公开(公告)号：CN103069564B

公开(公告)日：2015-06-17

申请号：CN201180039960.3

申请日：2011-09-16

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 中山昌彦 ,  与田博明 ,  岸达也 ,  小濑木淳一 ,  甲斐正 ,  相川尚德 ,  池川纯夫

IPC: H01L21/8246 ,  G11C11/15 ,  H01L27/105 ,  H01L29/82 ,  H01L43/08

CPC classification number: H01L43/02 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1655 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/1693 ,  H01F10/123 ,  H01F10/325 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3286 ,  H01F10/329 ,  H01L27/224 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

Abstract: 本实施方式的磁阻效应元件具备:第1铁磁性层(12)，磁化相对于膜面大致垂直且可变；第2铁磁性层(16)，磁化相对于膜面大致垂直且不变；第1非磁性层(14)，设于第1铁磁性层与第2铁磁性层之间；第3铁磁性层(20)，设于相对于第2铁磁性层的与第1非磁性层的相反侧，具有与膜面大致平行的磁化，通过注入被自旋极化后的电子来产生旋转磁场；以及第2非磁性层(18)，设于第2铁磁性层与第3铁磁性层之间，使第1电流沿着从第3铁磁性层经由第2铁磁性层朝向第1铁磁性层的方向以及从第1铁磁性层经由第2铁磁性层朝向第3铁磁性层的方向中的一个方向流过，由此，通过由第3铁磁性层产生的旋转磁场，第1铁磁性层的磁化能够反转，并使具有与第1电流不同的电流密度的第2电流向一个方向流过，借助于通过第2铁磁性层被自旋极化后的电子，第1铁磁性层的磁化能够向与流过第1电流的情况不同的方向反转。

公开(公告)号：CN102194848B

公开(公告)日：2014-06-25

申请号：CN201010294132.1

申请日：2010-09-21

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 井口智明 ,  丸龟孝生 ,  石川瑞惠 ,  杉山英行 ,  相川尚德 ,  中山昌彦 ,  岸达也 ,  与田博明 ,  斋藤好昭

IPC: H01L27/22 ,  H01L29/66 ,  G11C11/16

CPC classification number: H01L29/66984 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/1677 ,  G11C11/1697 ,  H01L27/224 ,  H01L43/08

Abstract: 本发明提供一种自旋存储器和自旋晶体管，该自旋存储器具备包括铁磁性层叠膜的存储器单元，所述铁磁性层叠膜具有由第1铁磁性层、第1非磁性层、第2铁磁性层、第2非磁性层以及第3铁磁性层按该顺序或者相反顺序层叠而成的层叠结构，第3铁磁性层和第2铁磁性层经由第2非磁性层而反铁磁性地交换耦合，在铁磁性层叠膜中从第1铁磁性层向第3铁磁性层流通单一方向的电流，根据电流的大小对第1铁磁性层进行不同磁化状态的写入，并且进行从第1铁磁性层的读出。

公开(公告)号：CN102194848A

公开(公告)日：2011-09-21

申请号：CN201010294132.1

申请日：2010-09-21

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 井口智明 ,  丸龟孝生 ,  石川瑞惠 ,  杉山英行 ,  相川尚德 ,  中山昌彦 ,  岸达也 ,  与田博明 ,  斋藤好昭

IPC: H01L27/22 ,  H01L29/66 ,  G11C11/16

CPC classification number: H01L29/66984 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/1677 ,  G11C11/1697 ,  H01L27/224 ,  H01L43/08

Abstract: 本发明提供一种自旋存储器和自旋晶体管，该自旋存储器具备包括铁磁性层叠膜的存储器单元，所述铁磁性层叠膜具有由第1铁磁性层、第1非磁性层、第2铁磁性层、第2非磁性层以及第3铁磁性层按该顺序或者相反顺序层叠而成的层叠结构，第3铁磁性层和第2铁磁性层经由第2非磁性层而反铁磁性地交换耦合，在铁磁性层叠膜中从第1铁磁性层向第3铁磁性层流通单一方向的电流，根据电流的大小对第1铁磁性层进行不同磁化状态的写入，并且进行从第1铁磁性层的读出。

公开(公告)号：CN101546808A

公开(公告)日：2009-09-30

申请号：CN200910127906.9

申请日：2009-03-25

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 中山昌彦 ,  甲斐正 ,  池川纯夫 ,  与田博明 ,  岸达也

IPC: H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  H01L27/22 ,  G11C11/15

CPC classification number: H01L43/08 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  H01L27/226

Abstract: 本发明公开了一种磁阻效应元件和磁性随机存取存储器。所述磁阻效应元件包括：第一铁磁层，具有垂直于膜平面的不可变磁化；第二铁磁层，具有垂直于膜平面的可变磁化；第一非磁性层，插在第一铁磁层和第二铁磁层之间；第三铁磁层，设置在第二铁磁层的与第一非磁性层相反的一侧，并且具有平行于膜平面的可变磁化；以及第二非磁化层，插在第二铁磁层和第三铁磁层之间，通过使电流在垂直于第一铁磁层和第三铁磁层之间的膜平面的方向上流动，将自旋极化电子注入到第二铁磁层，通过将自旋极化电子从第二铁磁层经由第二非磁性层注入到第三铁磁层，在第三铁磁层的磁化中感应出进动运动，以及向第二铁磁层施加频率与进动运动相对应的微波磁场。

公开(公告)号：CN101154709A

公开(公告)日：2008-04-02

申请号：CN200710161358.2

申请日：2007-09-28

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 吉川将寿 ,  甲斐正 ,  永濑俊彦 ,  北川英二 ,  岸达也 ,  与田博明

IPC: H01L43/08 ,  H01L27/22 ,  H01F10/32 ,  G11C11/15 ,  G11C11/16

CPC classification number: H01F10/3254 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G11C11/16 ,  H01F41/307 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

Abstract: 提供了一种可以用低电流反转磁化方向，具有低面电阻(RA)和高TMR比值的磁阻效应元件。磁阻效应元件包括：膜叠层，其包括磁化自由层、磁化固定层和位于所述磁化自由层和所述磁化固定层之间的中间层，其中，所述磁化自由层包括其中磁化方向可以改变的磁性层，所述磁化固定层包括其中磁化方向被固定的磁性层，所述中间层是包含硼(B)和从由Ca、Mg、Sr、Ba、Ti和Sc组成的组中选出的元素的氧化物。通过所述中间层在所述磁化固定层和所述磁化自由层之间双向提供电流，使得所述磁化自由层的磁化可反转。

公开(公告)号：CN100350499C

公开(公告)日：2007-11-21

申请号：CN200310118330.2

申请日：2003-11-21

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 与田博明 ,  浅尾吉昭 ,  上田知正 ,  宫本順一 ,  岸达也 ,  天野实 ,  梶山健 ,  相川尚德

IPC: G11C11/15 ,  H01L43/08 ,  H01L29/00

CPC classification number: G11C11/16

Abstract: 本发明的磁随机访问存储器具有以下特征：写入线被磁轭材料覆盖。MTJ元件的记录层与磁轭材料交换结合。MTJ元件的记录层和与该记录层交换结合的部分的磁轭材料的合计磁量(∑Msi×ti)的值比覆盖写入线的其他部分的磁轭材料的磁量(∑Msi’×ti’)的值小。

公开(公告)号：CN1308317A

公开(公告)日：2001-08-15

申请号：CN00135319.5

申请日：2000-09-15

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 猪俣浩一郎 ,  中岛健太郎 ,  齐藤好昭 ,  砂井正之 ,  岸达也

IPC: G11B5/39 ,  G11C11/02

CPC classification number: H01L27/228 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  G01R33/093 ,  G11B5/3903 ,  G11B5/3909 ,  G11C11/15 ,  G11C11/16 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3263 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3281 ,  H01L27/224 ,  H01L43/08 ,  Y10T428/1121 ,  Y10T428/115

Abstract: 本发明提供一种具有由第一反铁磁层/第一铁磁层/第一介电层/第二铁磁层/第二介电层/第三铁磁层/第二反铁磁层叠层的铁磁性双隧道结的磁电阻元件,作为自由层的第二铁磁层由Co基合金或Co基合金/Ni－Fe合金/Co基合金三层膜组成,在第一至第三铁磁层中流过隧道电流。

公开(公告)号：CN102176510A

公开(公告)日：2011-09-07

申请号：CN201110103692.9

申请日：2008-03-21

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 吉川将寿 ,  北川英二 ,  甲斐正 ,  永濑俊彦 ,  岸达也 ,  与田博明

IPC: H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  H01L27/22 ,  G11C11/16

CPC classification number: H01L43/10 ,  G11C11/161 ,  H01L27/228 ,  Y10S977/935

Abstract: 本发明涉及磁电阻效应元件和使用它的磁电阻随机存取存储器。磁电阻效应元件包括：第一磁性层(3)，第二磁性层(2)和第一隔离层(4)。第一磁性层(3)具有不变的磁化方向。第二磁性层(2)具有可变的磁化方向，并且包含从Fe、Co和Ni中选择的至少一种元素，从Ru、Rh、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt和Au中选择的至少一种元素和从V、Cr和Mn中选择的至少一种元素。隔离层(4)在第一磁性层(3)和第二磁性层(2)之间形成，并且由非磁性材料构成。流经第一磁性层(3)、隔离层(4)和第二磁性层(2)的双向电流使得第二磁性层(2)的磁化方向可变。

公开(公告)号：CN101399313B

公开(公告)日：2011-09-07

申请号：CN200810215232.3

申请日：2008-09-22

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 永瀬俊彦 ,  西山胜哉 ,  甲斐正 ,  中山昌彦 ,  长嶺真 ,  天野实 ,  吉川将寿 ,  岸达也 ,  与田博明

IPC: H01L43/08 ,  H01L27/22 ,  H01F10/32 ,  G11C11/16 ,  G11C11/15

CPC classification number: H01L43/08 ,  G11C11/161 ,  H01L27/228 ,  Y10S977/935

Abstract: 本发明提供一种磁电阻元件(10)包括：具有与膜面垂直的磁各向异性，且磁化方向被固定的参照层(15)；由磁性层与非磁性层交互地经过层叠的层状结构组成，且具有与膜面垂直的磁各向异性，且磁化方向可以变化的记录层(17)；以及被设置在上述参照层(15)与上述记录层(17)之间，且由非磁性材料组成的中间层(16)。其中，构成上述记录层(17)的磁性层之中与上述中间层(16)相接的磁性层(17A-1)，由包含钴(Co)及铁(Fe)的合金组成，且其膜厚大于与上述中间层(16)不相接的磁性层的膜厚。

公开(公告)号：CN101409326B

公开(公告)日：2010-06-02

申请号：CN200810169881.4

申请日：2008-10-10

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 中山昌彦 ,  药师寺启 ,  池川纯夫 ,  汤浅新治 ,  甲斐正 ,  永瀬俊彦 ,  天野实 ,  相川尚德 ,  岸达也 ,  与田博明

IPC: H01L43/08 ,  H01L27/22 ,  H01F10/32 ,  G11C11/16 ,  G11C11/15

CPC classification number: H01L27/228 ,  B82Y25/00 ,  G11C11/15 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  H01F10/123 ,  H01F10/325 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3286 ,  H01L43/08

Abstract: 本发明提供一种磁阻效应元件以及磁随机存取存储器。磁阻效应元件具备基准层、记录层、以及非磁性层。基准层由磁性材料构成，具有朝向相对膜面垂直方向的第1磁化，且磁化的方向不变。记录层由磁性材料构成，具有朝向相对膜面垂直方向的第2磁化，且磁化的方向可变。上述非磁性层被设置在基准层与记录层之间。由记录层的磁各向异性、饱和磁化以及交换结合决定的、单磁区状态成为唯一的稳定状态的临界直径(单轴临界直径Ds＊)、或者单磁区状态为唯一的稳定状态、且即使在反转过程中也一边保持单磁区状态一边反转的临界直径(单轴反转临界直径Ds)大于磁阻效应元件的元件直径。