專利名稱：使用磁疇壁移動的信息存儲裝置以及操作該裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的 一個或多個實施例涉及使用磁疇壁移動的信息存儲裝置以及操作該裝置的方法。
背景技術(shù)：
硬盤驅(qū)動器(HDD)和非易失性隨機存取存儲器(RAM)是甚至在切斷電源時也可保存記錄的信息的傳統(tǒng)非易失性信息存儲裝置的示例。
傳統(tǒng)HDD使用轉(zhuǎn)動部件來存儲信息。然而，轉(zhuǎn)動部件可隨著時間而磨損，從而增加了運行失敗的可能性。結(jié)果，降低了傳統(tǒng)HDD的可靠性。
傳統(tǒng)非易失性RAM的示例是閃存。在不使用轉(zhuǎn)動部件時，與傳統(tǒng)HDD相比，傳統(tǒng)閃存具有相對慢的讀取和寫入速度、相對短的使用壽命和相對小的存儲容量。閃存還可具有相對高的制造成本。
另 一傳統(tǒng)信息存儲裝置使用磁性物質(zhì)的磁疇壁移動的原理。在這些傳統(tǒng)磁性信息存儲裝置中，由鐵磁物質(zhì)形成的分(minute)磁性區(qū)域稱為磁疇。在具有不同》茲化方向的^茲疇之間的邊界部分稱為》茲疇壁?？赏ㄟ^將電流應(yīng)用到磁層來移動-茲疇和磁疇壁。
使用磁疇壁移動的傳統(tǒng)信息存儲裝置具有緩沖區(qū)域(用于臨時存儲信息的區(qū)域)，其具有與存儲區(qū)域的程度相似的長度。因此，傳統(tǒng)信息存儲裝置的有效存儲容量大約是物理存儲容量的一半。另外，在傳統(tǒng)信息存儲裝置中，通過將磁疇和磁疇壁從存儲區(qū)域移動到緩沖區(qū)域并將移動的磁疇和磁疇壁返回到存儲區(qū)域來執(zhí)行讀取/寫入操作，從而減小了讀取/寫入速度并降低了操作可靠性和裝置性能。

發(fā)明內(nèi)容
一個或更多示例實施例涉及使用磁疇壁移動的信息存儲裝置以及操作該裝置的方法。
一個或更多示例實施例提供了使用磁疇和磁疇壁的移動的原理的信息存儲裝置以及操作信息存儲裝置的方法。
根據(jù)至少一個示例實施例，信息存儲裝置可包括存儲節(jié)點，具有多個
磁疇區(qū)域和在磁疇區(qū)域之間的磁疇壁；寫入單元，被配置以將信息寫入到存
儲節(jié)點的第一區(qū)域；讀取單元，被配置以從存儲節(jié)點的第二區(qū)域讀取信息；
磁疇壁移動單元，電連接到存儲節(jié)點，被配置以移動^f茲疇壁；臨時存儲單元,
電連接到讀取單元，被配置以臨時存儲由讀取單元讀取的信息；寫入控制單
元，電連接到臨時存儲單元和寫入單元，被配置以控制供應(yīng)到寫入單元的電.-六
根據(jù)至少一個示例實施例，信息存儲裝置可包括存儲節(jié)點，包括多個磁疇區(qū)域和^皮安排在磁疇區(qū)域之間的磁疇壁；寫入單元，被配置以將信息寫入到存儲節(jié)點的第一磁疇區(qū)域；讀取單元，被配置以從存儲節(jié)點的第二磁疇區(qū)域讀取信息；^磁疇壁移動單元，電連接到存儲節(jié)點，^磁疇壁移動單元被配置以移動磁疇壁；臨時存儲單元，電連接到讀取單元，臨時存儲單元被配置以臨時存儲由讀取單元讀取的信息；寫入控制單元，電連接到臨時存儲單元和寫入單元，寫入控制單元被配置以控制供應(yīng)到寫入單元的電流。
根據(jù)至少一些示例實施例，第一區(qū)域可與存^f渚節(jié)點的第一端相鄰，第二區(qū)域可與存儲節(jié)點的第二端對應(yīng)。存儲節(jié)點的第 一端可在給定的方向上被磁化。信息存儲裝置還可包括第一到第三字線，以及與第一到第三字線相交的第一和第二位線。存儲節(jié)點的第一端可連接到第一字線。存儲節(jié)點的第二
端可連接到第一位線和第二位線中的一個。寫入單元的第一電極可連接到第二字線，第一電極可被排列在第一區(qū)域的底部。寫入單元的第二電極可連接到第二位線，第二電極可被放置在第一區(qū)域的頂部。讀取單元的第一端可連接到第一位線。讀取單元的第二端可連接到第三字線。臨時存儲單元可連接到第一位線，寫入控制單元可連接到第二位線。
根據(jù)至少一些示例實施例，信息存儲裝置還可包括第一切換單元，被安排在存儲節(jié)點的第一端與第一字線之間；第二切換單元，；陂安排在寫入單元的第一電極與第二字線之間，其中，寫入單元被安排在第一區(qū)域的頂部；第三切換單元，被安排在讀取單元的第二端與第三字線之間。
根據(jù)至少一些示例實施例，信息存儲裝置還可包括第四切換單元，被安排在第一或第二位線中的一個與存儲節(jié)點的第二端之間，其中，第一或第二位線中的一個連接到存儲節(jié)點的第二端；第四字線連接到第四切換單元。根據(jù)至少一些示例實施例，第二字線和第三字線可連接到共同的電壓源。
第一字線和第四字線可連接到共同的電壓源。^茲疇壁移動單元可包括第一電流源，被配置以將電流提供到存儲節(jié)點；第五切換單元，被安排在存儲節(jié)點與第一電流源之間。存儲節(jié)點的第二端可連接到第一位線，磁疇壁移動單元可連接到第一位線。
根據(jù)至少一些示例實施例，信息存儲裝置還可包括傳感單元，連接在臨時存儲單元與讀取單元之間。臨時存儲單元可包括鎖存器，連接到傳感單元的輸出端。傳感單元可包括傳感電路，連接到讀取單元；另一電流源，被安排在傳感電路和讀取單元之間，其中，另一電流源被配置以將電流提供到讀取單元；另一切換單元，被安排在另一電流源和讀取單元之間。寫入控制單元可包括另一附加電流源，被配置以將電流提供到寫入單元；另一附加切換單元，被安排在另一附加電流源與寫入單元之間，邏輯單元，被安排在另 一附加切換單元與臨時存儲單元之間。
根據(jù)示例實施例，存儲節(jié)點、第一到第四字線、第一和第二位線以及第一到第四切換單元可形成單元存儲區(qū)域。多個單元存儲區(qū)域可被安排形成存儲陣列。外圍電路可被安排以驅(qū)動并控制存儲陣列。磁疇壁移動單元、臨時存儲單元和寫入控制單元可被包括在外圍電路區(qū)域中。解碼器可被安排在存儲陣列與外圍電路之間。存儲節(jié)點的第二端可連接到多個位線的第一個，磁
疇壁移動單元可連接到多個位線的第 一個。
至少一個其它示例實施例提供了一種操作信息存儲裝置的方法。所述信息存儲裝置可包括具有多個磁疇和在磁疇區(qū)域之間的磁疇壁的存儲節(jié)點；被安排在與存儲節(jié)點的第一端相鄰的存儲節(jié)點的第一區(qū)域的寫入單元。存儲節(jié)點的第一端可以是在第一方向上被磁化的第一》茲疇區(qū)域。根據(jù)至少該示例實施例，所述方法可包括通過使用寫入單元在與第一方向相反的方向上》茲化第一區(qū)域來記錄第一信息；在通過將電流供應(yīng)到存儲節(jié)點來將第一磁疇區(qū)域延伸到第一區(qū)域時，將第一信息向存儲節(jié)點的第二端移動l位。
至少一個其它示例實施例提供了一種操作信息存儲裝置的方法。所述信息存儲裝置可包括具有多個磁疇和在磁疇之間的磁疇壁的存儲節(jié)點；被配置以將信息寫入到存儲節(jié)點的第 一 區(qū)域的寫入單元；被配置以從存儲節(jié)點的第二區(qū)域讀取信息的讀取單元；被配置以移動磁疇壁的磁疇壁移動單元；被配置以臨時存儲由讀取單元讀取的信息的臨時存儲單元以及電連接到臨時存
10儲單元，并被配置以控制供應(yīng)到寫入單元的電流的寫入控制單元。根據(jù)至少
該示例實施例，所述方法可包括第一操作，從第二區(qū)域再現(xiàn)或讀取信息并 將再現(xiàn)的信息存儲在臨時存儲單元中；第二操作，將存儲節(jié)點的磁疇壁向第 二區(qū)i或移動1 4立。
根據(jù)至少一些示例實施例，所述方法還可包括第三操作，通過使用寫 入控制單元和寫入單元選擇性地將信息寫入到第 一 區(qū)域。在第三操作中寫入 到第一區(qū)域的信息可以與在第一操作中再現(xiàn)(或讀取)的信息相同。在第二 操作中，第一磁疇可延伸到第一區(qū)域，如果在第一操作中再現(xiàn)的信息與在第 三磁疇區(qū)域中存儲的信息相應(yīng)，則在第三操作中寫入電流未被供應(yīng)到第 一 區(qū) 域。如果在第一操作中再現(xiàn)的信息與在第一磁疇中存儲的信息不相應(yīng)，則在 第三操作中寫入電流可被供應(yīng)到第 一 區(qū)域。
在第二操作之后，所述方法還可包括第三操作，選擇性地將在第一操 作中再現(xiàn)的信息寫入到第一區(qū)域，同時從第二區(qū)域再現(xiàn)信息。如果在第一操 作中再現(xiàn)的信息與在第 一磁疇中存儲的信息相應(yīng)，則在第三操作中寫入電流 不需要被供應(yīng)到第 一 區(qū)域。如果在第 一操作中再現(xiàn)的信息與在第 一磁疇中存 儲的信息不相應(yīng)，則在第三操作中寫入電流可被供應(yīng)到第 一 區(qū)域。
至少一個其它示例實施例提供了 一種信息存儲裝置。所述信息存儲裝置 可包括存儲節(jié)點，包括多個磁疇；寫入單元，被安排在與存儲節(jié)點的第一 端相鄰的存儲節(jié)點的第一磁疇區(qū)域；讀取單元，被安排在存儲節(jié)點的第二磁 疇區(qū)域。磁疇壁可被安排在存儲節(jié)點的每對相鄰磁疇之間。存儲節(jié)點的第一 端可以在第 一磁化方向上被磁化，第二磁疇區(qū)域可以位于存儲節(jié)點的第二端。
根據(jù)至少一些示例實施例，第一磁化方向可表示第一信息類型，寫入單 元可被配置以通過選擇性地將寫入電流施加到第一磁疇區(qū)域來將信息寫入到 第一》茲疇區(qū)域。所述信息可與第一石茲化方向或第二石茲化方向相應(yīng)。在一個示 例中，寫入單元僅在信息與第二磁化方向相應(yīng)時將寫入電流施加到第一磁疇 區(qū)域。
根據(jù)至少一些示例實施例，寫入單元和讀取單元可被連接到相同或不同 的位線。寫入單元可包括第一分離層(separationlayer),被安排在第一磁 疇區(qū)域的第一表面上；第一扎層(pinnedlayer),被安排在第一分離層上；第 一電極層，被安排在第一扎層上；第二電極層，被安排在第一磁疇區(qū)域的第 二表面上。第一扎層可具有固定的磁化方向。第二表面可以與第一表面相反。存儲節(jié)點的第 一端可經(jīng)由第 一切換裝置連接到第 一地。第 一 電極層可連接到 第 一位線。第二電極層可經(jīng)由第二切換裝置連接到第 一地。
根據(jù)至少一些示例實施例，讀取單元可包括第一分離層，被安排在第 二磁疇區(qū)域的表面上；第一電極層，被安排在分離層上；扎層，被安排在第 一電極層上；第二分離層，被安排在扎層上；第一游離層(freelayer),被安 排在第二分離層上；第二電極層，被安排在第一游離層上。扎層可具有固定 的磁化方向。存儲節(jié)點的第二端可連接到第一位線，第二電極層可經(jīng)由第一 切換裝置連接到地。第一電極層可被連接到第一位線。存儲節(jié)點的第二端可 經(jīng)由第二切換裝置連接到第一位線。第一電極層可連接到第二位線。存儲節(jié) 點的第二端可經(jīng)由第二切換裝置連接到第 一位線。
根據(jù)至少一些示例實施例，存儲節(jié)點的第一端可經(jīng)由第一切換裝置連接 到地，第一切換裝置可經(jīng)由第一字線被選擇性地激活和禁止。存儲節(jié)點的第 二端可經(jīng)由第二切換裝置連接到第 一位線，并可經(jīng)由第二字線被選擇性地激 活和禁止。第一字線和第二字線中的每一個可連"^妄到共同的字線。
根據(jù)至少一些示例實施例，所有多個^f茲疇可作為存儲節(jié)點的有效存儲區(qū) 域?；蛘?，除了在存儲節(jié)點的第一端的磁疇區(qū)域之外的所有的多個磁疇可作 為存儲節(jié)點的有效存儲區(qū)域。
根據(jù)至少一些示例實施例，存儲節(jié)點的第 一端可經(jīng)由第 一切換裝置連接 到第一地，寫入單元可經(jīng)由第二切換裝置連接到第一地，讀取單元可經(jīng)由第 三切換裝置連接到第二地。第一地和第二地可連接到共同的地。存儲節(jié)點的 第二端可經(jīng)由第四切換裝置連接到第一位線，第一和第四切換裝置可經(jīng)由共 同的字線被選擇性地激活和禁止。第二和第三切換裝置可經(jīng)由共同的字線被 選擇性地激活和禁止。
根據(jù)至少一些示例實施例，信息存儲裝置還可包括多個字線和與多個 字線相交的多個位線。存儲節(jié)點的第一端可連接到多個字線的第一個。存儲 節(jié)點的第二端可連接到多個位線的第 一個和第二個中的 一個。寫入單元的第 一電極可連接到多個字線的第二個。寫入單元的第二電極可連接到多個位線 的第二個。讀取單元的第一電極可連接到多個位線的第一個和第二個中的一 個。讀取單元的第二電極可連接到多個字線的第三個。
信息存儲裝置還可包括第一、第二和第三切換單元。第一切換單元可 被安排在存儲節(jié)點的第一端與多個字線的第一個之間。第二切換單元可被安排在寫入單元的第一電極與多個字線的第二個之間。第三切換單元可被安排 在讀取單元的第二電極與多個字線的第三個之間。
第四切換單元可被安排在連接到存儲節(jié)點的第二端的多個位線的第 一個 或第二個與存儲節(jié)點的第二端之間。多個字線的第四個可連接到第四切換單元。
磁疇壁移動單元可電連接到存儲節(jié)點?！菲澁牨谝苿訂卧杀慌渲靡砸苿?磁疇壁。臨時存儲單元電連接到讀取單元，可被配置以臨時存儲由讀取單元 讀取的信息。寫入控制單元電連接到臨時存儲單元和寫入單元，寫入控制單 元可被配置以控制供應(yīng)到寫入單元的電流。寫入控制單元可包括電流源、切 換單元和邏輯裝置。電流源可被配置以將電流提供到寫入單元。切換單元可 連接在電流源與寫入單元之間。邏輯裝置可連接在切換單元與臨時存儲單元 之間。
根據(jù)至少一些示例實施例，傳感單元可連接在臨時存儲單元與讀取單元 之間。臨時存儲單元可包括鎖存器，連接到傳感單元的輸出端。


通過對在附圖中示出的示例實施例進行的以下描述，本發(fā)明將會變得更
加清楚和更加易于理解，其中
圖1到圖6示出根據(jù)示例實施例的使用磁疇壁移動的信息存儲裝置； 圖7是根據(jù)示例實施例的使用磁疇壁移動的信息存儲裝置的布局圖； 圖8是沿圖7的線I-I，剖開的截面圖9和圖IO是示出根據(jù)示例實施例的使用磁疇壁移動的信息存儲裝置的 整體結(jié)構(gòu)的電路圖IIA到圖IID是示出根據(jù)示例實施例的在信息存儲裝置中記錄信息的 方法的示圖12A到圖12E是示出根據(jù)示例實施例的再現(xiàn)存儲在信息存儲裝置中的 信息的方法的示圖13是根據(jù)示例實施例的在將存儲在信息存儲裝置中的信息再現(xiàn)(讀 取)中可用的讀取電流、移動電流和寫入電流的波形圖14是才艮據(jù)示例實施例的在將存儲在信息存儲裝置中的信息再現(xiàn)(讀 取)期間使用的輸入信號和輸出信號的波形13圖15A到圖15E是示出根據(jù)另一示例實施例的將存儲在信息存儲裝置中 的信息再現(xiàn)(讀取)的方法的示圖16是根據(jù)示例實施例的在將存儲在信息存儲裝置中的信息再現(xiàn)(讀 取)中可用的讀取電流、移動電流和寫入電流的波形圖；和
圖17是根據(jù)示例實施例的在將存儲在信息存儲裝置中的信息再現(xiàn)(讀 取)期間產(chǎn)生的各種輸入信號和輸出信號的波形圖。
具體實施例方式
現(xiàn)將參照附圖對本發(fā)明的各個實施例進行更充分的描述。 在此公開本發(fā)明的詳細描述的示例實施例。然而，在此公開的具體結(jié)構(gòu) 和功能性細節(jié)^f又用于描述本發(fā)明的示例實施例的目的。然而，本發(fā)明可以以
因此，本示例性實施例可被修改并且采用替代形式，通過附圖中的示例 的形式示出本發(fā)明的特定實施例，并將在此詳細描述。然而，應(yīng)該理解，不 應(yīng)將示例實施例限定為^^開的具體形式，相反，示例實施例覆蓋落入本發(fā)明 的范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代物。在整個附圖的描述中，相同的標號 表示相同的部件。
應(yīng)該理解雖然術(shù)語"第一"、"第二"等會在以下被用到以描述各種元件， 但是這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語只是用來將一個元件與其它元 件區(qū)分。例如，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，第一元件可以被稱作第二 元件，相似地，第二元件可以被稱作第一元件。如這里所使用的術(shù)語"和/或" 包括一個或多個聯(lián)合列出的項的任意組合或所有組合。
應(yīng)該理解當元件或?qū)颖环Q為"形成在"另一元件或?qū)訒r，該元件可直接 或間接地形成在另一元件或?qū)?。也就是，例如，可出現(xiàn)中間元件或?qū)印Ｏ喾矗?當元件或?qū)颖环Q為"直接形成在"另一元件時，不存在中間元件或?qū)?。其?用于描述元件或?qū)又g的關(guān)系的詞語應(yīng)以相同的方式^皮解釋(例如，"之間" 與"直接之間"，"相鄰"與"直接相鄰"等)。
在此使用的術(shù)語的目的僅僅是描述具體的實施例，而不應(yīng)作為示例實施 例的限制。除非上下文另外明確指出，如在此使用的單數(shù)形式"a"、 "an"和 "the"也意味著包括復數(shù)形式。還應(yīng)該理解當在此使用術(shù)語"包含"和/或"包 括"時，指定陳述的特性、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但并不排除一個或多個其它特性、整體、步驟、操作、元件、組件和/或及其組的 存在或添力口。
為了清楚，在附圖中將夸大層和區(qū)域的厚度。附圖中相同的標號表示相 同的元件。
圖1示出根據(jù)示例實施例的使用磁疇壁移動的信息存儲裝置。在圖1中，
為了解釋方便，使用第一方向指示符ID1和第二方向指示符ID2。第一方向 指示符ID1涉及第一字線WL1、第二字線WL2和第三字線WL3以及第一位 線BL1和第二位線BL2。第二方向指示符ID2涉及存儲節(jié)點SN1、寫入單元 或元件WE1以及讀取單元或元件RE1。
參照圖1,第一到第三字線WL1、 WL2和WL3在給定、期望或預定的 方向上延伸，例如，在第一方向指示符ID1的Y軸方向上延伸。第一位線BL1 和第二位線BL2在與第一到第三字線WL1、 WL2和WL3垂直或基本垂直的 方向上延伸。第一地線GND1可被安排在第一字線WL1與第二字線WL2之 間。第二地線GND2可被安排在第二字線WL2與第三字線WL3之間。
存儲節(jié)點SN1可連接到第一字線WL1和第一位線BL1。例如，存儲節(jié) 點SN1可以是在第二方向指示符ID2的X軸方向延伸的線性磁軌。線性磁軌 可包括多個以線排列的磁疇區(qū)域D。磁疇壁區(qū)域DW可將相鄰的磁疇區(qū)域D 分離。存儲節(jié)點SN1的第一端El和第二端E2可分別連接到第一字線WL1 和第一位線BL1。存儲節(jié)點SN1的第一端El可以在給定、期望或預定的方 向上被磁化，例如，在第二方向指示符ID2的Z軸方向上被》茲化。在存儲節(jié) 點SN1的第一端El標記的箭頭指示存儲節(jié)點SN1被》茲化的方向。第一切換 裝置SD1可位于存儲節(jié)點SN1的第一端El與第一字線WL1之間。第一切 換裝置SD1可以是晶體管，在本示例中，第一切換裝置SD1的柵極、源極和 漏極可分別連接到第一字線WL1、存儲節(jié)點SN1和第一地線GND1。
寫入元件WE1可將信息寫入到存儲節(jié)點SN1。寫入元件WE1可被安排 在緊挨在(或相鄰于)存儲節(jié)點SN1的第一端El的存儲節(jié)點SN1的磁疇區(qū) 域(以下稱為第一區(qū)域dl)上。如果寫入元件WE1與第一區(qū)域dl對齊，則 存儲節(jié)點SN1 (除了第一端El之外)的剩余區(qū)域可作為有效存儲區(qū)域，這將 在以下進行更詳細的描述。或者，寫入元件WE1可與存儲節(jié)點SN1的第一 端E1對齊，但不在第一區(qū)域dl中。在本示例中，整個存儲節(jié)點SN1可以是 有效存儲區(qū)域。例如，寫入元件WE1可以是用于根據(jù)在該領(lǐng)域中公知的隧道磁電阻(TMR)作用或巨^f茲電阻(GMR)作用來記錄信息的裝置。在一個示 例中，寫入元件WE1可包括連續(xù)堆積在第一區(qū)域dl的上表面或下表面中的 一個(例如，上表面)上的第一分離層10、第一扎層20和第一電極層30。 第二電極層40可形成在第一區(qū)域dl的上表面或下表面中的另一個(例如， 下表面)上。第二電極層40可被包括在寫入元件WE1中。
如果寫入元件WE1是TMR裝置，則第一分離層10可以是絕緣層。如 果寫入元件WE1是GMR裝置，則第一分離層10可以是導電層。第一扎層 20可以是鐵》茲層。第一扎層20的磁化方向可以在給定、期望或預定的方向 上被扎(pi皿ed)。例如，第一扎層20可以在第二方向指示符ID2的Z軸方 向上被磁化。安排有寫入元件WE1的第一區(qū)域dl是游離層?？筛鶕?jù)流過第 一區(qū)域dl的寫入電流的方向來改變游離層的^茲化方向。例如，可才艮據(jù)在第一 電極層30與第二電極層40之間的流動的寫入電流來改變第一區(qū)域dl的磁化 方向?？筛鶕?jù)一般TMR作用或GMR作用來發(fā)生這種》茲化方向的改變，因此 將不在此進行詳細描述。
雖然在圖1中未示出，但是如果第一分離層IO是導電層，則可將具有比 存儲節(jié)點SN1更高的電阻的電阻層安排在第一區(qū)域dl與第一分離層10之間。 當在存儲節(jié)點SN1的第一端El與第二端E2之間施加電流以移動磁疇和磁疇 壁時，電阻層可抑制和/或避免電流泄漏到第一電極層30。與電阻層相似或基 本相似的層也可被安排在第一區(qū)域dl與第二電極層40之間。另外，可將至 少 一個層安排在第 一扎層20與第 一電極層30之間以固定第 一扎層20的磁化 方向。所述至少一個層可包括反鐵^磁層。還可將另一游離層安排在第一區(qū)域 dl與第一分離層IO之間。寫入元件WE1的結(jié)構(gòu)和元件可被改變或多樣化。 例如，寫入元件WE1和第二電極層40的位置可彼此交換。在本示例中，可 在以與Z軸的方向相反的方向上將第一區(qū)域dl下面的扎層磁化。另夕卜，寫入 元件WE1可具有這樣的結(jié)構(gòu)扎層在其上且在存儲節(jié)點SN1的上面和下面 之下形成。在本示例中，雙扎結(jié)構(gòu)的;茲化方向可以;波此相反。
寫入元件WE1的一端(例如，第一電極層30 )可連接到第二位線BL2， 第二電極層40可連接到第二字線WL2。在本示例中，第二電極層40可被作 為寫入元件WE1的另一端。第二切換裝置SD2可^L安排在第二電極層40與 第二字線WL2之間。第二切換裝置SD2可以是晶體管。在本示例中，第二 切換裝置SD2的柵極、源極和漏極可分別連接到第二字線WL2、第二電極層
1640和第一地線GND1。第一切換裝置SD1和第二切換裝置SD2的漏極可共 同連接到第一地線GND1,從而漏極可形成為單共同漏才及。
讀取元件RE1可從存儲節(jié)點SN1讀取信息。讀取元件RE1可位于存儲 節(jié)點SN1的第二端E2。讀取元件RE1可以是根據(jù)TMR作用或GMR作用從 存儲節(jié)點SN1的第二端E2再現(xiàn)信息的傳感器。在一個示例中，讀取元件RE1 可被安排在存儲節(jié)點SN1的第二端E2的頂部或底部。讀取元件RE1可包括 順序排列在第二端E2上的第三電極層50、第二扎層60、第二分離層70、第 一游離層80和第四電極層90?？筛鶕?jù)位于存儲節(jié)點SN1的第二端E2的磁疇 的磁化方向來改變在讀取元件RE1的第三電極層50與第四電極層90之間的 電流(或電阻)。第三分離層100可被放置在讀取元件RE1與存儲節(jié)點SN1 的第二端E2之間。第三分離層100可以是絕緣層或具有比存儲節(jié)點SN1更 高的電阻的電阻層(非絕緣層)。
讀取元件RE1的第一端(例如，第三電極層50)可連接到第一位線BL1。 讀取元件RE1的第二端(例如，第四電極層90)可連接到第三字線WL3。 第三切換裝置SD3可被放置在第四電極層90與第三字線WL3之間。第三切 換裝置SD3可以是晶體管。在本示例中，第三切換裝置SD3的柵極、源極和 漏極可分別連接到第三字線WL3、第四電極層90和第二地線GND2。
根據(jù)至少一個其它示例實施例，如圖2所示，讀取元件RE1的第一端(第 三電極層50)可連接到第二位線BL2。在此示例中，第二位線BL2是連接寫 入元件WE1和讀取元件RE1兩者的共同位線。
如圖3所示，第四切換裝置SD4和第四字線WL4可被包括在信息存儲 裝置中。
參照圖3,第四字線WL4可以與第三字線WL3隔開。第四切換裝置SD4 可被安排在第四字線WL4與第二位線BL2相交的點。存儲節(jié)點SN1的第二 端E2和第二位線BL2可經(jīng)由它們之間放置的第四切換裝置SD4互相連接。 第四切換裝置SD4可以是晶體管。在這種情況下，第四切換裝置SD4的柵極、 源極和漏極可分別連接到第四字線WL4、第二位線BL2和存儲節(jié)點SN1的 第二端E2。
如圖4所示，第四切換裝置SD4可連接到第一位線BL1，而非第二位線
BL2。
在圖3和圖4中，第一字線WL1和第四字線WL4可互相連接，從而可對其施加相同的信號。相似地，第二字線WL2和第三字線WL3可互相連接， 從而可對其施加相同的信號。另外，可經(jīng)由共同地線連接第一地線GND1和 第二地線GND2。
圖5示出與圖4中示出的信息存儲裝置相似的信息存儲裝置，除了第一 字線WL1和第四字線WL4經(jīng)由第一共同互連線CW1連接、第一地線GND1 和第二地線GND2經(jīng)由第一共同地線CG1連接之外。在本示例中，第一字線 WL1和第四字線WL4可連接到共同電壓源，從而可將相同的信號施加到第 一字線WL1和第四字線WL4。在圖5中，"W2"表示連接到第二字線WL2 的第二互連線，"W3"表示連接到第三字線WL3的第三互連線。
圖6示出與圖5中示出的信息存儲裝置相似的信息存儲裝置，除了圖6 的信息存儲裝置還包括連接第二字線WL2和第三字線WL3的第二共同互連 線CW2之外。在本示例中，第二字線WL2和第三字線WL3可連接到共同 電壓源，從而可將相同的信號施加到第二字線WL2和第三字線WL3。
雖然在圖1到圖6中未示出，但根據(jù)示例實施例的信息存儲裝置可包括 電連接到存儲節(jié)點SN1的》茲疇壁移動單元。；茲疇壁移動單元可被配置以移動 磁疇壁。f茲疇壁移動單元可包括如圖9和圖10所示的第二電流源SG2和第 二晶體管Tr2。第二晶體管Tr2是位于第二電流源SG2與存儲節(jié)點SN1之間 的切換裝置的示例。才艮據(jù)示例實施例的信息存儲裝置還可包括電連接到讀取 元件RE1的臨時存儲單元。臨時存儲單元可被配置以臨時存儲來自讀取元件 RE1的讀取信息(數(shù)據(jù))。信息存儲裝置還可包括電連接到臨時存儲單元和寫 入元件WE1的寫入控制單元。寫入控制單元可控制供應(yīng)到寫入元件WE1的 電流。臨時存儲單元可以與圖9和圖10所示的臨時存4諸單元L1相應(yīng)。寫入 控制單元可包括圖9和圖10所示的第三電流源CS3、第三晶體管Tr3和邏輯 裝置L2。第三晶體管Tr3是位于第三電流源SG3與寫入元件WE1之間的切 換裝置的示例。
圖1到圖6中示出的信息存儲裝置的示例實施例可以是單元存儲區(qū)域。 根據(jù)另一示例實施例的信息存儲裝置可包括如圖7所示的具有二維(2D)陣 列結(jié)構(gòu)的多個單元存儲區(qū)域。
圖7是根據(jù)另 一示例實施例的信息存儲裝置的布局圖。 參照圖7，多個單元存儲區(qū)域MR排列在Y軸方向上。每個單元存儲區(qū) 域MR可具有例如圖4中所示的電路結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)將參照圖7和圖8對每個單元存儲區(qū)域MR的結(jié)構(gòu)進行詳細描述。圖 8是沿圖7的線I-I，剖開的截面圖。
在圖7中，每個單元存儲區(qū)域MR包括在Y軸方向上延伸的第一字線 WL1到第四字線WL4和與第一字線WL1到第四字線WL4互連的第一位線 BL1和第二位線BL2?？稍诘诙痪€BL2下面并與第二位線BL2平行來形成 存儲節(jié)點SN1。寫入元件WE1可被放置在緊挨與第二字線WL2相鄰的存儲 節(jié)點SN1的第一端E1,讀取元件RE1可被放置在存儲節(jié)點SN1的第二端E2。 第一源極Sl和第一漏極Dl可被分別放置在第二位線BL2下面與第一字線 WL1的右邊和左邊相鄰。第一源極S1、第一漏才及D1和在第一源極S1與第 一漏極D1之間的第一字線WL1可形成第一切換裝置SD1。
第一源極Sl可連接到存儲節(jié)點SN1的第一端El,第一漏極Dl可接地 (如圖8中所示)。參照圖8,標號1表示將第一源極Sl與存儲節(jié)點SN1的 第一端El連接的第一連接導體。
返回圖7，第二源極S2和第二漏極D2可被分別放置在第二位線BL2下 面與第二字線WL2的右邊和左邊相鄰。第二源極S2、第二漏極D2和在第二 源極S2與第二漏極D2之間的第二字線WL2可形成第二切換裝置SD2。第 二源極S2可連接到第二電極層40 (可被稱為寫入元件WE1的下表面)，第 二漏極D2可接地，寫入元件WE1的上表面(第一電極層30 )可連接到第二 位線BL2 (如圖8中所示)。參照圖8,標號2和標號3分別表示將第二源極 S2與第二電極層40連接的第二連接導體和將第一電極層30與第二位線BL2 連接的第三連接導體。
返回圖7，第三源極S3和第三漏極D3可被分別放置在第二位線BL2下 面與第三字線WL3的右邊和左邊相鄰。第三源極S3、第三漏4及D3和在第三 源極S3與第三漏極D3之間的第三字線WL3可形成第三切換裝置SD3。第 三源極S3可連接到讀取元件RE1的第四電極層90,第三漏極D3可接地(如 圖8中所示)。在圖8中，標號4表示將第三源極S3與第四電極層90連接的 第四連接導體。讀取元件RE1的第三電極層50可連接到第一位線BL1。
如圖8中所示，為了將第三電極層50與第一位線BL1連接，延伸的電 極層50，可從第三電極層50的一邊延伸，第五連接導體5可被安排在延伸 的電極層50，上。延伸的電極層50'可以與第三電極層50構(gòu)成整體，如圖 7中所示，第五連接導體5可從第二位線BL2的底部延伸到第一位線BL1。雖然圖7中未示出，但另一連接導體可被放置在第一位線BL1下面的第 五連接導體5的一端以與第一位線BL1連接。第四源極S4和第四漏4及D4可 被分別放置在第二位線BL2下面與第四字線WL4的右邊和左邊相鄰。第四 源極S4、第四漏極D4和在第四源極S4與第四漏極D4之間的第四字線WL4 可形成第四切換裝置SD4。第四源極S4可連接到存儲節(jié)點SN1的第二端E2 (如圖8中所示)。在圖8中，標號6表示將第四源極S4與存儲節(jié)點SN1的 第二端E2連接的第六連接導體。
第四源極S4可連接到第一位線BL1。參照圖8，為了將第四源極S4與 第一位線BL1連接，第七連接導體7可被放置在第四源極S4上，第八連接 導體8可被放置在第七連接導體7上。如圖7中所示，第八連接導體8可從 第二位線BL2的底部延伸到第一位線BL1。雖然在圖7中未示出，但另一連 接導體可被放置在第 一位線BL1下面的第八連接導體8的一端以與第 一位線 BL1連接。
在圖7和圖8中，由于第一漏極D1到第三漏極D3可實際被接地而沒有 附加地線(第一地線GND1和第二地線GND2)穿過小區(qū)區(qū)域，故未示出圖 1到圖4中所示的第一地線GND1和第二地線GND2。因此，在小區(qū)區(qū)域中， 第一漏極D1到第三漏極D3可在相對長線中形成，接地觸點層可在每個漏極 的端形成。在圖8中，標號SUB和ILD分別表示村底和絕緣材料層。
圖9是示出根據(jù)示例實施例的信息存儲裝置的整體結(jié)構(gòu)的示例。
參照圖9，多個單元存儲區(qū)域MR可以排列在n個行m個列。雖然在圖 9中以簡化的形式示出單元存儲區(qū)域MR，但它們的詳細結(jié)構(gòu)與圖5中示出的 示例性實施例相同或基本相同。標號BLli表示共同連接到存在于第i行的單 元存儲區(qū)域MR的第一位線，標號BL2i表示共同連接到存在于第i行的單元 存儲區(qū)域MR的第二位線(i是滿足KKn的自然數(shù))。標號CWlj、 W2j和 W3j分別表示第一共同互連線、第二互連線和第三互連線，它們中的每一個 都共同連接到存在于第j行的單元存儲區(qū)域MR。標號CGlj表示共同連接到 存在于第j行(j是滿足1 <j <m的自然數(shù))的單元存儲區(qū)域MR的第一共同 地線。第一共同互連線CWlj、第二互連線W2j、第三互連線W3j和第一共同 地線CG1」可以與圖5中示出的第一共同互連線CW1、第二互連線W2、第三 互連線W3和第一共同地線CG1相應(yīng)。
列解碼器DCR1可共同連接到第一組位線BLh到BLln和第二組位線
20BL2,到BL2n。行解碼器DCR2可共同連接到第 一共同互連線CW1 i到CW1 m、 第二互連線W2i到W2m、第三互連線W3t到W3m和第一共同地線CG"到 CGlm?？捎闪薪獯a器DCR1和行解碼器DCR2從多個單元存儲區(qū)域MR中選 擇一個單元存儲區(qū)域mr。列解碼器DCR1和行解碼器DCR2可包括具有復 用器(MUX ) /解復用器(DMUX)結(jié)構(gòu)的選擇邏輯裝置。由于這種選擇邏輯 裝置在該領(lǐng)域中是公知的，故省略對列解碼器DCR1和行解碼器DCR2的詳 纟田描述。
外圍電路1000可被與列解碼器DCR1的一邊相鄰并且與列解碼器DCR1 連接來放置。外圍電路1000可包括連接到列解碼器DCR1的傳感電路S/A。 傳感電路S/A可以是用于放大從其中一個單元存儲區(qū)域MR讀取的信息信號 的傳感放大器。傳感電路S/A可包括兩個輸入端， 一個可以電連接到列解碼 器DCR1，另一個可連接到參考電阻器(未示出)。第一電流源CS1可連接在 列解碼器DCR1與傳感電路S/A之間。第一晶體管Trl可被安排在第一電流 源CS1與列解碼器DCR1之間。第一電流源CS1、傳感電i 各S/A和第一晶體 管Trl可形成傳感單元。所述傳感單元可電連接到如圖1到圖6中所示的讀 取元件RE1。第一晶體管Trl可以是被安排在第一電流源CS1與讀取元件RE1 之間的切換裝置的示例。
臨時存儲單元Ll可連接到傳感電路S/A的輸出端以臨時存儲信息。例 如，臨時存儲單元L1可以是鎖存器裝置。鎖存器裝置在該領(lǐng)域中是公知的， 故省略對其的詳細描述。從傳感電路S/A輸出的信號(例如，與從其中一個 單元存儲區(qū)域MR讀取的信息相應(yīng)的信號)可被臨時存儲在臨時存儲單元Ll 中。
第二電流源CS2可經(jīng)由被安排在第二電流源CS2與列解碼器DCR1之間 的第二晶體管Tr2連接到列解碼器DCR1。第一晶體管Trl和第二晶體管Tr2 可經(jīng)由可以是共同互連線的第一輸入線B1連接到列解碼器DCR1。第三電流 源CS3可經(jīng)由被安排在第三電流源CS3與列解碼器DCR1之間的第三晶體管 Tr3連接到列解碼器DCR1。將第三晶體管Tr3與列解碼器DCR1連接的互連 線被稱為第二輸入線B2。包括第一輸入端Inl、第二輸入端In2和輸出端Outl 的邏輯裝置L2可連接到第三晶體管Tr3的柵極。在一個示例中，邏輯裝置 L2可以是AND邏輯裝置，但示例實施例不限于此。邏輯裝置L2可以是另一 類型的邏輯裝置。邏輯裝置L2的輸出端Outl可以連接到第三晶體管Tr3的
21柵極，邏輯裝置L2的第一輸入端Inl可以連接到臨時存儲單元Ll?？筛鶕?jù) 提供到邏輯裝置L2的第一輸入端Inl和第二輸入端In2的信號來確定接通還 是斷開第三晶體管Tr3。
第一到第三外部互連線CW1， 、 W2，和W3，以及第一外部地線CG1， 可連接到行解碼器DCR2。第一到第三外部互連線CW1， 、 W2，和W3，可 分別連接到第一共同互連線CWlj、第二互連線W2j和第三互連線W3j。第一 外部地線CG1，可連接到第一共同地線CGlj。第一到第三電壓源(未示出) 可將第一電壓信號和第三電壓信號分別施加到第一到第三外部互連線 CW1， 、 W2，和W3，。
列地址線AD1和行地址線AD2可分別連接到列解碼器DCR1和行解碼 器DCR2?？身憫?yīng)于來自列地址線AD1的信號和來自行地址線AD2的信號來 分別控制列解碼器DCR1和行解碼器DCR2的邏輯操作，從而選擇執(zhí)行操作 的其中一個單元存儲區(qū)域MR。在選擇了其中一個單元存儲區(qū)域MR之后， 可通過使用第一電流源CS1到第三電流源CS3、第一晶體管Trl到第三晶體 管Tr3和第一電壓源到第三電壓源來將信息寫入選擇的單元存儲區(qū)域MR或 從選擇的單元存儲區(qū)域MR讀取信息。經(jīng)由第一輸入線Bl提供到列解碼器 DCR1的信號可被提供到選擇的單元存儲區(qū)域MR的第一位線BLli,經(jīng)由第 二輸入線B2提供到列解碼器DCR1的信號可被提供到選擇的單元存儲區(qū)域 MR的第二位線BL2"相似地，經(jīng)由第一到第三外部互連線CW1， 、 W2，和 W3，提供到行解碼器DCR2的信號可被分別提供到選擇的單元存儲區(qū)域MR 的第一共同互連線CWlj、第二互連線W2j和第三互連線W3j?？山?jīng)由行解碼 器DCR2將第一外部地線CG1，連接到選擇的單元存儲區(qū)域MR的第一共同 地線CGlj。
仍然參照圖9， SG1表示提供到第一晶體管Trl的第一輸入信號，SG2 表示提供到第二晶體管Tr2的第二輸入信號，SG3表示提供到邏輯裝置L2的 第二輸入端In2的第三輸入信號。另外，DOUT表示從傳感電路S/A輸出到 臨時存儲單元L1的第一輸出信號，LOUT表示從臨時存儲單元Ll輸出到邏 輯裝置L2的第二輸出信號。
圖9中示出的第二互連線W2j和第三互連線W3j可集成為共同互連線。 相似地，如圖IO所示，第二外部互連線W2，和第三外部互連線W3，可集 成為共同互連線。圖10是示出根據(jù)另一示例實施例的信息存儲裝置的整體結(jié)構(gòu)的示例的電路圖。參照圖10，第二共同互連線CW2j是圖9中示出的第二互連線W2j和第 三互連線W3j的組合。第四外部互連線CW2，是圖9中示出的第二外部互連 線W2，和第三外部互連線W3，的組合。圖10的每個單元存儲區(qū)域MR都 可具有圖6中所示的電路結(jié)構(gòu)。圖IIA到圖IID是示出根據(jù)示例實施例的在信息存儲裝置中記錄信息的 方法的示圖。對圖4中示出的信息存儲裝置來描述該示例實施例。在圖11A 到圖IID中，施加到第一字線WL1到第四字線WL4的電壓被分別稱為第一 電壓V1到第四電壓V4。還將對圖12A到圖12E和圖15A到圖15E來描述 相同的電壓。在圖IIA到圖11D中，Z軸方向與圖1中的Z軸方向相同，圖12A到圖 12E和圖15A到圖15E中的Z軸方向也與圖1中的Z軸方向相同。參照圖11A,為了將給定、期望或預定的信息寫入到存儲節(jié)點SN1的第 一區(qū)域dl ，在通過將第二電壓V2施加到第二字線WL2來打開第二切換裝置 SD2時，可經(jīng)由寫入元件WE1將寫入電流WC1從第二位線BL2施加到第二 切換裝置SD2。可以由寫入電流WC1在與Z軸相反方向的方向》茲化第一區(qū) 域dl。在第一區(qū)域dl標記的箭頭指示第一區(qū)域dl被^茲化的方向。在本示例 中，以在Z軸相反方向的方向磁化的第一區(qū)域dl指示給定、期望或預定的信 息(例如，數(shù)據(jù)值l)被寫入到第一區(qū)域dl。因此，圖IIA可被認為是示出 記錄數(shù)據(jù)值1的方法。可以在Z軸的方向磁化存儲節(jié)點SN1的第一端El, 從而存儲節(jié)點SN1的第一端El可存儲數(shù)據(jù)值0。參照圖IIB，在分別將第一電壓VI和第四電壓V4施加到第一字線WL1 和第四字線WL4接通第一切換裝置SD1和第四切換裝置SD4時，可經(jīng)由第 四切換裝置SD4和存儲節(jié)點SN1將移動電流MC1從第一位線BL1施加到第 一切換裝置SD1。在本示例中，可經(jīng)由共同互連線連接第一字線WL1與第四 字線WL4,相同或基本相同的電壓信號可被施加到第一字線WL1與第四字 線WL4。移動電流MC1可以是脈沖電流，》茲疇和》茲疇壁可響應(yīng)于移動電流 MC1在存儲節(jié)點SN1內(nèi)移動1位。由于》茲疇和i茲疇壁在電子移動的方向移動， 故磁疇和磁疇壁移動的方向與移動電流MC1的方向相反。例如，磁疇和磁疇 壁可響應(yīng)于移動電流MC1向存儲節(jié)點SN1的第二端E2移動1位。參照圖IIB，如上參照圖11所述的寫入到第一區(qū)域dl的數(shù)據(jù)值1可以 移動(例如，延伸或移動)到磁疇區(qū)域D到第一區(qū)域dl的右邊。在存儲節(jié) 點SN1的第一端El的磁疇可移動到第一區(qū)域dl。例如，如果存儲節(jié)點SN1 的第一端E1具有在給定、期望或預定的方向上》茲化的^f茲疇，則當電流;陂從第 二端E2提供到第一端El時，在第一端El的i茲疇可響應(yīng)于電流向第二端E2 延伸。因此，可以在Z軸方向磁化第一區(qū)域dl，這指示數(shù)據(jù)值0被寫入第一 區(qū)域dl。在本示例中，可通過僅施加移動電流MC1而不使用寫入電流WC1 將數(shù)據(jù)值O寫入第一區(qū)域dl。因此，圖11B示出記錄數(shù)據(jù)值0的方法。然而， 參照圖IIB，如果在移動磁疇和磁疇壁1位之后，數(shù)據(jù)值1將被寫入到第一 區(qū)域dl，則可通過使用上述參照圖IIA描述的寫入電流WC1來保留第一區(qū) 域dl的》茲化方向。參照圖11C,磁疇和磁疇壁可以以與圖IIB相似的方式在存儲節(jié)點SN1 內(nèi)向存儲節(jié)點SN1的第二端E2移動1位。在本示例中，在存儲節(jié)點SN1的 第一端E1的磁疇可再次延伸到第一區(qū)域dl。參照圖11D,可通過以圖11A相似或基本相似的方式將寫入電流WC1 施加到第一區(qū)域dl來反轉(zhuǎn)第一區(qū)域dl的磁化方向，從而將數(shù)據(jù)值1寫入第 一區(qū)域dl。根據(jù)示例實施例，可根據(jù)將寫入的數(shù)據(jù)值選擇性地執(zhí)行這種通過 使用寫入電流WC1來反轉(zhuǎn)第一區(qū)域dl的磁化方向。如上所述，可通過基于逐位將》茲疇和磁疇壁在存儲節(jié)點SN1內(nèi)移動來將 數(shù)據(jù)值1或0寫入第一區(qū)域dl。可一直執(zhí)行這種寫入操作直到初始寫入到第 一區(qū)域dl的數(shù)據(jù)值移動到存儲節(jié)點SN1的第二端E2。在上述示例實施例中，寫入電流WC1可以在一個方向上流動。例如， 寫入電流WC1經(jīng)由寫入元件WE1從第二位線BL2流向第二切換裝置SD2 并被用于將數(shù)據(jù)寫入第一區(qū)域dl,但不需要使用以相反方向流動的不同寫入 電流?？赏ㄟ^不同寫入電流在Z軸方向上》茲化第一區(qū)域dl。然而，可通過將 在存儲節(jié)點SN1的第一端E1的磁疇移動到第一區(qū)域dl來在Z軸方向上自動 磁化第一區(qū)域dl,從而不需使用不同寫入電流。被施加以移動磁疇和f茲疇壁 的移動電流MC1也可^f又在一個方向上流動。由于寫入電流WC1和移動電流 MC1可被固定在各自的方向上流動，故可以以簡化的方式執(zhí)行記錄并且信息 存儲裝置的結(jié)構(gòu)也可^f皮簡化。此外，第一、第二和第四切換裝置SD1、 SD2 和SD4可具有不同于晶體管結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(例如，二極管結(jié)構(gòu))。在上述示例實施例中，寫入元件WE1可被放置在第一區(qū)域dl,但示例 實施例并不限于此。例如，寫入元件WE1可被放置在存儲節(jié)點SN1的第一 端E1。在這種情況下，可由在不同方向上流動的兩個寫入電流來確定第一端 El的磁化方向。圖12A到圖12E是示出根據(jù)示例實施例的再現(xiàn)存儲在信息存儲裝置中的 信息的方法的示圖。在本示例實施例中使用的信息存儲裝置具有與圖4中示 出的信息存儲裝置相同的結(jié)構(gòu)，除了存儲節(jié)點SN1的多個^f茲疇區(qū)域D分別在 給定的方向上被》茲化。換句話說，給定的信息被寫入磁疇區(qū)域D。至少在本 示例實施例中，可經(jīng)由共同互連線連接第一字線WL1和第四字線WL4，從 而可對其提供相同的信號，但是第二字線WL2和第三字線WL3不會彼此電 連接。圖12A到圖12E中示出的信息存儲裝置可以是圖9的信息存儲裝置的 一部分。當描述圖12A到圖12E需要時也可參照圖9。參照圖12A，可通過將第三電壓V3施加到第三字線WL3來接通第三切 換裝置SD3,可經(jīng)由讀取元件RE1將讀取電流RC1從第一位線BL1提供到 第三切換裝置SD3。讀取電流RC1的強度取決于存儲節(jié)點SN1的第二端E2 的磁化方向。因此，可通過提供讀取電流RC1來從存儲節(jié)點SN1的第二端 E2讀取信息?？赏ㄟ^操作圖9的第一晶體管Trl和第一電流源CS1來提供這 樣的讀取電流RC1。在這種情況下，通過圖9中所示的傳感電路S/A可放大 讀取信息的信號，所述放大的信號可被存儲在臨時存儲單元L1中。如圖12A 中所述，如果寫入到存儲節(jié)點SN1的第二端E2的信息是數(shù)據(jù)值1，則存儲在 圖9的臨時存儲單元L1中的信號也可以與數(shù)據(jù)值1相應(yīng)。存儲在臨時存儲單 元Ll中的信號可被提供到邏輯裝置L2并可被保留在邏輯裝置L2中，直到 下一再現(xiàn)信號纟皮從傳感電路S/A提供到臨時存儲單元Ll 。參照圖12B，可通過以與圖11B中描述的方式相似或基本相似的方式通 過提供移動電流MC1將磁疇和磁疇壁在存儲節(jié)點SN1內(nèi)向存儲節(jié)點SN1的 第二端E2移動1位。在這種情況下，在存儲節(jié)點SN1的第一端El的磁疇可 延伸到存儲節(jié)點SN1的第一區(qū)域dl。參照圖12C，在圖12A中讀取的信息可被寫入到第一區(qū)域dl。如果讀取 的信息是數(shù)據(jù)值1,則可以如圖12C所示提供寫入電流WC1以將數(shù)據(jù)值1寫 入到第一區(qū)域dl?？梢砸耘c圖IIA中描述的方式相似或基本相似的方式提供 寫入電流WC1。如果讀取信息是數(shù)據(jù)值0，則由于如圖12B中所示的磁疇和磁疇壁的移動而已經(jīng)將數(shù)據(jù)值O寫入第一區(qū)域dl，故不需提供寫入電流WCl。 由如圖12A中所示的在臨時存儲單元Ll中讀取并存儲的信息的類型來確定 是否提供寫入電流WC1。如果存儲在圖9的臨時存儲單元L1中的信息是數(shù) 據(jù)值l,則當經(jīng)由第二輸入端In2將給定、期望或預定的信號(例如，第三輸 入信號SG3 )提供到連接到臨時存儲單元Ll的邏輯裝置L2時，可通過由邏 輯裝置L2接通第三晶體管Tr3來提供寫入電流WCl。然而，如果存儲在臨 時存儲單元Ll中的信息是數(shù)據(jù)值0,則甚至當經(jīng)由第二輸入端In2將給定信 號提供到邏輯裝置L2時，由于未接通第三晶體管Tr3,故也不會提供寫入電 流WC1。當經(jīng)由第二輸入端In2將給定、期望或預定的信號(例如，第三輸 入信號SG3 )提供到邏輯裝置L2時可確定是否提供寫入電流WC1。參照圖12D，可以以與圖12A中描述的方式相似或基本相似的方式讀取 存儲在存儲節(jié)點SN1的第二端E2的》茲疇中的信息。讀取的信息(例如，數(shù) 據(jù)值0)可被臨時存儲在圖9的臨時存儲單元L1中。參照圖12E，可通過以與圖12B中描述的方式相似或基本相似的方式通 過提供移動電流MC1將i茲疇和-茲疇壁在存儲節(jié)點SN1內(nèi)向存儲節(jié)點SN1的 第二端E2移動1位。在這種情況下，在存儲節(jié)點SN1的第一端El的磁疇可 延伸到第一區(qū)域dl。在第一區(qū)域dl的石茲疇可包含數(shù)據(jù)值O,由于在圖12D 中讀取的信息是數(shù)據(jù)值0,故不需要使用移動電流MC1來反轉(zhuǎn)第一區(qū)域dl 的磁化方向。在這種情況下，不需要提供寫入電流WC1。例如，甚至經(jīng)由第 二輸入端In2將第三輸入信號SG3提供到邏輯裝置L2，也不需要根據(jù)邏輯裝 置L2的邏輯操作提供寫入電流WC1。雖然在附圖中未示出，但可通過以與圖12B中描述的方式相似或基本相 似的方式通過提供移動電流MC1將/f茲疇和/f茲疇壁在存儲節(jié)點SN1內(nèi)向第二 端E2移動1位。可從第二端E2的磁疇再次讀取信息。因此，在本示例實施例中，在將^P茲疇和^茲疇壁在存^f諸節(jié)點SN1內(nèi)向第二 端E2移動1位時，可從存儲節(jié)點SN1的第二端E2再現(xiàn)信息。再現(xiàn)的信息可 被傳送到第一區(qū)域dl。如上所述，在將再現(xiàn)的信息傳送到第一區(qū)域dl時可 使用或不使用寫入電流WC1?？芍貜蛨?zhí)行再現(xiàn)信息、移動磁疇以及使用寫入 電流WC1選擇性地記錄再現(xiàn)的信息的步驟，直到在存儲節(jié)點SN1的第二端 E2中再次存在被再現(xiàn)并被傳送到第一區(qū)域dl的第一信息。因此，能夠從除 了第一端El之外的整個存儲節(jié)點SN1完全再現(xiàn)信息。當再現(xiàn)完成時，存儲節(jié)點SN1可被返回其原始狀態(tài)(例如，再現(xiàn)之前)。因此，除了第一端E1之 外的整個存儲節(jié)點SN1可作為有效存儲區(qū)域，并可實現(xiàn)具有較高和/或提高的 記錄密度的信息存儲裝置。圖13是根據(jù)示例實施例的在將存儲在信息存儲裝置中的信息再現(xiàn)中可 用的讀取電流RC1、移動電流MC1和寫入電流WC1的波形圖。在圖13中，第一操作ST1到第五操作ST5可分別與圖12A到圖12E中 所示的操作相應(yīng)。在第一操作ST1中可提供讀取電流RCl,在第二操作ST2 中可提供移動電流MC1，在第三操作ST3中可提供寫入電流WC1。在第四 操作ST4中可再次提供讀取電流RC1，在第五操作ST5中可提供移動電流 MC1,在第六操作ST6中可以不提供寫入電流WC1。參照圖13,可通過在 提供寫入電流WC1之前再現(xiàn)的信息的類型來確定是否提供寫入電流WC1。 可重復執(zhí)行再現(xiàn)，直到在存儲節(jié)點SN1的第二端E2中再次出現(xiàn)在第一區(qū)域 dl中^皮初始讀取并凈皮記錄的信息。圖14是才艮據(jù)示例實施例的在將存儲在信息存儲裝置中的信息再現(xiàn)期間 產(chǎn)生的第一輸入信號SG1到第三輸入信號SG3以及第一輸出信號DOUT和 第二輸出信號LOUT的波形圖。當描述圖14需要時還可參照圖9和圖13。參照圖14，第 一操作ST1到第六操作ST6可分別與圖13的第 一操作ST1 到第六操作ST6相應(yīng)。在第一操作ST1中，第一輸入信號SG1可被輸入到第 一晶體管Trl，圖12A中所示的存儲節(jié)點SN1的第二端E2中存在的信息D, (以下稱為第一信息)被再現(xiàn)。響應(yīng)于再現(xiàn)的第一信息D,從傳感電路S/A輸 出的第 一輸出信號DOUT可被提供到臨時存儲單元Ll 。在第二操作ST2中， 第二輸入信號SG2可被提供到第二晶體管Tr2，磁疇和》茲疇壁可移動1位。 在這種情況下，可保持第二輸出信號LOUT以與第一信息D!相應(yīng)。在第三操 作ST3中，可經(jīng)由第二輸入端In2將第三輸入信號SG3提供到邏輯裝置L2。 當?shù)谌斎胄盘朣G3被提供到邏輯裝置L2時，可通過第二輸出信號LOUT 的類型確定邏輯裝置L2的輸出信號，從而確定是否提供寫入電流WC1?？?提供或不提供寫入電流WC1。隨后可重復執(zhí)行第一操作ST1到第三操作ST3。圖15A到圖15E是示出根據(jù)另一示例實施例的將存儲在信息存儲裝置中 的信息再現(xiàn)的方法的示圖。用于示出本示例實施例的信息存儲裝置具有與圖 4中示出的示例實施例相同的結(jié)構(gòu)，除了存儲節(jié)點SN1的多個磁疇在給定的 方向上被磁化。換句話說，給定的信息被寫入^f茲疇。在本示例實施例中，可27經(jīng)由共同互連線連接第一字線WL1和第四字線WL4，從而可對其提供相同 的信號。也可經(jīng)由共同互連線連接第二字線WL2和第三字線WL3,從而可 對其提供相同的信號。圖15A到圖15E中示出的信息存儲裝置可以是圖10 的信息存儲裝置的一部分。當描述圖15A到圖15E需要時也可參照圖10。參照圖15A，可以以與參照圖12A描述的方式相似或基本相似的方式從 存儲節(jié)點SN1的第二端E2再現(xiàn)信息。再現(xiàn)的信息可被臨時存儲在圖10的臨 時存儲單元Ll中。參照圖15B,可通過以與參照圖12B描述的方式相似或基本相似的方式 將磁疇和磁疇壁在存儲節(jié)點SN1內(nèi)向存儲節(jié)點SN1的第二端E2移動1位。 在這種情況下，在存儲節(jié)點SN1的第一端El的磁疇可延伸到存儲節(jié)點SN1 的第一區(qū)域dl。參照圖15C,在通過施加寫入電流WC1將信息寫入到第一區(qū)域dl時， 可以以與參照圖12D描述的方式相似或基本相似的方式再現(xiàn)存儲在存儲節(jié)點 SN1的第二端E2中的信息。在這種情況下，寫入到第一區(qū)域dl的信息可以 與如圖15A中所示的被再現(xiàn)并被臨時存儲在臨時存儲單元L1中的信息相同。 如上所示，在本示例實施例中，可在記錄第n信息(例如，第n-l信息)之 前再現(xiàn)的信息時再現(xiàn)第n信息。在本示例中，n是大于或等于2的自然數(shù)。 當初始再現(xiàn)信息時不需執(zhí)行記錄。如果第n-1信息是數(shù)據(jù)值1，則如圖15C 所示，可提供寫入電流WC1以將該信息記錄到第一區(qū)域dl?？扇鐓⒄請D12C 所述來提供寫入電流WC1。如果第n-l信息是數(shù)據(jù)值0，則不需提供寫入電 流WC1。從圖15C中的存儲節(jié)點SN1的第二端E2再現(xiàn)的信息可以被臨時存儲在 圖10的臨時存儲單元L1中。在一個示例中，從第二端E2再現(xiàn)的信息可以 是數(shù)據(jù)值0，與該信息相應(yīng)的信號可被存儲在臨時存儲單元Ll中。參照圖15D,可通過以與參照圖12E描述的方式相似或基本相似的方式 將磁疇和磁疇壁在存儲節(jié)點SN1內(nèi)向第二端E2移動1位。在存儲節(jié)點SN1 的第一端El的;茲疇可延伸到第一區(qū)域dl。參照圖15E,可以以與參照圖12E描述的方式相似或基本相似的方式再 現(xiàn)存儲在存儲節(jié)點SN1的第二端E2中的信息。被再現(xiàn)并被存儲在圖15C中 的臨時存儲單元L1中的信息是數(shù)據(jù)值O,第一區(qū)域dl的磁化可與數(shù)據(jù)值0 相應(yīng)。結(jié)果，不需提供寫入電流WC1。可通過被再現(xiàn)并被存儲在圖15C中的臨時存儲單元L1中的信息的類型來確定是否提供寫入電流WC1 。
通過重復執(zhí)行再現(xiàn)、記錄(可選)和磁疇的移動可完成再現(xiàn)來自除了存 儲節(jié)點SN1的第一端El之外的整個存儲節(jié)點SN1的信息。另外，如果完成 了再現(xiàn)，則存儲節(jié)點SN1可返回再現(xiàn)之前的原始狀態(tài)。例如，如圖15A到圖 15E所示，可同時或基本同時(同時或同步)才丸行記錄和讀取，從而提高讀 取速度。
圖16是根據(jù)另一示例實施例的在將存儲在信息存儲裝置中的信息再現(xiàn) 中可用的讀取電流RC1、移動電流MC1和寫入電流WC1的波形圖。
參照圖16,第一操作ST1，到第五操作ST5，可分別與圖15A到圖15E 中所示的操作相應(yīng)。在第一操作ST1，中可提供讀取電流RCl,在第二操作 ST2，中可提供移動電流MC1，在第三操作ST3，中可提供讀取電流RC1和 寫入電流WC1。在第四操作ST4，中可提供移動電流MCl,在第五操作ST5， 中可提供讀取電流RC1，在第六操作ST6，中可提供移動電流MC1?？蓤?zhí)行 這種讀取操作，直到在存儲節(jié)點SN1的第二端E2中再次出現(xiàn)在第一操作ST1， 中被再現(xiàn)并在第三^t喿作ST3，中被記錄的信息。
圖17是根據(jù)示例實施例的在將存儲在信息存儲裝置中的信息再現(xiàn)期間 可產(chǎn)生的圖10中示出的第一輸入信號SG1到第三輸入信號SG3以及第一輸 出信號DOUT和第二輸出信號LOUT的波形圖。當描述圖17需要時也可參 照圖10和圖16。
參照圖17,第一操作ST1，到第六操作ST6，可分別與圖16的第一操 作ST1，到第六操作ST6，相應(yīng)。在第一操作ST1，中，第一輸入信號SG1 和第三輸入信號SG3可被分別輸入到第一晶體管Trl和邏輯裝置L2。可響應(yīng) 于第一輸入信號SG1再現(xiàn)第一信息(例如，圖15A中示出的存儲在存儲節(jié)點 SN1的第二端E2中的信息Di )。響應(yīng)于再現(xiàn)的第一信息D—人傳感電路S/A 輸出的第 一輸出信號DOUT可被提供到臨時存儲單元Ll 。在第 一操作ST1， 中，在不輸出第二輸出信號LOUT時，第三輸入信號SG3可被提供到邏輯裝 置L2，從而可不"t妄通第三晶體管Tr3并且不提供寫入電流WC1。
在第二操作ST2，中，第二輸入信號SG2可被提供到第二晶體管Tr2, 從而》茲疇和》茲疇壁可移動1位。在這種情況下，可保持第二輸出信號LOUT 以與第一信息D,相應(yīng)。
在第三操:作ST3，中，第一輸入信號SG1和第三輸入信號SG3可被分別提供到第一晶體管Trl和邏輯裝置L2。可響應(yīng)于第一輸入信號SG1再現(xiàn)第二 信息D2，響應(yīng)于第二信息D"人傳感電路S/A輸出的第一輸出信號DOUT可 被提供到臨時存儲單元Ll 。在第三操作ST3，中，在第三輸出信號SG3被提 供到邏輯裝置L2時，可才艮據(jù)第二輸出信號LOUT的類型來確定從邏輯裝置 L2輸出的信號，從而確定是否提供寫入電流WC1?？商峁┗蚩刹惶峁懭?電流WC1。第二操作ST2，和第三操作ST3，可被重復執(zhí)行。
示例實施例提供了其中的存儲節(jié)點SN1可被完全或基本完全用作為有效 存儲區(qū)域的緩沖游離(buffer-free)或減小的緩沖信息存儲裝置。在操作根據(jù) 示例實施例的信息存儲裝置的方法中，可通過僅在一個方向上移動》茲疇和磁 疇壁來執(zhí)行記錄和再現(xiàn)。因此，根據(jù)示例實施例的信息存儲裝置具有更高的 讀取/寫入速度和操作可靠性，并當與其磁疇和磁疇壁移動到緩沖區(qū)域并隨后 返回原始存儲區(qū)域的傳統(tǒng)信息存儲裝置相比時提高了性能。此外，根據(jù)示例 實施例，可^f吏用僅在一個方向上流動的寫入電流和讀取電流分別執(zhí)行所有或 基本所有必須的操作，從而筒化了處理和電路結(jié)構(gòu)。此外，如參照圖15A到 15E所述，當同時或同步執(zhí)行再現(xiàn)和讀取時可提高(例如，極大地提高)操 作速度。此外，如圖4所示，如果第四切換裝置SD4和讀取元件RE1被共同 連接到第一位線BLl,例如，如果第一位線BL1用作為共同位線，則可提高 集成度。
在本公開中使用的特定術(shù)語不是為了限制本發(fā)明的范圍，而僅為了使本 發(fā)明被更好地理解(易于理解)。例如，該領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解在不脫離由 權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可對圖l到圖IO進行形式和細節(jié)上的 各種改變。例如，存儲節(jié)點SN1可具有水平^茲各向異性而非垂直^茲各向異性， 寫入元件WE1的扎層20和讀取元件RE1的扎層60也可具有水平》茲各向異 性。寫入元件WE1和讀取元件RE1的結(jié)構(gòu)不限于上述描述并可對其進行各 種改變。另外，可對參照圖IIA到圖17描述的方法進行各種改變。此外，雖 然示例實施例的特定元件使用術(shù)語"單元"，應(yīng)該理解也可使用術(shù)語"電路"。 此外，雖然常使用術(shù)語"記錄"和"再現(xiàn)"，應(yīng)該理解術(shù)語"寫入"可被用于 替代術(shù)語"記錄"，術(shù)語"讀取"可被用于替代術(shù)語"再現(xiàn)"。例如，寫入控 制單元可被稱為寫入控制電路，等等。因此，本發(fā)明的范圍必須被確定為由 權(quán)利要求限定，而不是由上述示例實施例限定。
權(quán)利要求
1、一種信息存儲裝置，包括存儲節(jié)點，包括多個磁疇區(qū)域和被安排在磁疇區(qū)域之間的磁疇壁；寫入單元，被配置以將信息寫入到存儲節(jié)點的第一磁疇區(qū)域；讀取單元，被配置以從存儲節(jié)點的第二磁疇區(qū)域讀取信息；磁疇壁移動單元，電連接到存儲節(jié)點，磁疇壁移動單元被配置以移動磁疇壁；臨時存儲單元，電連接到讀取單元，臨時存儲單元被配置以臨時存儲由讀取單元讀取的信息；和寫入控制單元，電連接到臨時存儲單元和寫入單元，寫入控制單元被配置以控制供應(yīng)到寫入單元的電流。
2、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲裝置，其中，第一磁疇區(qū)域與存儲節(jié)點 的第 一端相鄰，第二磁疇區(qū)域與存儲節(jié)點的第二端對應(yīng)。
3、 如權(quán)利要求2所述的信息存儲裝置，其中，存儲節(jié)點的第一端在給定 的方向上被磁化。
4、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲裝置，還包括 多個字線；和與所述多個字線相交的多個位線；其中存儲節(jié)點的第 一端連接到所述多個字線的第 一個，存儲節(jié)點的第二端連接到所述多個位線的第 一個和第二個中的 一個，寫入單元的第 一電極連接到所述多個字線的第二個，第一電極被放置在第一磁疇區(qū)域的底部，寫入單元的第二電極連接到所述多個位線的第二個，第二電極被放置在 第一;茲疇區(qū)域的頂部，讀取單元的第 一 電極連接到所述多個位線的第 一個， 讀取單元的第二電極連接到所述多個字線的第三個，臨時存儲單元連接到所述多個位線的第一個，以及 寫入控制單元連接到所述多個位線的第二個。
5、 如權(quán)利要求4所述的信息存儲裝置，還包括第 一切換單元，被安排在存儲節(jié)點的第 一端與所述多個字線的第 一個之間；第二切換單元，被安排在寫入單元的第一電極與所述多個字線的第二個之間；和第三切換單元，被安排在讀取單元的第二電極與所述多個字線的第三個之間。
6、 如權(quán)利要求4所述的信息存儲裝置，還包括第四切換單元，被安排在連接到存儲節(jié)點的第二端的所述多個位線的第 一個或第二個與存儲節(jié)點的第二端之間；其中 多個字線的第四個連接到第四切換單元。
7、 如權(quán)利要求6所述的信息存儲裝置，其中，所述多個字線的第一個和 第四個連接到共同的電壓源。
8、 如權(quán)利要求4所述的信息存儲裝置，其中，所述多個字線的第二個和 所述多個字線的第三個連接到共同的電壓源。
9、 如權(quán)利要求6所述的信息存儲裝置，其中，存儲節(jié)點、所述多個字線、 所述多個位線和第一到第四切換單元形成單元存儲區(qū)域，多個單元存儲區(qū)域 被安排形成存儲陣列。
10、 如權(quán)利要求8所述的信息存儲裝置，還包括 外圍電路區(qū)域，被配置以驅(qū)動并控制存儲陣列，其中， 磁疇壁移動單元、臨時存儲單元和寫入控制單元被包括在外圍電路區(qū)域中；以及解碼器，被安排在存儲陣列與外圍電路區(qū)域之間。
11、 如權(quán)利要求4所述的信息存儲裝置，其中，存儲節(jié)點的第二端連接 到所述多個位線的第一個，以及磁疇壁移動單元連接到所述多個位線的第 一個。
12、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲裝置，其中，磁疇壁移動單元包括 電流源，被配置以將電流提供到存儲節(jié)點；和切換單元，連接在存儲節(jié)點與電流源之間。
13、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲裝置，還包括 傳感單元，連接在臨時存儲單元與讀取單元之間。
14、 如權(quán)利要求13所述的信息存儲裝置，其中，臨時存儲單元包括 鎖存器，連接到傳感單元的輸出端。
15、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲裝置，其中，寫入控制單元包括 電流源，被配置以將電流提供到寫入單元，切換單元，連接在電流源與寫入單元之間，和 邏輯裝置，連接在切換單元與臨時存儲單元之間。
16、 一種操作信息存儲裝置的方法，所述信息存儲裝置包括具有多個磁 疇區(qū)域和在磁疇區(qū)域之間的磁疇壁的存儲節(jié)點、被安排在與存儲節(jié)點的第一 端相鄰的存儲節(jié)點的第一區(qū)域的寫入單元，其中，存儲節(jié)點的第一端是在第 一方向上磁化的第一磁疇區(qū)域，所述方法包括通過在與第一方向相反的方向磁化第一區(qū)域來記錄第一信息；以及 在通過將電流供應(yīng)到存儲節(jié)點來將第 一磁疇區(qū)域延伸到第 一 區(qū)域時，將 第 一信息向靠近存儲節(jié)點的第二端移動到存儲節(jié)點的相鄰第二區(qū)域。
17、 一種操作信息存儲裝置的方法，所述信息存儲裝置包括具有多個磁 疇區(qū)域和在磁疇區(qū)域之間排列的磁疇壁的存儲節(jié)點、被配置以將信息寫入到 存儲節(jié)點的第 一磁疇區(qū)域的寫入單元、被配置以從存儲節(jié)點的第二磁疇區(qū)域 讀取信息的讀取單元、被配置以移動磁疇壁的》茲疇壁移動單元、^皮配置以臨 時存儲由讀取單元讀取的信息的臨時存儲單元以及電連接到臨時存儲單元并 被配置以控制供應(yīng)到寫入單元的電流的寫入控制單元，所述方法包括第一操作，從第二磁疇區(qū)域讀取信息并將讀取的信息存儲在臨時存儲單 元中；以及第二操作，將存儲節(jié)點的磁疇壁向靠近第二磁疇區(qū)域移動。
18、 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括 第三操作，選擇性地將信息寫入到第一磁疇區(qū)域。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，在第三操作中寫入到第一磁疇區(qū) 域的信息與在第一操作中讀取的信息相同。
20、 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，第一i茲疇區(qū)域與存儲節(jié)點的第一 端相鄰，第二磁疇區(qū)域與存儲節(jié)點的第二端對應(yīng)，存儲節(jié)點的第一端是在第 一方向上被磁化的第三磁疇區(qū)域。
21、 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，在第二操作中，第三磁疇區(qū)域延 伸到第一》茲疇區(qū)域，并且如果在第一操作中讀取的信息與在第三磁疇區(qū)域中存儲的信息相應(yīng)，則 在第三操作中寫入電流未被供應(yīng)到第 一磁疇區(qū)域。
22、 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，在第二操作中，第三磁疇區(qū)域延 伸到第一磁疇區(qū)域，并且如果在第一操作中讀取的信息與在第三磁疇區(qū)域中存儲的信息不相應(yīng)， 則在第三操作中寫入電流被供應(yīng)到第 一磁疇區(qū)域。
23、 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在第二操作之后，所述方法還包括第三操作，選擇性地將在第 一操作中讀取的信息寫入到第 一磁疇區(qū)域， 同時從第二磁疇區(qū)域讀取信息。
24、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中，第一》茲疇區(qū)域與存儲節(jié)點的第一 端相鄰，第二磁疇區(qū)域與存儲節(jié)點的第二端對應(yīng)，存儲節(jié)點的第一端是在第 一方向上被》茲化的i茲疇區(qū)域。
25、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中，如果在第一操作中讀取的信息與 在存儲節(jié)點的第 一端中存儲的信息相應(yīng)，則在第三操作中寫入電流未被供應(yīng) 到第一磁疇區(qū)域，并且如果在第 一操作中讀取的信息與在存儲節(jié)點的第 一端中存儲的信息不相 應(yīng)，則在第三操作中寫入電流被供應(yīng)到第 一磁疇區(qū)域。
26、 一種信息存儲裝置，包括存儲節(jié)點，包括多個》茲疇和凈皮安排在每對相鄰》茲疇之間的》茲疇壁；寫入單元，被安排在與存儲節(jié)點的第 一端相鄰的存儲節(jié)點的第 一磁疇區(qū)域，其中，存儲節(jié)點的第一端在第一磁化方向上被磁化；和讀取單元，被安排在存儲節(jié)點的第二磁疇區(qū)域，其中，第二磁疇區(qū)域在存儲節(jié)點的第二端。
27、 如權(quán)利要求26所述的信息存儲裝置，其中，第一》茲化方向表示第一 信息類型，寫入單元被配置以通過選擇性地將寫入電流應(yīng)用到第 一磁疇區(qū)域 來將信息寫入到第 一磁疇區(qū)域，所述信息與第 一磁化方向或第二磁化方向相 應(yīng)。
28、 如權(quán)利要求27所述的信息存儲裝置，其中，寫入單元僅在信息與第 二磁化方向相應(yīng)時將寫入電流應(yīng)用到第 一磁疇區(qū)域。
29、 如權(quán)利要求26所述的信息存儲裝置，其中，寫入單元和讀取單元連 接到不同的位線。
30、 如權(quán)利要求26所述的信息存儲裝置，其中，寫入單元和讀取單元連接到共同的位線。
31、 如權(quán)利要求26所述的信息存儲裝置，還包括 多個字線；和與所述多個字線相交的多個位線；其中存儲節(jié)點的第 一端連接到所述多個字線的第 一個，存儲節(jié)點的第二端連接到所述多個位線的第 一個和第二個中的 一個，寫入單元的第 一 電極連接到所述多個字線的第二個，寫入單元的第二電極連接到所述多個位線的第二個，讀取單元的第一電極連接到所述多個位線的第一個和第二個中的一個，讀取單元的第二電極連接到所述多個字線的第三個。
32、 如權(quán)利要求31所述的信息存儲裝置，還包括第 一切換單元，；故安排在存儲節(jié)點的第 一端與所述多個字線的第 一個之間；第二切換單元，被安排在寫入單元的第一電極與所述多個字線的第二個 之間；和第三切換單元，被安排在讀取單元的第二電極與所述多個字線的第三個 之間。
33、 如權(quán)利要求32所述的信息存儲裝置，還包括第四切換單元，被安排在連接到存儲節(jié)點的第二端的所述多個位線的第 一個或第二個與存儲節(jié)點的第二端之間；其中 所述多個字線的第四個連接到第四切換單元。
34、 如權(quán)利要求26所述的信息存儲裝置，還包括 磁疇壁移動單元，電連接到存儲節(jié)點，磁疇壁移動單元被配置以移動磁疇壁；臨時存儲單元，電連接到讀取單元，臨時存儲單元被配置以臨時存儲由 讀取單元讀取的信息；和寫入控制單元，電連接到臨時存儲單元和寫入單元，寫入4空制單元被配 置以控制供應(yīng)到寫入單元的電流。
35、 如權(quán)利要求34所述的信息存儲裝置，還包括 傳感單元，連接在臨時存儲單元與讀取單元之間。
36、 如權(quán)利要求35所述的信息存儲裝置，其中，臨時存儲單元包括鎖存器，連接到傳感單元的輸出端。
37、如權(quán)利要求34所述的信息存儲裝置，其中，寫入控制單元包括:電流源，被配置以將電流提供到寫入單元，切換單元，連接在電流源與寫入單元之間，和邏輯裝置，連接在切換單元與臨時存儲單元之間。
全文摘要
一種使用磁疇壁移動的信息存儲裝置以及操作該裝置的方法，所述信息存儲裝置包括存儲節(jié)點；寫入單元，被配置以將信息寫入到存儲節(jié)點的第一磁疇區(qū)域；讀取單元，被配置以從存儲節(jié)點的第二磁疇區(qū)域讀取信息。所述信息存儲裝置還包括臨時存儲單元，被配置以臨時存儲由讀取單元讀取的信息；寫入控制單元，電連接到臨時存儲單元，被配置以控制供應(yīng)到寫入單元的電流。從第二磁疇區(qū)域讀取的信息被存儲在臨時存儲單元中并被寫入到第一磁疇區(qū)域。
文檔編號G11C11/15GK101635166SQ200910140009
公開日2010年1月27日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者徐順愛, 曹永真, 李丞晙, 李成喆, 申炯淳, 裴智瑩 申請人:三星電子株式會社