초록 ▼

본 발명은 자기 터널 접합 소자 및 자기 메모리 소자를 제공한다. 상기 자기 터널 접합 소자는 차례로 적층된 고정 자성체, 절연체, 및 자유 자성체를 구비하는 자기 터널 접합 및 상기 자기 터널 접합의 상기 자유 자성체에 인접하여 상기 자기 터널 접합에 면내 전류를 인가하는 도선을 포함한다. 상기 자기 터널 접합 소자는 상기 고정 자성체는 고정 자화 방향을 갖고, 막 면에 대하여 수직 방향으로 자화되는 물질을 포함하는 박막이고, 상기 자유 자성체는 [보조 자유 자성층/자유 비자성층]N/메인 자유 자성층 구조이며, N은 2 이상의 자

본 발명은 자기 터널 접합 소자 및 자기 메모리 소자를 제공한다. 상기 자기 터널 접합 소자는 차례로 적층된 고정 자성체, 절연체, 및 자유 자성체를 구비하는 자기 터널 접합 및 상기 자기 터널 접합의 상기 자유 자성체에 인접하여 상기 자기 터널 접합에 면내 전류를 인가하는 도선을 포함한다. 상기 자기 터널 접합 소자는 상기 고정 자성체는 고정 자화 방향을 갖고, 막 면에 대하여 수직 방향으로 자화되는 물질을 포함하는 박막이고, 상기 자유 자성체는 [보조 자유 자성층/자유 비자성층]N/메인 자유 자성층 구조이며, N은 2 이상의 자연수이고, [보조 자유 자성층/자유 비자성층] 구조가 N번 반복 적층된 구조임을 나타낸다. 상기 메인 자유 자성층 및 상기 보조 자유 자성층은 자화 방향이 변하고, 막 면에 대하여 수직 방향으로 자화되는 물질을 포함하는 박막이며, 상기 메인 자유 자성층은 상기 면내 전류로 인해 스핀 전류를 발생시키는 도선과 인접하여 배치된다. 상기 자유 자성체를 구성하는 자성층들 중 서로 가장 가까운 두 자성층의 자화방향은 RKKY 교환 상호작용에 의해 서로 반대 방향이다.

대표청구항 ▼

고정 자성체, 자유 자성체, 및 상기 고정 자성체와 상기 자유 자성체 사이에 개재된 절연체를 구비하는 자기 터널 접합 및 상기 자기 터널 접합의 상기 자유 자성체에 인접하여 면내 전류가 흐르는 도선을 포함하는 자기 터널 접합 소자에 있어서,상기 고정 자성체는 고정 자화 방향을 갖고, 막 면에 대하여 수직 방향으로 자화되는 물질을 포함하는 박막이고,상기 자유 자성체는 [보조 자유 자성층/자유 비자성층]N/메인 자유 자성층 구조이며, N은 2 이상의 자연수이고, [보조 자유 자성층/자유 비자성층] 구조가 N번 반복 적층된 구조임을 나타

고정 자성체, 자유 자성체, 및 상기 고정 자성체와 상기 자유 자성체 사이에 개재된 절연체를 구비하는 자기 터널 접합 및 상기 자기 터널 접합의 상기 자유 자성체에 인접하여 면내 전류가 흐르는 도선을 포함하는 자기 터널 접합 소자에 있어서,상기 고정 자성체는 고정 자화 방향을 갖고, 막 면에 대하여 수직 방향으로 자화되는 물질을 포함하는 박막이고,상기 자유 자성체는 [보조 자유 자성층/자유 비자성층]N/메인 자유 자성층 구조이며, N은 2 이상의 자연수이고, [보조 자유 자성층/자유 비자성층] 구조가 N번 반복 적층된 구조임을 나타내며, 상기 자유 자성체 내에서 서로 이웃한 두 자성층들은 상기 자유 비자성층을 통한 RKKY (Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida) 교환 상호작용에 의해 서로 반대방향의 자화를 갖으며,상기 메인 자유 자성층 및 상기 보조 자유 자성층은 자화 방향이 변하고, 막 면에 대하여 수직 방향으로 자화되는 물질을 포함하는 박막이며, 상기 메인 자유 자성층은 상기 면내 전류로 인해 스핀 전류를 발생시키는 도선과 인접하여 배치되고,상기 절연체에 인접한 상기 보조 자유 자성층 이외의 자유 자성체 내의 다른 자성층들은 벌크 토크(bulk-torque) 특성을 발현하기 위해 강자성 결맞음 길이 보다 작은것을 특징으로 하는 자기 터널 접합 소자.