專利名稱：利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ)器裝置的數(shù)據(jù)寫入和讀取方法
利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ)器裝置的數(shù)據(jù)寫入和讀取方法技術(shù)領(lǐng)域根據(jù)本發(fā)明的方法涉及存儲(chǔ)器裝置的數(shù)據(jù)寫入和讀取，更具體地講，涉 及一種利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ)器裝置的數(shù)據(jù)寫入和讀取。
背景技術(shù)：
由于信息技術(shù)的發(fā)展引起的對(duì)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的需求，對(duì)能夠存儲(chǔ)大 量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的需求在持續(xù)增長(zhǎng)。相應(yīng)地，提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度， 研究出了使存儲(chǔ)裝置緊湊的方法，結(jié)果，開發(fā)了各種各樣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。廣泛使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)是硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD), HDD包括讀/寫頭以及數(shù)據(jù) 記錄在其上的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，并且具有記錄100GB或更多數(shù)據(jù)的容量。然而，如 HDD的存儲(chǔ)裝置中的旋轉(zhuǎn)部件容易磨損，使得這種裝置在長(zhǎng)時(shí)間使用之后的 操作過(guò)程中失去可靠性。目前，正在開展對(duì)利用磁疇壁移動(dòng)原理的新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的研究和開發(fā)。圖1A至1C示出了移動(dòng)磁疇壁的原理。在圖1A中，磁線包括第一磁疇 11、第二磁疇12以及第一磁疇11和第二磁疇12之間的磁疇壁13。 、 下面，將磁材料中的微磁區(qū)域稱作磁疇。在磁疇中，電子的旋轉(zhuǎn)，即， 電子的磁矩方向相同?？梢酝ㄟ^(guò)改變》茲材料的類型、形狀和大小以及施加的 外部能量來(lái)調(diào)整這種磁疇的大小和磁化方向。磁疇壁是分別具有各種不同的 被磁化的；茲化方向的》茲疇的分隔。通過(guò)施加/f茲場(chǎng)，將電流施加到》茲材料或者 通過(guò)電流可以使》茲疇壁移動(dòng)。如圖1A所示，在具有預(yù)定寬度和厚度的磁層中創(chuàng)建按預(yù)定方向設(shè)置的 多個(gè)磁疇之后，可通過(guò)使用磁場(chǎng)或電流使;茲疇移動(dòng)。參照?qǐng)D1B,當(dāng)在從第二^茲疇12向著第一^茲疇11的方向上施加;茲場(chǎng)時(shí)， 磁疇壁13可以沿著與從第二-茲疇12向著第一》茲疇11的方向相同的方向上移 動(dòng)，即，沿著與外部不茲場(chǎng)的施加的方向相同的方向移動(dòng)。利用這種原理，當(dāng) 在從第一;茲疇11向著第二》茲疇12的方向上施加,茲場(chǎng)時(shí)，磁疇壁13沿著從第 一磁疇11向著第二;茲疇12的方向移動(dòng)。
參照?qǐng)D1C ，當(dāng)在從第 一;茲疇11向著第二f茲疇12的方向上供應(yīng)外部電流時(shí)，磁疇壁13沿著從第二》茲疇12向著第一》茲疇11的方向移動(dòng)。當(dāng)供應(yīng)電流 時(shí)，電子沿著與電流的方向相反的方向流動(dòng)，i茲疇壁13沿著與電子的方向相 同的方向移動(dòng)。》茲疇壁沿著與外部供應(yīng)的電流的方向相反的方向移動(dòng)。當(dāng)沿 著從第二磁疇12向著第一磁疇11的方向供應(yīng)電流時(shí)，利用相同的原理，》茲 疇壁13沿著/人第一》茲疇11向著第二^茲疇12的方向移動(dòng)?？傊?，通過(guò)利用施加的外部》茲場(chǎng)或電流，可以佳 磁疇壁移動(dòng)。 移動(dòng)^f茲疇的原理可以應(yīng)用到存儲(chǔ)裝置，如HDD或只讀存儲(chǔ)器(ROM)。 詳細(xì)地講，通過(guò)利用移動(dòng)磁材料的磁疇壁來(lái)改變磁材料中的磁布置的原理， 可以實(shí)現(xiàn)讀取/寫入二進(jìn)制數(shù)據(jù)'0，和'1，的操作，所述^t材料具有按預(yù)定 方向磁化的磁疇和表示磁疇之間的邊界的磁疇壁。特定電流穿過(guò)線性磁材料， 改變磁疇壁的位置以讀取和寫入數(shù)據(jù)。從而，可以使用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的高度 集成的裝置。因此，與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器，如鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(FRAM)、磁 阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)、相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)裝置相比，移 動(dòng)磁疇壁的原理可以應(yīng)用于具有更大存儲(chǔ)容量的存儲(chǔ)器裝置。然而，將磁疇 壁的移動(dòng)應(yīng)用于半導(dǎo)體裝置仍然處于研究的初級(jí)階段，并且具有相當(dāng)?shù)偷臄?shù) 據(jù)存儲(chǔ)密度。因此，需要一種具有為高密度裝置而優(yōu)化的結(jié)構(gòu)的利用磁疇壁 移動(dòng)的存儲(chǔ)器裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種在利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ)器裝置中記錄數(shù)據(jù)的方法。 本發(fā)明還提供了一種讀取寫入利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ)器裝置中的數(shù)據(jù)的 方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種在存儲(chǔ)器裝置中記錄數(shù)據(jù)的方法，所 述存儲(chǔ)器裝置包含寫入軌道、形成在寫入軌道上的互連層以及形成在互連層 上的數(shù)據(jù)記錄軌道，所述存儲(chǔ)器裝置利用磁疇壁的移動(dòng)，所述方法包括將 具有磁化方向的第 一磁疇定位在與互連層接觸的寫入軌道上以寫入數(shù)據(jù)；將 與寫入軌道接觸的互連層》茲化為f茲化方向與第 一》茲疇的》茲化方向相同；在與 互連層接觸的數(shù)據(jù)記錄軌道上形成》茲化方向與第 一;茲疇的^f茲化方向相同的第 二磁疇。定位第一^f茲疇的步驟可包括通過(guò)對(duì)寫入軌道的兩端均施加電流，使第
一磁疇移動(dòng)到與互連層接觸的區(qū)域。形成第二磁疇的步驟可包括施加從數(shù)據(jù)記錄軌道向著寫入軌道的方向的電流；在數(shù)據(jù)記錄軌道上形成第二磁疇。寫入軌道和數(shù)據(jù)記錄軌道可以由磁各向異性常數(shù)值在1()Sj/m3和107J/m3 之間的磁材料形成。寫入軌道和數(shù)據(jù)記錄軌道可以由包括CoPt和FePt中的至少一種的材料 形成?；ミB層可以由磁各向異性常數(shù)在104/1113和1()Sj/m3之間的磁材料形成。 互連層可以由NiFe、 CoFe、 Ni、 Fe、 Co及包含它們中的至少一種的合 金中的至少一種形成。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種讀取存儲(chǔ)器裝置中的數(shù)據(jù)的方法， 所述存儲(chǔ)器裝置包含具有磁阻傳感器的寫入軌道、形成在寫入軌道的第一 端上的互連層以及形成在互連層上的數(shù)據(jù)記錄軌道，所述存儲(chǔ)器裝置利用磁 疇壁的移動(dòng)，所述方法包括使寫入軌道的具有互不相同的磁化方向的磁疇 向著寫入軌道的第二端移動(dòng)；使數(shù)據(jù)記錄軌道的磁疇穿過(guò)互連層向著寫入軌 道移動(dòng)；通過(guò)磁阻傳感器檢測(cè)從數(shù)據(jù)記錄軌道移動(dòng)到寫入軌道的磁疇的磁化 方向?？赏ㄟ^(guò)施加流過(guò)寫入軌道的第 一端和第二端的電流來(lái)移動(dòng)所述寫入軌道 的磁疇?？赏ㄟ^(guò)施加流過(guò)數(shù)據(jù)記錄軌道和^磁阻傳感器的電流來(lái)移動(dòng)所述數(shù)據(jù)記錄 軌道的磁疇。檢測(cè)磁化方向的步驟可包括在磁疇被從記錄軌道移到寫入軌道之后， 將電壓施加到數(shù)據(jù)記錄軌道和寫入軌道；使移動(dòng)到寫入軌道的磁疇與》茲阻傳 感器接觸。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā) 明的上述和其他方面將會(huì)變得更加清楚和易于理解，其中 圖1A至1C是示出^f茲疇壁的移動(dòng)原理的立體示圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ)器裝置的立體示圖3A至3H是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的在利用^茲疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ) 裝置中寫入數(shù)據(jù)的方法的立體示圖；圖4A至4L是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的在利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ) 裝置中讀取數(shù)據(jù)的方法的立體示圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，將參照附圖更全面地描述在根據(jù)本發(fā)明的采用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ) 裝置中寫入和讀取數(shù)據(jù)的方法，其中，示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在附 圖中，為了清楚起見，層的厚度和寬度被夸大了。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ)裝置的立體示圖。參照?qǐng)D2，提供了一種存儲(chǔ)裝置，包括記錄軌道(recording track) 21, 形成在第一方向上；寫入軌道(writing track) 23,形成在第二方向上；軟磁互 連層22，形成在記錄軌道21和寫入軌道23之間。使用具有高的磁各向異性特性的材料形成記錄軌道21和寫入軌道23以 實(shí)現(xiàn)增加的數(shù)據(jù)記錄密度。當(dāng)需要磁各向異性常數(shù)為105J/m3或更高的材料 時(shí)，可以使用^f茲各向異性能量常數(shù)為1()Sj/mS至10、/m3的高Ku材料。這種 材料的具體例子為CoPt、 FePt及其合金，這些材料具有垂直磁化特性。記錄 軌道21和寫入軌道23可以形成為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。記錄軌道21和寫入 軌道23的每個(gè)的厚度可以為1至100nm?；ミB層22由具有低于記錄軌道21和寫入軌道23的磁各向異性特性的低 Ku材料形成。當(dāng)互連層22由磁各向異性常數(shù)低于1031/1113的材料形成時(shí)，可 以使用磁各向異性常數(shù)在1(^J/m3至1()Sj/mS之間的材料。這種材料的具體例 子為NiFe、 CoFe、 Ni、 Fe、 Co以及包括所述材料中的至少一種的合金。當(dāng) 需要將互連層22的厚度形成為10nm或更高時(shí)，該厚度可以在10nm至100nm 之間?；ミB層22可以形成為單層或多層結(jié)構(gòu)。盡管將圖2中的記錄軌道21和寫入軌道23示出為相互平行，但是也可 以根據(jù)使用情況以各種方式來(lái)構(gòu)造。例如，記錄軌道21和寫入軌道23可以 形成為相互交叉或正交。此外，記錄軌道21和寫入軌道23可以形成為具有 多個(gè)》茲疇的線酉己置(wire configuration )。下面，將參照?qǐng)D3A至3H詳細(xì)描述圖2中示出的利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ)
裝置的數(shù)據(jù)寫入方法。參照?qǐng)D3A，將記錄軌道31和寫入軌道33形成為在它們之間形成有互連 層32。連接到記錄軌道31的一端的是由導(dǎo)電材料形成的第一導(dǎo)線E1，第二 導(dǎo)線E2形成為連接到寫入軌道33的一端，第三導(dǎo)線E3形成為連接到寫入 軌道33的另 一端。在寫入軌道33上形成i茲疇區(qū)域Al和^茲疇區(qū)域A2， ^茲疇 區(qū)域A1具有指向上方的磁化方向，磁疇區(qū)域A2具有指向下方的磁化方向。 對(duì)于記錄軌道31,隨意示出向上方向的磁化。向下方向的磁化被設(shè)為"0", 向上方向的磁化被設(shè)為"1"。下面將描述磁化為向下方向時(shí)在數(shù)據(jù)記錄軌道 31上將數(shù)據(jù)記錄為"0"的描述。參照?qǐng)D3B,第二導(dǎo)線E2和第三導(dǎo)線E3均設(shè)置為ON狀態(tài)，而且還通 過(guò)第二導(dǎo)線E2和第三導(dǎo)線E3供應(yīng)電流，所述第二導(dǎo)線E2和第三導(dǎo)線E3各 連接到寫入軌道33的一端。參照?qǐng)D3C,當(dāng)使電流從第二導(dǎo)線E2流向第三導(dǎo)線E3時(shí)，^磁疇壁在與 電流的流向相反的方向上移動(dòng)。,茲疇壁在電子移動(dòng)的方向上移動(dòng)，從而沿著 與電流的方向相反的方向移動(dòng)。因此，磁疇壁向著第二導(dǎo)線E2移動(dòng)。結(jié)果， 寫入軌道33的磁疇Al的長(zhǎng)度減小，磁疇A2的長(zhǎng)度增加。當(dāng)磁疇A2位于互 連層32的下面時(shí)，互連層32受到磁疇A2的影響，并且在與磁疇A2相同的 方向上^皮》茲化。參照?qǐng)D3D,在寫入軌道33的左端的第二導(dǎo)線E2被設(shè)置為OFF狀態(tài)， 位于數(shù)據(jù)記錄軌道31的左端上的第一導(dǎo)線E1被設(shè)置為ON狀態(tài)。此外，使 電流流經(jīng)第一導(dǎo)線El和第三導(dǎo)線E3。電流的方向禍:設(shè)置為從第一導(dǎo)線El至 第三導(dǎo)線E3。具有向下的磁化的磁疇A2通過(guò)互連層32向著數(shù)據(jù)記錄軌道 31擴(kuò)展，并且磁疇A3中的向下方向的磁化向著數(shù)據(jù)記錄軌道31的左端擴(kuò)展， 這樣，數(shù)據(jù)"0"被記錄。參照?qǐng)D3E,為了使磁疇A3向著數(shù)據(jù)記錄軌道31的左側(cè)擴(kuò)展，使電流 從第一導(dǎo)線E1流向第三導(dǎo)線E3。接著，將描述在數(shù)據(jù)"0"被記錄在數(shù)據(jù)記錄軌道31上之后，在數(shù)據(jù)記 錄軌道31上記錄具有向上的磁化(即，數(shù)據(jù)"1")的》茲疇區(qū)域的過(guò)程。參照?qǐng)D3F，第一導(dǎo)線E1被設(shè)置為"OFF"狀態(tài)，第二導(dǎo)線E2和第三導(dǎo) 線E3被設(shè)置為"ON"狀態(tài)，并供應(yīng)電流。參照?qǐng)D3G,使電流從第三導(dǎo)線E3流向第二導(dǎo)線E2。當(dāng)電流從第三導(dǎo)線E3流向第二導(dǎo)線E2時(shí)，電子從第二導(dǎo)線E2向第三導(dǎo)線E3移動(dòng)。因此，磁 疇壁，即具有向上的磁化的磁疇Al與具有向下的磁化的磁疇A2之間的障壁 沿著朝向?qū)懭胲壍?3的右方的方向向著第三導(dǎo)線E3移動(dòng)。供應(yīng)電流，直到 磁疇Al和磁疇A2之間的磁疇壁穿過(guò)與互連層32對(duì)應(yīng)的區(qū)域。磁疇Al與互 連層32接觸，從而互連層32采用與寫入軌道33的磁疇A1的磁化方向相同 的向上方向的石茲化。參照?qǐng)D3H,第一導(dǎo)線E1和第二導(dǎo)線E2^皮設(shè)置為"ON"狀態(tài)，第三導(dǎo) 線E3被設(shè)置為"OFF"狀態(tài)。當(dāng)從第一導(dǎo)線E1向著第二導(dǎo)線E2供應(yīng)電流時(shí)， 電子從第二導(dǎo)線E2向著第一導(dǎo)線E1移動(dòng)。因此，在向上方向上磁化的磁疇 Al穿過(guò)互連層32并擴(kuò)展到數(shù)據(jù)記錄軌道31。結(jié)果，數(shù)據(jù)記錄軌道31的直 接位于互連層32上方的那部分的向下^F茲化方向改變?yōu)椤菲澁燗4的向上;茲化方 向。因此，在數(shù)據(jù)區(qū)域"0"的右側(cè)創(chuàng)建數(shù)據(jù)區(qū)域"1"。下面，將參照?qǐng)D4A至圖4L給出如圖2中示出的利用^f茲疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ) 器裝置中的數(shù)據(jù)讀取和寫入方法的詳細(xì)描述。42?；ミB層42可以形成為單層或多層。由導(dǎo)電材料形成的第一導(dǎo)線E1形成 為與記錄軌道41的左端連接，第二導(dǎo)線E2形成為與寫入軌道43的一端連接， 第三導(dǎo)線E3形成為與寫入軌道43的另一端連接。位于寫入軌道43的預(yù)定位 置的用于讀取磁疇的磁化方向的磁阻傳感器44與寫入軌道43的中心區(qū)域接 觸。用于測(cè)量磁阻傳感器44的阻抗?fàn)顟B(tài)的電極S1形成在磁阻傳感器44上， 用于對(duì)寫入軌道43施加電流的第四導(dǎo)線E4和第五導(dǎo)線E5各形成在》茲阻傳 感器44的一端。》茲阻傳感器44可以是能夠;險(xiǎn)測(cè)記錄介質(zhì)中的^f茲化方向的傳 統(tǒng)的巨磁阻(GMR)傳感器或者穿隧磁阻(TMR)傳感器。參照?qǐng)D4B，為了將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)記錄軌道41上，寫入軌道43必須具 有在相反方向上磁化的兩個(gè)磁疇。因此，為了保持在向上方向磁化的磁疇B1 和在與Bl相反的向下方向上磁化的磁疇，第一導(dǎo)線E1必須被設(shè)置為"OFF" 狀態(tài)，第二導(dǎo)線E2和第三導(dǎo)線E3必須^皮設(shè)置為"ON"狀態(tài)。此外，使電流 從第三導(dǎo)線E3流向第二導(dǎo)線E2。因此，電子從第二導(dǎo)線E2向著第三導(dǎo)線 E3移動(dòng)，并且磁疇Bl的區(qū)域向著第三導(dǎo)線E3擴(kuò)展。供應(yīng)電流，直到磁疇 Bl穿過(guò)與磁阻傳感器44接觸的區(qū)域。參照?qǐng)D4C,第一導(dǎo)線E1和第四導(dǎo)線E4被設(shè)置為"ON"狀態(tài)，第二導(dǎo)
線E2和第三導(dǎo)線E3被設(shè)置為"OFF"狀態(tài)。參照?qǐng)D4C和4D,從第四導(dǎo)線E4向著第一導(dǎo)線E1供應(yīng)電流。電子從第 一導(dǎo)線El向著第四導(dǎo)線E4移動(dòng)，從而磁疇B2和石茲疇B3穿過(guò)互連層42并 向著寫入軌道43移動(dòng)。磁疇B2在與磁疇Bl相同的方向上被磁化，并與磁 疇B1結(jié)合。參照?qǐng)D4E，從第四導(dǎo)線E4向著第一導(dǎo)線El繼續(xù)供應(yīng)電流。因此，記 錄軌道41的；茲疇繼續(xù)向著寫入軌道43移動(dòng)。通過(guò)使電流/人第四導(dǎo)線E4流向 第一導(dǎo)線El，寫入軌道43的磁疇Bl不向第三導(dǎo)線E3移動(dòng)，并且磁疇B3 和磁疇B4從記錄軌道41移動(dòng)，從而其區(qū)域不斷收縮。結(jié)果，通過(guò)第一導(dǎo)線 El和第四導(dǎo)線E4供應(yīng)電流，直到磁疇B5和B6向著寫入軌道43移動(dòng)，如 圖4F和4G所示。參照?qǐng)D4H,第一導(dǎo)線E1和第三導(dǎo)線E3被設(shè)置為"ON"狀態(tài)，從第三 導(dǎo)線E3向著第一導(dǎo)線El供應(yīng)電流。電子從第一導(dǎo)線El向第三導(dǎo)線E3移動(dòng)， 從而磁疇壁在相同的方向上移動(dòng)。參照?qǐng)D41,數(shù)據(jù)記錄軌道41和寫入軌道43的所有軌道，例如，磁疇B1、 B3、 B4、 B5和B6向著第三導(dǎo)線E3 (即，寫入軌道43的右端)移動(dòng)。當(dāng)磁 疇通過(guò)與寫入軌道43接觸的,茲阻傳感器44時(shí)，》茲阻傳感器44讀fU茲疇的石茲 化方向，以讀取記錄在》茲疇上的數(shù)據(jù)。當(dāng)所需要的所有數(shù)據(jù)被讀取時(shí)，寫入軌道43的磁疇被移動(dòng)到記錄軌道 41上的原始位置，以完成讀取操作。參照?qǐng)D4J至4L，第一導(dǎo)線E1和第三導(dǎo)線E3祐 沒(méi)置為"ON"狀態(tài)。從 第一導(dǎo)線El向著第三導(dǎo)線E3供應(yīng)電流。這里，電子從第三導(dǎo)線E3向著第 一導(dǎo)線E1移動(dòng)，從而-茲疇壁在與電子流動(dòng)的方向相同的方向上移動(dòng)。磁疇壁 的移動(dòng)使得位于寫入軌道43上的磁疇B6、 B5、 B4和B3穿過(guò)互連層42并向 著數(shù)據(jù)記錄軌道41移動(dòng)。結(jié)果，通過(guò)第一導(dǎo)線E1和第三導(dǎo)線E3供應(yīng)電流， 直到磁疇B1位于寫入軌道43的左端，從而，；茲疇移動(dòng)回到它們的原始位置， 完成讀取操作。本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)。第一，與在HDD中不同，當(dāng)操作存儲(chǔ)器裝置時(shí)，^f茲阻傳感器和數(shù)據(jù)記 錄介質(zhì)不必通過(guò)機(jī)械方式移動(dòng)，而允許數(shù)據(jù)的記錄和讀取。因此，不會(huì)發(fā)生 機(jī)械磨損，從而延長(zhǎng)了產(chǎn)品的壽命，并提供了顯著的可靠性。小型化，并且簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的寫入和讀取，從而使 存儲(chǔ)器設(shè)備適合應(yīng)用于移動(dòng)裝置中。此外，由于能夠被小型化，所以存儲(chǔ)器裝置可以被制造為能夠存儲(chǔ)密度為兆兆比特/每平方英寸(terabits/in2)的數(shù)據(jù) 的高密度裝置。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例詳細(xì)示出和描述了本發(fā)明，但是本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和 范圍的情況下，能夠在形式和細(xì)節(jié)上作出各種改變。例如，在根據(jù)本發(fā)明的 存儲(chǔ)器裝置中，磁阻傳感器可以被設(shè)置在與軟磁互連層接觸的數(shù)據(jù)記錄軌道 上方，而不設(shè)置在寫入軌道下方，第四導(dǎo)線可以形成在寫入軌道下方的預(yù)定 位置。因此，本發(fā)明的范圍不是由本發(fā)明的詳細(xì)描述來(lái)限定，而是由權(quán)利要 求限定，該范圍內(nèi)的所有不同都應(yīng)該理解為包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1 、 一種在存儲(chǔ)器裝置中記錄數(shù)據(jù)的方法，所述存儲(chǔ)器裝置包含寫入軌道、 設(shè)置在寫入軌道上的互連層以及設(shè)置在互連層上的記錄軌道，所述存儲(chǔ)器裝置利用^f茲疇壁的移動(dòng)，所述方法包括將具有》茲化方向的第 一磁疇定位在寫入軌道的與互連層接觸的部分上以 寫入數(shù)據(jù)；磁化與寫入軌道接觸的互連層，使其具有與第一磁疇的磁化方向相同的 磁化方向；在數(shù)據(jù)記錄軌道的與互連層接觸的部分上形成磁化方向與第 一磁疇的磁 化方向相同的第二》茲疇。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，寫入軌道包括所述第一磁疇以及磁 化方向與第 一磁疇的磁化方向相反的第三磁疇。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，定位第一磁疇的步驟包括通過(guò)使 電流流過(guò)寫入軌道的兩端，使第一磁疇移動(dòng)到與互連層接觸的區(qū)域。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，形成第二磁疇的步驟包括使電流 從數(shù)據(jù)記錄軌道向著寫入軌道的方向流動(dòng)；在數(shù)據(jù)記錄軌道上形成第二》茲疇。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，寫入軌道和數(shù)據(jù)記錄軌道包含磁各 向異性常數(shù)在1()Sj/m3和107/1113之間的磁材料。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，寫入軌道和數(shù)據(jù)記錄軌道包括CoPt 和FePt中的至少一種。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，互連層包含磁各向異性常數(shù)在102J/m3 和103 J/m3之間的磁材料。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，互連層包含NiFe、 CoFe、 Ni、 Fe、 Co及其合金中的至少一種，所述合金包含NiFe、 CoFe、 Ni、 Fe和Co中的 至少一種。
9、 一種讀取存儲(chǔ)器裝置中的數(shù)據(jù)的方法，所述存儲(chǔ)器裝置包含具有磁 阻傳感器的寫入軌道、設(shè)置在寫入軌道的第一端上的互連層以及設(shè)置在互連 層上的數(shù)據(jù)記錄軌道，所述存儲(chǔ)器裝置利用磁疇壁的移動(dòng)，所述方法包括使寫入軌道的具有互不相同的磁化方向的》茲疇向著寫入軌道的第二端移動(dòng)；使數(shù)據(jù)記錄軌道的磁疇穿過(guò)互連層向著寫入軌道移動(dòng)；使用磁阻傳感器檢測(cè)從數(shù)據(jù)記錄軌道移動(dòng)到寫入軌道的磁疇的磁化方向。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，通過(guò)使電流流過(guò)寫入軌道的第一 端和第二端來(lái)使所述寫入軌道的磁疇移動(dòng)。
11、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，通過(guò)使電流流過(guò)數(shù)據(jù)記錄軌道和 設(shè)置在磁阻傳感器旁邊的電極來(lái)使所述數(shù)據(jù)記錄軌道的磁疇移動(dòng)。
12、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，檢測(cè)磁化方向的步驟包括在磁 疇從數(shù)據(jù)記錄軌道移到寫入軌道之后，將電壓施加到數(shù)據(jù)記錄軌道和寫入軌 道；使移動(dòng)到寫入軌道的磁疇與磁阻傳感器接觸。
13、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，寫入軌道和數(shù)據(jù)記錄軌道包含i茲 各向異性常數(shù)在10"/m3和10、/m3之間的磁材料。
14、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，寫入軌道和數(shù)據(jù)記錄軌道包括CoPt 和FePt中的至少一種。
15、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，互連層包含磁各向異性常數(shù)在 102 J/m3和103 J/m3之間的磁材料。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，互連層包含NiFe、 CoFe、 Ni、 Fe、 Co及其合金中的至少一種，所述合金包含NiFe、 CoFe、 Ni、 Fe和Co 的至少一種。
全文摘要
一種利用磁疇壁移動(dòng)的存儲(chǔ)器裝置的數(shù)據(jù)記錄和讀取方法。所述存儲(chǔ)器裝置包含寫入軌道、形成在寫入軌道上的互連層以及形成在互連層上的記錄軌道。
文檔編號(hào)G11C11/16GK101145390SQ200710147870
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者林志慶, 金恩植 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社