本发明公开一种基于单向自旋霍尔磁阻的磁存储器及存储器膜层，所述磁存储器包括层叠结构和两个电极，所述层叠结构包括从下到上依次设置的衬底、存储器膜层和保护层；所述存储器膜层包括非铁磁层和铁磁层；两个所述电极分别位于所述层叠结构的两侧，并与所述非铁磁层和所述铁磁层接触。本发明提供一种单向基于自旋霍尔磁阻的磁存储器，该磁存储器的存储器膜层仅需两层(非铁磁层和铁磁层)，结构简单，便于大规模生产，并且可以通过增加存储器膜层的层数实现多态数据读写，有利于存储量的提高。