【手続補正書】
【提出日】平成17年10月19日(2005.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】不揮発性磁気メモリ及び２端子メモリセル
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】  
【請求項１】
第１の強磁性層と第２の強磁性層と前記第１の磁性層と前記第２の磁性層とに差し挟まれた非磁性層とを含むスピン注入磁化反転層と、
前記第２の強磁性層と第３の強磁性層と前記第２の強磁性層と前記第３の強磁性層とに差し挟まれたトンネルバリア層とを含むトンネル型磁気抵抗効果層と、
ｐｎダイオードと、
前記ｐｎダイオードと電気的に接続されたワード線と、
前記第３の強磁性層と電気的に接続されたビット線とを備える不揮発性磁気メモリであって、
前記第２の強磁性層の磁化方向は前記スピン注入磁化反転層を流れるスピン電流によって変えられ、
前記トンネル型磁気抵抗効果層は、前記第２の強磁性層から前記第３の強磁性層に流れるスピン電流によってトンネル型磁気抵抗効果を生じることを特徴とする不揮発性磁気メモリ。
【請求項２】
前記ビット線と前記第３の強磁性層との間に反強磁性層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項３】
前記第１の強磁性層の磁化方向が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項４】
前記第３の強磁性層の磁化方向が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項５】
前記第３の強磁性層の磁化方向は、強磁性層間の前記トンネルバリアに対向する側とは反対側に形成された反強磁性層によって固定されることを特徴とする請求項４に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項６】
前記第３の強磁性層の保磁力が、前記第２の保磁力より小さいことを特徴とする請求項１に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項７】
前記ｐｎダイオードと前記第１の強磁性層の間にトンネルバリアを備えることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項８】
前記ｐｎダイオードはｐ型磁性半導体であることを特徴とする特徴とする請求項１に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項９】
前記第２の強磁性層から前記第３の強磁性層に流れるスピン電流は前記ダイオードから供給されることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項１０】
前記第２の強磁性層から前記第３の強磁性層に流れる前記スピン電流のスピン分極が高いことを特徴とする請求項９に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項１１】
請求項１に記載の不揮発性磁性メモリからなるメモリセルに記録される情報は、前記スピン注入磁化反転層を流れる前記スピン電流によって変化させられる前記第２の強磁性層の磁化方向に依存することを特徴とする不揮発性磁性メモリ。
【請求項１２】
前記不揮発性磁気メモリは前記第２の強磁性層から前記第３の強磁性層に流れる前記スピン電流によって生じる前記トンネル型磁気抵抗効果によって情報を読み出すことを特徴とする請求項１１に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項１３】
第１の強磁性層と第２の強磁性層と前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層との間に形成された非磁性層とを含む磁気抵抗効果層と、
前記磁気抵抗効果層にスピン電流を供給する手段と、
前記第２の強磁性層と電気的に接続されたビット線と、
スピン電流を供給する前記手段と電気的に接続されたワード線とからなる不揮発性磁気メモリであって、
前記第１の強磁性層の磁化方向は前記磁気抵抗効果層を流れる前記スピン電流によって変化させられ、該磁気抵抗効果層は磁気抵抗効果を生じることを特徴とする不揮発性磁気メモリ。
【請求項１４】
前記第２の強磁性層の磁化方向は固定されていることを特徴とする請求項１３に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項１５】
前記磁気抵抗効果層はさらに前記非磁性層に対向する側とは反対側の前記第２強磁性層の上に形成される反強磁性層を備えることを特徴とする請求項１３に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項１６】
前記第２の強磁性層の磁化方向は前記反強磁性層によって固定される請求項１５に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項１７】
前記非磁性層はトンネルバリア層であることを特徴とする請求項１３に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項１８】
前記磁気抵抗効果層はトンネル型磁気抵抗効果を示すことを特徴とする請求項１３に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項１９】
第１の強磁性層と第２の強磁性層と前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層との間に形成された非磁性層とを含む磁気抵抗効果層と、
前記磁気抵抗効果層にスピン電流を供給するダイオードと、
前記第２の強磁性層と電気的に接続しているビット線と、
スピン電流を供給する前記手段と電気的に接続しているワード線とを備える不揮発性磁気メモリであって、
前記第１の強磁性層の磁化方向は、前記磁気抵抗効果層を通って流れる前記スピン電流によって変化させられ、磁気抵抗効果膜は磁気抵抗効果を生じることを特徴とする不揮発性磁気メモリ。
【請求項２０】
前記第２の強磁性層の磁化方向は固定されていることを特徴とする請求項１９に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項２１】
前記磁気抵抗効果層はさらに前記非磁性層に対向する側とは反対側の前記第２強磁性層の上に形成される反強磁性層を備えることを特徴とする請求項１９に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項２２】
前記第２の強磁性層の磁化方向は前記反強磁性層によって固定される請求項２１に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項２３】
前記非磁性層はトンネルバリア層であることを特徴とする請求項１９に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項２４】
前記磁気抵抗効果層はトンネル型磁気抵抗効果を示すことを特徴とする請求項１９に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項２５】
前記ダイオードは、p型ダイオードとｎ型ダイオードとを含むことを特徴とする請求項１９に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項２６】
前記ｐ型半導体はｐ型磁性半導体であることを特徴とする請求項２５に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項２７】
前記第１の強磁性層と前記ダイオードの間に形成された絶縁層を備えることを特徴とする請求項１９に記載の不揮発性磁気メモリ。
【請求項２８】
ワード線と、
前記ワード線と交差するビット線と、
前記ワード線及び前記ビット線と交差して形成されたトンネル型磁気抵抗要素とならなる２端子メモリセルであって、
前記トンネル型磁気抵抗要素は第１の強磁性層と第２の強磁性層と前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層との間に形成されたトンネルバリアとを有することを特徴とする２端子メモリセル。
【請求項２９】
前記第１の強磁性層と前記ワード線の間にスピン注入磁化反転層が形成されていることを特徴とする請求項２８に記載の２端子メモリセル。
【請求項３０】
前記スピン注入磁化反転層は前記第一強磁性層と第３の強磁性層と前記第１強磁性層と前記第３の磁性層との間に形成された非磁性層とを含むことを特徴とする請求項２９に記載の２端子メモリセル。
【請求項３１】
前記スピン注入磁化反転層は前記１の強磁性層の磁化を反転することを特徴とする請求項２９に記載の２端子メモリセル。
【請求項３２】
前記第１の強磁性層の磁化はスピン電流によって反転されることを特徴とする請求項２９に記載の２端子メモリセル。
【請求項３３】
前記第１の強磁性層の磁化は書き込み情報がトンネル型磁気抵抗要素上に記録される時に反転され、前記第２の強磁性層の磁化は固定されていることを特徴とする請求項２８に記載の２端子メモリセル。
【請求項３４】
前記第１の強磁性層の磁化は書き込み情報がトンネル型磁気抵抗要素に記録される時に反転され、前記第２の強磁性層と前記ビット線の間に反強磁性層が形成されていることを特徴とする請求項２８に記載の２端子メモリセル。