[发明专利]磁性隧道结结构及其磁性随机存储器

权利要求书

1.一种磁性隧道结结构，设置于磁性随机存储单元，所述磁性隧道结由上至下结构包括覆盖层、自由层、势垒层、参考层、晶格隔断层、反铁磁层与种子层，其特征在于，所述反铁磁层包括由下至上分别设置的：

第一铁磁超晶格层，由具有面心晶体结构的过渡金属结合铁磁材料形成；

反铁磁耦合层，设置于所述第一铁磁超晶格层上，由可形成反铁磁耦合的过渡金属材料形成；

垂直各向异性增强层，设置于所述反铁磁耦合层上，由高电负性并且具有面心晶体结构的过渡金属材料或金属氧化物形成；

晶格转换层，设置于所述垂直各向异性增强层上，由低电负性的材料或高电负性并且具有体心晶体结构的过渡金属形成；以及

第二铁磁层，设置于所述晶格转换层上，由铁磁材料形成；

其中，所述晶格转换层引导所述第二铁磁层的晶格生成，使所述第二铁磁层的部分或全部的材料形成密排六方结构，所述反铁磁耦合层结合所述第一铁磁超晶格层与所述第二铁磁层进行反铁磁耦合。

2.如权利要求1所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述第一铁磁超晶格层的材料选自[钴/

铂]n钴或[钴/钯]n钴的多层结构，其中n为等于或大于2的整数。

3.如权利要求2所述磁性隧道结结构，其特征在于，钴、铂或钯的单层结构的厚度为0.1纳米至1.0纳米间。

4.如权利要求2所述磁性隧道结结构，其特征在于，钴、铂或钯的单层结构的厚度为相同或相异。

5.如权利要求1所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述反铁磁耦合层的材料为钌，所述反铁磁耦合层的厚度为0.3纳米至1.5纳米间。

6.如权利要求1所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述反铁磁耦合层的材料为铱，所述反铁磁耦合层的厚度为0.3纳米至0.6纳米间。

7.如权利要求1所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述垂直各向异性增强层的材料选自铱、铂、钯、氧化镁、氧化铝、镁铝氧化物、氧化锌或镁锌美化物，其中，所述垂直各向异性增强层的厚度为a，0a≤0.40纳米。

8.如权利要求1所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述晶格转换层的材料选自硼、碳、镁、铝、硅、镓、钪、钛、钒、铬、铜、锌、锗、锶、钇、锆、铌、钼、鎝、钌、铟、锡、锑、铪、钽或钨，其中，所述垂直各向异性增强层的厚度为b，0b≤0.10纳米。

9.如权利要求1所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述第二铁磁层的材料为钴，厚度为0.2纳米至1.2纳米间。

10.一种磁性随机存储器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的磁性隧道结结构，设置于所述磁性隧道结结构上方的顶电极，及设置于所述磁性隧道结结构下方的底电极。