[发明专利]具有可调整磁致伸缩的磁阻元件以及包括磁阻元件的磁性设备

权利要求书

1.一种磁阻元件（1），包括：

具有第一存储磁致伸缩的存储层（21）；

具有第一感测磁致伸缩的感测层（23）；

在存储和感测层（21，23）之间并且与存储和感测层（21，23）接触的阻挡层（22）；

其特征在于磁阻元件（1）还包括

具有与第一存储磁致伸缩和/或感测磁致伸缩不同的第二磁致伸缩的补偿铁磁层（25），并且其中补偿铁磁层（25）的厚度使得补偿铁磁层（25）的第二磁致伸缩补偿第一存储磁致伸缩和/或第一感测磁致伸缩，使得存储层（21）和/或感测层（23）的净磁致伸缩在-10ppm et +10 ppm之间或者比-10 ppm更为负，并且其中存储层（21）和/或感测层（23）在补偿铁磁层（25）和阻挡层（22）之间。

2.根据权利要求1所述的磁阻元件，其中补偿铁磁层（25）包括包含小于25%wt的Ta、Ti、Hf、Cr、Sc、Cu、Pt、Pd、Ag、Mo、Zr、W、Al、Si、Mg或其组合的Ni或Co合金，或者包括纯Ni或纯Co。

3.根据权利要求2所述的磁阻元件，其中补偿铁磁层（25）具有0.5nm和10nm之间的厚度。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的磁阻元件，

还包括在补偿铁磁层（25）与存储层（21）和感测层（23）中的至少一个之间的过渡层（26）。

5.根据权利要求4所述的磁阻元件，其中过渡层（26）包括Ti、Hf、Ta、Nb、Cr或其组合，和/或具有包括在0.1nm和1nm之间的厚度。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的磁阻元件，

还包括铁磁耦合层（27），所述铁磁耦合层（27）包括基于Fe或Co的合金并且适于提供大于0.05 erg/cm²的交换耦合。

7.根据权利要求6所述的磁阻元件，

还包括交换耦合存储层（21）的存储反铁磁层（24），并且

其中铁磁耦合层（27）包括在存储反铁磁层（24）和补偿铁磁层（25）之间。

8.根据权利要求6到7中任一项所述的磁阻元件，

包括在补偿铁磁层（25）和铁磁耦合层（27）之间的另一过渡层（26）。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的磁阻元件，

其中存储层（21）包括SAF结构，所述SAF结构包括与阻挡层（22）接触的第一铁磁存储层（211）、第二铁磁存储层（212）以及在第一和第二铁磁存储层（211，212）之间的SAF存储耦合层（213）；以及

其中补偿铁磁层（25）包括在SAF耦合层（213）和第一铁磁存储层（211）之间以及SAF耦合层（213）和第二铁磁存储层（212）之间。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的磁阻元件，

其中感测层（23）包括SAF结构，所述SAF结构包括与阻挡层（22）接触的第一铁磁感测层（231）、第二铁磁感测层（232）以及在第一和第二铁磁感测层（231，232）之间的SAF耦合层（233）；并且

其中补偿铁磁层（25）包括在SAF耦合层（233）和第一铁磁感测层（231）之间以及SAF耦合层（233）和第二铁磁感测层（232）之间。

11.根据权利要求9或10以及权利要求4或5所述的磁阻元件，

其中过渡层（26）包括在补偿铁磁层（25）和第一铁磁存储层（211）之间和/或补偿铁磁层（25）和第二铁磁存储层（212）之间。

12.根据权利要求10或11以及权利要求4或5所述的磁阻元件，

其中过渡层（26）包括在补偿铁磁层（25）和第一铁磁感测层（231）之间和/或补偿铁磁层（25）和第二铁磁感测层（232）之间。