[发明专利]信息存储装置及其操作方法

说明书

技术领域

一个或多个示例性实施例涉及信息存储装置及其操作方法。

背景技术

当切断电源时保留记录的信息的传统非易失性信息存储装置包括硬盘驱 动器(HDD)、非易失性随机存取存储器(RAM)等。

通常，传统HDD可能由于包括在HDD中的旋转机械装置而磨损，并且 可能遭受运转故障，从而降低可靠性。同时，传统非易失性RAM的示例是 闪存。虽然闪存不使用旋转机械装置，但是与HDD相比，闪存具有低的读取 和写入速度、短的寿命以及小的存储容量。此外，闪存具有相对高的制造成 本。

为了避免非易失性信息存储装置的这些特性，当前正在研究和开发使用 磁畴壁移动的新型信息存储装置。磁畴是铁磁材料形成的微小磁区，其中， 磁矩沿特定方向排列。磁畴壁是具有不同磁化方向的磁畴之间的边界区域。 可通过将电流提供给磁材料来移动磁畴和磁畴壁。

然而，使用磁畴壁移动的信息存储装置仍然处于开发的初级阶段。此外， 对这种信息存储装置的多数研究局限于单元存储区域。

发明内容

一个或多个实施例包括使用磁畴和磁畴壁的移动的信息存储装置。

一个或多个实施例包括操作该信息存储装置的方法。

在下面的描述中将部分地阐明另外的方面，通过描述，部分地会变得清 楚或可以被了解。

一个或多个实施例可包括一种信息存储装置，该信息存储装置包括：磁 轨，包括多个磁畴区域和磁畴壁区域，所述磁畴壁区域位于相邻的磁畴区域 之间。写入/读取单元包括在磁轨的第一区域中，其中，第一电极和第二电极 分别设置在写入/读取单元的两端。第一开关装置和第二开关装置分别连接到 磁轨的两端。第三开关装置连接到写入/读取单元的第一电极。电路控制第一 开关装置至第三开关装置，并向磁轨和写入/读取单元中的至少一个提供电 流。

第一开关装置至第三开关装置可以是晶体管。

第一开关装置和第二开关装置的栅极可连接到第一字线，第三开关装置 的栅极可连接到第二字线。

所述信息存储装置还可包括：第一位线至第四位线，与第一字线和第二 字线交叉。第一位线可连接到第一开关装置，第二位线可连接到第三开关装 置，第三位线可连接到写入/读取单元的第二电极，第四位线可连接到第二开 关装置。

所述电路可包括：第一电路，连接到第一字线和第二字线；第二电路， 连接到第一位线至第四位线。

第二电路可包括分别连接到第一位线至第四位线的第一信号发生器至第 四信号发生器。对包括写入/读取单元的第一区域执行的读操作可由第一信号 发生器和第二信号发生器控制，对第一区域执行的写操作可由第二信号发生 器和第三信号发生器控制，磁畴壁在磁轨内的移动可由第一信号发生器和第 四信号发生器控制。

第一电路可在读操作期间导通第一开关装置至第三开关装置，在写操作 期间导通第三开关装置，在磁畴壁移动期间导通第一开关装置和第二开关装 置。

第一信号发生器可包括：第一移动电流源，连接到与第一位线连接的第 一互连线。第一晶体管设置在第一移动电流源和第一互连线之间。第二晶体 管和第三晶体管并联连接到第一互连线，其中，第二晶体管和第三晶体管的 一端接地。第一与门具有第一输入端、第二输入端和连接到第二晶体管的输 出端。第二与门具有连接到第一晶体管的输出端、分别连接到第一与门的第 一输入端和第二输入端的第一输入端和第二输入端。第一反相器设置在第一 与门的第二输入端和第二与门的第二输入端之间，其中，用于移动磁畴壁的 移动信号被提供给第一与门的第一输入端和第二输入端，读取信号被提供给 第三晶体管栅极端。

第二信号发生器可包括：读取电流源和第一写入电流源，并联连接到与 第二位线连接的第二互连线。第四晶体管设置在读取电流源和第二互连线之 间。第五晶体管设置在第一写入电流源和第二互连线之间。第六晶体管连接 到第二互连线并且其一端接地。第三与门具有第一输入端、第二输入端和连 接到第六晶体管的输出端。第四与门具有连接到第五晶体管的输出端、分别 连接到第三与门的第一输入端和第二输入端的第一输入端和第二输入端。第 二反相器设置在第三与门的第二输入端和第四与门的第二输入端之间。写入 信号被提供给第三与门的第一输入端和第二输入端，读取信号被提供给第四 晶体管的栅极端。