(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した動作が可能な磁気記憶装置を提供する。【解決手段】磁気記憶装置１１０は、第１磁性部材１０、第１電極５１、第１磁性層１０Ｌ、第１非磁性層１０ｎ、第１導電層３１及び制御部７０を含む。第１磁性部材１０は、第１磁性部分１１及び第２磁性部分１２を含む筒状の第１延在部１０ｅと、第２磁性部分１２と接続された第３磁性部分１３と、を含む。第１磁性部分１１から第２磁性部分１２に向かう方向は第１方向に沿う。第１電極５１は、第１磁性部分１１と電気的に接続される。第１非磁性層１０ｎは、第１磁性層１０Ｌと第３磁性部分１３の少なくとも一部との間に設けられる。第１導電層３１は、第１〜第３導電部分を含む。第２磁性部分１２の少なくとも一部から第３導電部分３１ｃの少なくとも一部に向かう方向は第１方向に沿う。制御部７０は、第１電極５１、第１磁性層１０Ｌ、第１導電部分３１ａ及び第２導電部分３１ｂと電気的に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１磁性部分及び第２磁性部分を含み第１方向に沿って延びる筒状の第１延在部と、前記第２磁性部分と接続された第３磁性部分と、を含み、前記第１磁性部分から前記第２磁性部分に向かう方向は前記第１方向に沿う、第１磁性部材と、
前記第１磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第３磁性部分の少なくとも一部との間に設けられた第１非磁性層と、
第１導電層であって、第１導電部分、第２導電部分、及び、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間の第３導電部分を含み、前記第２磁性部分の少なくとも一部から前記第３導電部分の少なくとも一部に向かう方向は前記第１方向に沿う、前記第１導電層と、
前記第１電極、前記第１磁性層、前記第１導電部分及び前記第２導電部分と電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、第１動作において、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間を流れる第１電流を前記第１導電層に供給し、
前記制御部は、第２動作において、前記第１電極と前記第１磁性層との間に電圧を印加する、磁気記憶装置。
【請求項２】
前記第３導電部分の前記少なくとも一部は、前記第２磁性部分に沿ってカーブしている、請求項１記載の磁気記憶装置。
【請求項３】
前記第３導電部分の別の一部から前記第２磁性部分に向かう方向は、前記第１方向と交差した、請求項１または２に記載の磁気記憶装置。
【請求項４】
前記第３導電部分の前記別の一部の周りに前記第２磁性部分が位置した、請求項３記載の磁気記憶装置。
【請求項５】
前記第１延在部の周りに前記第３導電部分の前記別の一部が位置した、請求項３記載の磁気記憶装置。
【請求項６】
前記第２磁性部分の前記少なくとも一部と前記第３導電部分の前記少なくとも一部との間に設けられた第１絶縁層をさらに備えた、請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
【請求項７】
前記第１絶縁層の前記第１方向に沿う厚さは、２．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である、請求項６記載の磁気記憶装置。
【請求項８】
第４磁性部分及び第５磁性部分を含み前記第１方向に沿って延びる筒状の第２延在部と、前記第５磁性部分と接続された第６磁性部分と、を含み、前記第４磁性部分から前記第５磁性部分に向かう方向は前記第１方向に沿う、第２磁性部材と、
前記第４磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
第２磁性層と、
前記第２磁性層と前記第６磁性部分の少なくとも一部との間に設けられた第２非磁性層と、
をさらに備え、
前記第１導電層は、前記第３導電部分と前記第２導電部分との間の第４導電部分をさらに含み、前記第５磁性部分の少なくとも一部から前記第４導電部分の少なくとも一部に向かう方向は前記第１方向に沿い、
前記制御部は、前記第２電極及び前記第２磁性層とさらに電気的に接続された、請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
【請求項９】
前記第１延在部から前記第２延在部に向かう方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿い、
前記第１磁性層から前記第２磁性層に向かう方向は、前記第２方向に沿う、請求項８記載の磁気記憶装置。
【請求項１０】
前記第１延在部から前記第２延在部に向かう方向は、前記第１磁性層から前記第２磁性層に向かう方向と交差した、請求項８記載の磁気記憶装置。
【請求項１１】
前記第２磁性部分から前記第３磁性部分に向かう第２方向は、前記第１方向と交差し、
前記第３導電部分の前記少なくとも一部から前記第４導電部分の前記少なくとも一部に向かう方向は、前記第３方向と交差した、請求項８記載の磁気記憶装置。
【請求項１２】
前記第２磁性部分から前記第３磁性部分に向かう第２方向は、前記第１方向と交差し、
前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向において、前記第４導電部分の少なくとも一部は、前記第１磁性層と重なる、請求項８記載の磁気記憶装置。
【請求項１３】
第１磁性部分及び第２磁性部分を含み第１方向に沿って延びる筒状の第１延在部と、前記第２磁性部分と接続された第３磁性部分と、を含み、前記第１磁性部分から前記第２磁性部分に向かう方向は前記第１方向に沿うと、第１磁性部材と、
前記第１磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第３磁性部分の少なくとも一部との間に設けられた第１非磁性層と、
第１導電層であって、第１導電部分、第２導電部分、及び、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間の第３導電部分を含み、前記第３導電部分の少なくとも一部は、前記第１延在部に沿ってカーブしている、前記第１導電層と、
前記第１電極、前記第１磁性層、前記第１導電部分及び前記第２導電部分と電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、第１動作において、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間を流れる第１電流を前記第１導電層に供給し、
前記制御部は、第２動作において、前記第１電極と前記第１磁性層との間に電圧を印加する、磁気記憶装置。
【請求項１４】
前記第１延在部と前記第３導電部分との間の距離は、２．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である、請求項１３記載の磁気記憶装置。
【請求項１５】
第４磁性部分及び第５磁性部分を含み第１方向に沿って延びる筒状の第２延在部と、前記第５磁性部分と接続された第６磁性部分と、を含み、前記第４磁性部分から前記第５磁性部分に向かう方向は前記第１方向に沿う、第２磁性部材と、
前記第４磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
第２磁性層と、
前記第２磁性層と前記第６磁性部分の少なくとも一部との間に設けられた第２非磁性層と、
をさらに備え、
前記第１導電層は、前記第３導電部分と前記第２導電部分との間の第４導電部分をさらに含み、前記第４導電部分の少なくとも一部は、前記第２延在部に沿ってカーブしており、
前記制御部は、前記第２電極及び前記第２磁性層とさらに電気的に接続された、請求項１３または１４のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
【請求項１６】
前記制御部は、第３動作において、前記第１電極と前記第１磁性層との間の電気抵抗に対応する値を検出する、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
【請求項１７】
前記第１動作は、前記第１磁性部材への情報の書き込み動作を含み、
前記第２動作は、前記第１磁性部材に書き込まれた情報をシフトさせるシフト動作を含む、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
【請求項１８】
前記第１電流が前記第１導電部分から前記第２導電部分への向きに流れるときに書き込まれる情報は、前記第１電流が前記第２導電部分から前記第１導電部分への向きに流れるときに書き込まれる情報とは、異なる、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の、磁気記憶装置。
【請求項１９】
前記第１磁性層と前記制御部との間の電流経路に設けられた素子層をさらに備え、
前記素子層は、Ｇｅ及びＴｅよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
【請求項２０】
前記素子層と前記第１非磁性層との間に前記第１磁性層が位置する、請求項１９記載の磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性体を用いた磁気シフトレジスタを含む磁気記憶装置がある。磁気記憶装置において安定した動作が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第９１６５６７５Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、安定した動作が可能な磁気記憶装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、磁気記憶装置は、第１磁性部材、第１電極、第１磁性層、第１非磁性層、第１導電層及び制御部を含む。前記第１磁性部材は、第１磁性部分及び第２磁性部分を含み第１方向に沿って延びる筒状の第１延在部と、前記第２磁性部分と接続された第３磁性部分と、を含む。前記第１磁性部分から前記第２磁性部分に向かう方向は前記第１方向に沿う。前記第１電極は、前記第１磁性部分と電気的に接続される。前記第１非磁性層は、前記第１磁性層と前記第３磁性部分の少なくとも一部との間に設けられる。前記第１導電層は、第１導電部分、第２導電部分、及び、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間の第３導電部分を含む。前記第２磁性部分の少なくとも一部から前記第３導電部分の少なくとも一部に向かう方向は前記第１方向に沿う。前記制御部は、前記第１電極、前記第１磁性層、前記第１導電部分及び前記第２導電部分と電気的に接続される。前記制御部は、第１動作において、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間を流れる第１電流を前記第１導電層に供給する。前記制御部は、第２動作において、前記第１電極と前記第１磁性層との間に電圧を印加する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）〜図１（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的平面図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的平面図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的平面図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的平面図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式図である。
【図１３】図１３は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）  
図１（ａ）〜図１（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式図である。  
図１（ａ）は、図１（ｂ）及び図１（ｃ）の矢印ＡＡからみた平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ１−Ｂ２線断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ１−Ａ２線断面図である。
【０００９】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、実施形態に係る磁気記憶装置１１０は、第１磁性部材１０、第１電極５１、第１磁性層１０Ｌ、第１非磁性層１０ｎ、第１導電層３１及び制御部７０を含む。
【００１０】
第１磁性部材１０は、第１延在部１０ｅを含む。第１延在部１０ｅは、第１方向に沿って延びる。第１延在部１０ｅは、例えば、第１方向に沿って延びる筒状である。
【００１１】
第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００１２】
第１延在部１０ｅは、第１磁性部分１１及び第２磁性部分１２を含む。第１磁性部分１１から第２磁性部分１２に向かう方向は、第１方向に沿う。
【００１３】
第１電極５１は、第１磁性部分１１と電気的に接続される。
【００１４】
本願明細書において、「電気的に接続される状態」は、複数の導電体が物理的に接してこれら複数の導電体の間に電流が流れる状態を含む。「電気的に接続される状態」は、複数の導電体の間に、別の導電体が挿入されて、これらの複数の導電体の間に電流が流れる状態を含む。「電気的に接続される状態」は、複数の導電体の間に、電気的な素子が挿入されて、これらの複数の導電体の間に電流が流れる状態を形成可能な状態を含む。電気的な素子は、例えば、トランジスタなどのスイッチ素子などを含む。電気的な素子は、例えば、非線形な電気的特性を有する素子などを含む。
【００１５】
第１非磁性層１０ｎは、第１磁性層１０Ｌ、及び、第３磁性部分１３の少なくとも一部の間に設けられる。
【００１６】
第１導電層３１は、第１導電部分３１ａ、第２導電部分３１ｂ、及び、第３導電部分３１ｃを含む。第３導電部分３１ｃは、第１導電部分３１ａ、及び、第２導電部分３１ｂの間に位置する。第２磁性部分１２の少なくとも一部から第３導電部分３１ｃの少なくとも一部に向かう方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。例えば、第３導電部分３１ｃは、Ｚ軸方向において、第２磁性部分１２の少なくとも一部と重なる。例えば、第３導電部分３１ｃは、Ｚ軸方向において、第１延在部１０ｅの少なくとも一部と重なる。
【００１７】
制御部７０は、第１電極５１、第１磁性層１０Ｌ、第１導電部分３１ａ及び第２導電部分３１ｂと電気的に接続される。この例では、第１磁性層１０Ｌ及び制御部７０の間の電流経路に、第１機能素子７５が設けられている。第１機能素子７５は、例えば、トランジスタである。または、第１機能素子７５は、非線形素子である。
【００１８】
第１磁性部材１０の第１延在部１０ｅは、例えば、情報を記憶するシフトレジスタとして機能する。第１磁性部材１０の第３磁性部分１３は、情報の読み出し部分として機能する。第１磁性層１０Ｌ、第１非磁性層１０ｎ及び第３磁性部分１３は、読み出し素子として機能する。第１磁性層１０Ｌ、第１非磁性層１０ｎ及び第３磁性部分１３は、例えば、ＭＴＪ素子となる。
【００１９】
第１磁性部材１０、第１磁性層１０Ｌ及び第１非磁性層１０ｎは、１つのメモリ部（第１メモリ部ＭＰ１）となる。
【００２０】
この例では、第１絶縁層３１ｉがさらに設けられている。第１絶縁層３１ｉは、第２磁性部分１２の上記の少なくとも一部と、第３導電部分３１ｃの上記の少なくとも一部と、の間に設けられる。
【００２１】
この例では、第１磁性膜４１がさらに設けられている。Ｚ軸方向において、第１磁性膜４１と第１絶縁層３１ｉとの間に、第１導電層３１（この例では、第３導電部分３１ｃ）が位置する。Ｘ−Ｙ平面において、第１磁性膜４１の２つの部分の間に、第１導電層３１（この例では、第３導電部分３１ｃ）が位置する。
【００２２】
この例では、筒状の第１延在部１０ｅの中に、第１絶縁部６１が設けられている。
【００２３】
第１磁性部材１０は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１磁性部材１０の材料の例については、後述する。第１磁性層１０Ｌは、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１磁性層１０Ｌの材料の例については、後述する。第１非磁性層１０ｎは、例えば、ＭｇＯなどを含む。第１非磁性層１０ｎの材料の例については、後述する。第１電極５１には、例えば、Ｃｕなどが用いられる。第１電極５１の材料の例については、後述する。第１絶縁部６１は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン及び酸化アルミニウムよりなる群から選択される少なくとも１つを含む。
【００２４】
磁気記憶装置１１０において、第１導電層３１に流れる電流により、磁界が発生する。この磁界が、第１磁性部材１０に印加される。これにより、第１磁性部材１０の磁化が制御される。例えば、第１導電層３１に流れる電流の向きに応じて、第１磁性部材１０に保持される情報が変化する。このような動作は、制御部７０により行われる。
【００２５】
制御部７０は、１つの動作（第１動作）において、第１電流を第１導電層３１に供給する。第１電流は、第１導電部分３１ａ及び第２導電部分３１ｂの間を流れる。これにより、書き込み動作が行われる。
【００２６】
制御部７０は、別の１つの動作（第２動作）において、第１電極５１及び第１磁性層１０Ｌの間に電圧を印加する。これにより、第１延在部１０ｅに電流（第２電流）が流れる。第２電流により、第１延在部１０ｅに保持された情報（例えば、磁化情報）が、第１延在部１０ｅの中をシフトする。これにより、シフト動作が行われる。
【００２７】
制御部７０は、別の１つの動作（第３動作）において、第１電極５１及び第１磁性層１０Ｌの間の電気抵抗に対応する値（抵抗値、電圧値及び電流値の少なくともいずれか）を検出する。これにより、読み出し動作が行われる。例えば、第３磁性部分１３及び第１磁性層１０Ｌの間の電気抵抗は、第３磁性部分１３の磁化の状態（情報）に応じて変化する。この電気抵抗の変化は、例えば、磁気抵抗効果に基づく。
【００２８】
図２は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。  
図２に示すように、第１磁性部材１０の第１延在部１０ｅの磁化１０ｍは、例えば、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。磁化１０ｍは、筒状の第１延在部１０ｅの径方向に沿う。例えば、磁化１０ｍは、内側から外側に向かう。または、磁化１０ｍは、外側から内側に向かう。磁化１０ｍの向きの違いが、情報の違いに対応する。第１延在部１０ｅに複数の磁区１０ｄが設けられる。複数の磁区１０ｄにおいて、情報が保持（記憶）される。
【００２９】
この例では、第１延在部１０ｅの幅（Ｚ軸方向と交差する方向の長さ）は、Ｚ軸方向に沿って、増減を繰り返す。第１延在部１０ｅの幅（例えば径）が振動する。これにより、磁化１０ｍの制御性が高まる。
【００３０】
シフト動作において、第１磁性部材１０の磁化１０ｍ（情報）は、第１延在部１０ｅに沿ってシフトする。
【００３１】
このように、第１動作は、第１磁性部材１０への情報の書き込み動作を含む。第２動作は、第１磁性部材１０に書き込まれた情報をシフトさせるシフト動作を含む。
【００３２】
書き込み動作においては、第１導電層３１に流れる第１電流が第１向きのときに、例えば、”０”及び”１”の一方の情報が書き込まれる。第１電流が第２向きのときに、例えば、”０”及び”１”の他方の情報が書き込まれる。例えば、第１電流が第１導電部分３１ａから第２導電部分３１ｂへの向きに流れるときに書き込まれる情報は、第１電流が第２導電部分３１ｂから第１導電部分３１ａへの向きに流れるときに書き込まれる情報とは、異なる。
【００３３】
この第１電流による磁界は、例えば、第１磁性部材１０の第２磁性部分１２に加わる。第２磁性部分１２は、情報が書き込まれる部分に対応する。
【００３４】
既に説明したように、実施形態においては、第２磁性部分１２の少なくとも一部から第３導電部分３１ｃの少なくとも一部に向かう方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。例えば、第３導電部分３１ｃは、Ｚ軸方向において、第２磁性部分１２の少なくとも一部と重なる。これにより、第１電流による磁界が、効率良く、第２磁性部分１２に加わる。例えば、書き込み動作が安定して実施される。例えば、小さい書き込み電流で書き込み動作が実施できる。実施形態によれば、安定した動作が可能な磁気記憶装置を提供できる。
【００３５】
図１（ａ）に示すように、磁気記憶装置１１０においては、第３導電部分３１ｃの上記の少なくとも一部は、第２磁性部分１２に沿ってカーブしている。カーブは、例えば、曲線的である。これにより、第３導電部分３１ｃで生じる磁界が、より効率よく、第２磁性部分１２に加わる。より安定した動作が得られる。
【００３６】
磁気記憶装置１１０においては、例えば、第３導電部分３１ｃは、第１磁性膜４１により覆われる。第１磁性膜４１は、クラッド層に対応する。第１絶縁層３１ｉが設けられる部分を除いて、第１磁性膜４１は、第１導電層３１を覆う。第１磁性膜４１は、第１磁性部分１２に向けて磁束を集中させる。これにより、第３導電部分３１ｃにより発生した磁界を第２磁性部分１２により効果的に印加できる。より安定した動作が得られる。
【００３７】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式図である。  
図３（ａ）は、平面図である。図３（ｂ）は断面図である。磁気記憶装置１１１においても、第１磁性部材１０、第１電極５１、第１磁性層１０Ｌ、第１非磁性層１０ｎ、第１導電層３１及び制御部７０が設けられる。これらの図においては、第１非磁性層１０ｎ及び制御部７０は図示されていない。
【００３８】
磁気記憶装置１１１においても、第２磁性部分１２から第３導電部分３１ｃの一部に向かう方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第３導電部分３１ｃの一部は、Ｚ軸方向において、第２磁性部分１２と重なる。さらに、第３導電部分３１ｃの別の一部から第２磁性部分１２に向かう方向は、第１方向と交差する。例えば、第３導電部分３１ｃの別の一部は、Ｘ−Ｙ平面内において、第２磁性部分１２と重なる。
【００３９】
磁気記憶装置１１１においては、第３導電部分３１ｃの上記の別の一部の周りに、第２磁性部分１２が位置する。筒状（環状）の第２磁性部分１２の中に、第３導電部分３１ｃの別の一部が設けられる。磁気記憶装置１１１においても、安定した動作が実施できる。
【００４０】
磁気記憶装置１１１においては、メモリ部のサイズを縮小できる。高密度の記憶装置が得られる。セルフアライメントの製造方法により、メモリ部を形成できる。第１電流による磁界を効率的に磁性部材に印加できる。
【００４１】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式図である。  
図４（ａ）は、平面図である。図４（ｂ）は断面図である。磁気記憶装置１１２においても、第１磁性部材１０、第１電極５１、第１磁性層１０Ｌ、第１非磁性層１０ｎ、第１導電層３１及び制御部７０が設けられる。これらの図においては、第１非磁性層１０ｎ及び制御部７０は図示されていない。
【００４２】
磁気記憶装置１１２においても、第２磁性部分１２から第３導電部分３１ｃの一部に向かう方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第３導電部分３１ｃの別の一部から第２磁性部分１２に向かう方向は、第１方向と交差する。
【００４３】
磁気記憶装置１１２においては、第１延在部１０ｅの周りに第３導電部分３１ｃの上記の別の一部が位置する。磁気記憶装置１１２においても、安定した動作が実施できる。
【００４４】
磁気記憶装置１１１及び１１２においても、第３導電部分３１ｃの少なくとも一部は、第２磁性部分１２に沿ってカーブしている。カーブは、曲線的である。
【００４５】
磁気記憶装置１１０〜１１２においては、第３導電部分３１ｃの一部は、Ｚ軸方向において、第２磁性部分１２と重なる。そして、第３導電部分３１ｃの一部、及び、第２磁性部分１２の間に、第１絶縁層３１ｉが設けられる。第１絶縁層３１ｉの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う厚さは、例えば、２．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。このような厚さにより、十分な絶縁性が得られる。このような厚さにより、良好な強度の磁界を効果的に第２磁性部分１２に加えることができる。
【００４６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式図である。  
図５（ａ）は、平面図である。図５（ｂ）は断面図である。磁気記憶装置１２０においても、第１磁性部材１０、第１電極５１、第１磁性層１０Ｌ、第１非磁性層１０ｎ、第１導電層３１及び制御部７０が設けられる。これらの図においては、第１非磁性層１０ｎ及び制御部７０は図示されていない。
【００４７】
磁気記憶装置１２０においても、第３導電部分３１ｃは、Ｚ軸方向において、第２磁性部分１２と重なっていない。第３導電部分３１ｃは、Ｘ−Ｙ平面内で第２磁性部分１２と重なっている。磁気記憶装置１２０における第２導電部分３１ｃ（第１導電層３１）以外の構成は、例えば、磁気記憶装置１１０と同様である。
【００４８】
図５（ａ）に示すように、第３導電部分３１ｃの少なくとも一部は、第１延在部１０ｅに沿ってカーブしている。カーブは、曲線的である。これにより、第３導電部分３１ｃを流れる第１電流による磁界が、効率的に第２磁性部分１２に加わる。これにより、安定した書き込み動作が得られる。
【００４９】
磁気記憶装置１２０において、第１延在部１０ｅ及び第３導電部分３１ｃの間の距離は、２．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。この距離は、Ｘ−Ｙ平面に沿う距離である。このような距離により、十分な絶縁性が得られる。このような距離により、良好な強度の磁界を効果的に第１延在部１０ｅ（例えば、第２磁性部分１２）に加えることができる。
【００５０】
本実施形態において、複数のメモリ部が設けられても良い。以下、複数のメモリ部の例について説明する。
【００５１】
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式図である。  
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第２〜第４メモリ部ＭＰ２〜ＭＰ４を例示している。
【００５２】
図６（ａ）に示すように、第２メモリ部ＭＰ２において、第２磁性部材１０Ｂと、第２電極５２、第２磁性層１０ＬＢ及び第２非磁性層１０ｎＢが設けられる。
【００５３】
第２磁性部材１０Ｂは、筒状の第２延在部１０ｅＢを含む。第２延在部１０ｅＢは、第１方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる。第２延在部１０ｅＢは、第４磁性部分１１Ｂ及び第５磁性部分１２Ｂを含む。第４磁性部分１１Ｂから第５磁性部分１２Ｂに向かう方向は、第１方向に沿う。第２磁性部材１０Ｂは、第６磁性部分１３Ｂをさらに含む。第６磁性部分１３Ｂは、第５磁性部分１２Ｂと接続される。
【００５４】
第２電極５２は、第４磁性部分１１Ｂと電気的に接続される。第２非磁性層１０ｎＢは、第２磁性層１０ＬＢ、及び、第６磁性部分１３Ｂの少なくとも一部の間に設けられる。第２延在部１０ｅＢの中に第２絶縁部６１Ｂが設けられる。
【００５５】
制御部７０は、第２電極５２及び第２磁性層１０ＬＢとさらに電気的に接続される。この例では、第２磁性層１０ＬＢ及び制御部７０の間の電流経路に、第２機能素子７５Ｂが設けられている。この例では、第２導電層３２が設けられている。第５磁性部分１２Ｂの少なくとも一部から第２導電層３２の少なくとも一部に向かう方向は第１方向に沿う。実施形態において、第２導電層３２は、第１導電層３１と連続しても良い。第２電極５２は、第１電極５１と連続しても良い。この例では、第２絶縁層３２ｉが設けられている。第２絶縁層３２ｉは、第５磁性部分１２Ｂの上記の少なくとも一部、及び、第２導電層３２の少なくとも一部の間に設けられる。
【００５６】
この例では、第２磁性膜４２がさらに設けられている。例えば、Ｚ軸方向において、第２磁性膜４２と第２絶縁層３２ｉとの間に、第２導電層３２が位置する。例えば、Ｘ−Ｙ平面において、第２磁性膜４２の２つの部分の間に、第２導電層３２が位置する。
【００５７】
図６（ｂ）に示すように、第３メモリ部ＭＰ３において、第３磁性部材１０Ｃと、第３電極５３、第３磁性層１０ＬＣ及び第３非磁性層１０ｎＣが設けられる。
【００５８】
第３磁性部材１０Ｃは、筒状の延在部１０ｅＣを含む。延在部１０ｅＣは、第１方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる。延在部１０ｅＣは、磁性部分１１Ｃ及び磁性部分１２Ｃを含む。磁性部分１１Ｃから磁性部分１２Ｃに向かう方向は、第１方向に沿う。第３磁性部材１０Ｃは、磁性部分１３Ｃをさらに含む。磁性部分１３Ｃは、磁性部分１２Ｃと接続される。
【００５９】
第３電極５３は、磁性部分１１Ｃと電気的に接続される。第３非磁性層１０ｎＣは、第３磁性層１０ＬＣ、及び、磁性部分１３Ｃの少なくとも一部の間に設けられる。延在部１０ｅＣの中に第３絶縁部６１Ｃが設けられる。
【００６０】
制御部７０は、第３電極５３及び第３磁性層１０ＬＣとさらに電気的に接続される。この例では、第３磁性層１０ＬＣ及び制御部７０の間の電流経路に、第３機能素子７５Ｃが設けられている。この例では、第３導電層３３が設けられている。磁性部分１２Ｃの少なくとも一部から第２導電層３３の少なくとも一部に向かう方向は第１方向に沿う。実施形態において、第３導電層３３は、第１導電層３１または第２導電層３２と連続しても良い。第３電極５３は、第１電極５１または第２電極５２と連続しても良い。この例では、第３絶縁層３３ｉが設けられている。第３絶縁層３３ｉは、磁性部分１２Ｃの少なくとも一部、及び、第３導電層３３の少なくとも一部の間に設けられる。
【００６１】
この例では、第３磁性膜４３がさらに設けられている。例えば、Ｚ軸方向において、第３磁性膜４３と第３絶縁層３３ｉとの間に、第３導電層３３が位置する。例えば、Ｘ−Ｙ平面において、第３磁性膜４３の２つの部分の間に、第３導電層３３が位置する。
【００６２】
図６（ｃ）に示すように、第４メモリ部ＭＰ４において、第４磁性部材１０Ｄと、第４電極５４、第４磁性層１０ＬＤ及び第４非磁性層１０ｎＤが設けられる。
【００６３】
第４磁性部材１０Ｄは、筒状の延在部１０ｅＤを含む。延在部１０ｅＤは、第１方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる。延在部１０ｅＤは、磁性部分１１Ｄ及び磁性部分１２Ｄを含む。磁性部分１１Ｄから磁性部分１２Ｄに向かう方向は、第１方向に沿う。第４磁性部材１０Ｄは、磁性部分１３Ｄをさらに含む。磁性部分１３Ｄは、磁性部分１２Ｄと接続される。
【００６４】
第４電極５４は、磁性部分１１Ｄと電気的に接続される。第４非磁性層１０ｎＤは、第４磁性層１０ＬＤ、及び、磁性部分１３Ｄの少なくとも一部の間に設けられる。延在部１０ｅＤの中に第４絶縁部６１Ｄが設けられる。
【００６５】
制御部７０は、第４電極５４及び第４磁性層１０ＬＤとさらに電気的に接続される。この例では、第４磁性層１０ＬＤ及び制御部７０の間の電流経路に、第４機能素子７５Ｄが設けられている。この例では、第４導電層３４が設けられている。磁性部分１２Ｄの少なくとも一部から第４導電層３４の少なくとも一部に向かう方向は第１方向に沿う。実施形態において、第４導電層３４は、第１導電層３１、第２導電層３２または第３導電層３３と連続しても良い。第４電極５４は、第１電極５１、第２電極５２または第３電極５３と連続しても良い。この例では、第４絶縁層３４ｉが設けられている。第４絶縁層３４ｉは、磁性部分１２Ｄの少なくとも一部、及び、第４導電層３４の少なくとも一部の間に設けられる。
【００６６】
この例では、第４磁性膜４４がさらに設けられている。例えば、Ｚ軸方向において、第４磁性膜４４と第４絶縁層３４ｉとの間に、第４導電層３４が位置する。例えば、Ｘ−Ｙ平面において、第４磁性膜４４の２つの部分の間に、第４導電層３４が位置する。
【００６７】
第２磁性部材１０Ｂ、第３磁性部材１０Ｃ及び第４磁性部材１０Ｄには、第１磁性部材１０と同様の構成が適用できる。第２電極５２、第３電極５３及び第４電極５４には、第１電極５１と同様の構成が適用できる。第２磁性層１０ＬＢ、第３磁性層１０ＬＣ及び第４磁性層１０ＬＤには、第１磁性層１０Ｌと同様の構成が適用できる。第２非磁性層１０ｎＢ、第３非磁性層１０ｎＣ及び第４非磁性層１０ｎＤには、第１非磁性層１０ｎと同様の構成が適用できる。
【００６８】
図７は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的平面図である。  
図７に示すように、磁気記憶装置１３０においては、複数のメモリ部が設けられる。この例では、第１メモリ部ＭＰ１、第２メモリ部ＭＰ２及び第３メモリ部ＭＰ３が図示されている。複数のメモリ部に対して、１つの導電層（第１導電層３１）が設けられている。
【００６９】
例えば、第１導電層３１は、第１〜第３導電部分３１ａ〜３１ｃに加えて、第４導電部分３１ｄを含む。この例では、第１導電層３１は、第５導電部分３１ｅをさらに含む。第４導電部分３１ｄは、第３導電部分３１ｃ及び第２導電部分３１ｂの間に位置する。第５導電部分３１ｅは、第４導電部分３１ｄ及び第２導電部分３１ｂの間に位置する。
【００７０】
第２メモリ部ＭＰ２において、第５磁性部分１２Ｂの少なくとも一部から第４導電部分３１ｄの少なくとも一部に向かう方向は第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第４導電部分３１ｄの少なくとも一部は、Ｚ軸方向において、第５磁性部分１２Ｂと重なる。
【００７１】
第３メモリ部ＭＰ３において、磁性部分１２Ｃの少なくとも一部から第５導電部分３１ｅの少なくとも一部に向かう方向は第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第５導電部分３１ｅの少なくとも一部は、Ｚ軸方向において、磁性部分１２Ｃと重なる。
【００７２】
このような磁気記憶装置１３０においても、第１導電層３１に流れる第１電流により、複数のメモリ部のそれぞれに有効に磁界が印加される。安定した動作が得られる。
【００７３】
この例では、第１延在部１０ｅから第２延在部１０ｅＢに向かう方向は、第２方向に沿う。第２方向は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。この例では、第２方向は、Ｘ軸方向である。第１磁性層１０Ｌから第２磁性層１０ＬＢに向かう方向は、第２方向（Ｘ軸方向）に沿う。この例では、第１導電層３１は、Ｘ軸方向に沿って直線的に延びる。
【００７４】
図８及び図９は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的平面図である。  
図８及び図９に示すように、磁気記憶装置１３１及び１３２において、複数のメモリ部（第１メモリ部ＭＰ１、第２メモリ部ＭＰ２、第３メモリ部ＭＰ３及び第４メモリ部ＭＰ４）が設けられる。複数のメモリ部に対して、１つの導電層（第１導電層３１）が設けられている。
【００７５】
磁気記憶装置１３１及び１３２において、第１延在部１０ｅから第２延在部１０ｅＢに向かう方向は、第１磁性層１０Ｌから第２磁性層１０ＬＢに向かう方向と交差する。
【００７６】
例えば、第２磁性部分１２から第３磁性部分１３に向かう第２方向は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。この場合の第２方向は、Ｙ軸方向である。第３導電部分３１ｃの上記の少なくとも一部から第４導電部分３１ｄの上記少なくとも一部に向かう方向は、第２方向（Ｙ軸方向）と交差する。第３導電部分３１ｃの上記の少なくとも一部から第４導電部分３１ｄの上記少なくとも一部に向かう方向は、Ｙ軸方向に対して傾斜する。
【００７７】
磁気記憶装置１３１及び１３２において、第１延在部１０ｅから第３延在部１０ｅＣに向かう方向は、Ｘ軸方向に沿う。第２延在部１０ｅＢから第４延在部１０ｅＤに向かう方向は、Ｘ軸方向に沿う。第１磁性層１０Ｌから第３磁性層１０ＬＣに向かう方向は、Ｘ軸方向に沿う。第２磁性層１０ＬＢから第３磁性層１０ＬＤに向かう方向は、Ｘ軸方向に沿う。
【００７８】
上記の配置により、複数のメモリ部において、高い密度が得られる。
【００７９】
磁気記憶装置１３１において、第１導電部分３１ａから第２導電部分３１ｂに向かう方向は、Ｘ軸方向に沿う。磁気記憶装置１３２において、第１導電部分３１ａから第２導電部分３１ｂに向かう方向は、Ｘ軸方向に対して傾斜する。
【００８０】
磁気記憶装置１３１において、第３導電部分３１ｃは、曲線的にカーブしている。磁気記憶装置１３２において、第３導電部分３１ｃの方向は、実質的に直角に変化する。
【００８１】
図１０は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的平面図である。  
図１０に示すように、磁気記憶装置１３３において、複数のメモリ部（第１メモリ部ＭＰ１、第２メモリ部ＭＰ２、第３メモリ部ＭＰ３及び第４メモリ部ＭＰ４）が設けられる。第１メモリ部ＭＰ１及び第２メモリ部ＭＰ２に対して、第１導電層３１が設けられる。第３メモリ部ＭＰ３及び第４メモリ部ＭＰ４に対して、第２導電層３２が設けられる。
【００８２】
第２導電層３２は、導電部分３２ａ〜３２ｄを含む。導電部分３２ａと導電部分３２ｂとの間に、導電部分３２ｃが位置する。導電部分３２ｃと導電部分３２ｂとの間に導電部分３２ｄが位置する。Ｚ軸方向において、導電部分３２ｃは、延在部１０ｅＣと重なる。Ｚ軸方向において、導電部分３２ｄは、延在部１０ｅＤと重なる。
【００８３】
第１延在部１０ｅから第２延在部１０ｅＢに向かう方向は、Ｘ軸方向に沿う。第３延在部１０ｅＣから第４延在部１０ｅＤに向かう方向は、Ｘ軸方向に沿う。第１磁性層１０Ｌから第２磁性層１０ＬＢに向かう方向は、Ｘ軸方向に沿う。第３磁性層１０ＬＣから第４磁性層１０ＬＤに向かう方向は、Ｘ軸方向に沿う。
【００８４】
Ｘ軸方向における第１延在部１０ｅの位置、及び、Ｘ軸方向における第２延在部１０ｅＢの位置の間に、Ｘ軸方向における第３延在部１０ｅＣの位置がある。Ｘ軸方向における第１磁性層１０Ｌの位置、及び、Ｘ軸方向における第２磁性層１０ＬＢの位置の間に、Ｘ軸方向における第３磁性層１０ＬＣの位置がある。
【００８５】
Ｙ軸方向における第１磁性層１０Ｌの位置、及び、Ｙ軸方向における第２導電層３２の位置の間に、Ｙ軸方向における第３磁性層１０ＬＣの位置がある。  
磁気記憶装置１３３において、高い記憶密度が得られる。
【００８６】
図１１は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。  
図１１に示すように、磁気記憶装置１３３において、複数のメモリ部（第１メモリ部ＭＰ１、第２メモリ部ＭＰ２、第３メモリ部ＭＰ３及び第４メモリ部ＭＰ４）が設けられる。この例では、これらの複数のメモリ部に対して１つの電極（第１電極５１）が、設けられる。第１電極５１は、第１磁性部分１１、第４磁性部分１１Ｂ、磁性部分１１Ｃ及び磁性部分１１Ｄと電気的に接続される。
【００８７】
第１配線Ｌｗ１、第２配線Ｌｂ１、第３配線Ｌｗ２、及び、第４配線Ｌｂ２が設けられる。第１配線Ｌｗ１及び第３配線Ｌｗ２は、例えば、Ｘ軸方向に沿って延びる。第２配線Ｌｂ１及び第４配線Ｌｂ２は、例えば、Ｙ軸方向に沿って延びる。
【００８８】
第１機能素子７５、第２機能素子７５Ｂ、第３機能素子７５Ｃ及び第４機能素子７５Ｄが設けられる。この例では、これらの機能素子は、トランジスタである。
【００８９】
第１機能素子７５の一端が、第１磁性層１０Ｌと電気的に接続される。第１機能素子７５の他端は、第１配線Ｌｗ１と電気的に接続される。第１機能素子７５のゲートは、第２配線Ｌｂ１と電気的に接続される。
【００９０】
第２機能素子７５Ｂの一端が、第２磁性層１０ＬＢと電気的に接続される。第２機能素子７５Ｂの他端は、第１配線Ｌｗ１と電気的に接続される。第２機能素子７５Ｂのゲートは、第４配線Ｌｂ２と電気的に接続される。
【００９１】
第３機能素子７５Ｃの一端が、第３磁性層１０ＬＣと電気的に接続される。第３機能素子７５Ｃの他端は、第３配線Ｌｗ２と電気的に接続される。第３機能素子７５Ｃのゲートは、第２配線Ｌｂ１と電気的に接続される。
【００９２】
第４機能素子７５Ｄの一端が、第４磁性層１０ＬＤと電気的に接続される。第４機能素子７５Ｄの他端は、第３配線Ｌｗ２と電気的に接続される。第４機能素子７５Ｄのゲートは、第４配線Ｌｂ２と電気的に接続される。
【００９３】
上記の複数の配線の電位により、複数のメモリ部の１つが選択される。選択されたメモリ部において、書き込み動作、シフト動作または読み出し動作が行われる。
【００９４】
例えば、第１配線Ｌｗ１及び第３配線Ｌｗ２は、ワード線として機能する。第２配線Ｌｂ１及び第４配線Ｌｂ２は、例えば、ビット線として機能する。
【００９５】
図１２は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式図である。  
図１２は、磁気記憶装置１２１において、第２メモリ部ＭＰ２が設けられる。第２メモリ部ＭＰ２において、第２磁性部材１０Ｂと、第２電極５２、第２磁性層１０ＬＢ及び第２非磁性層１０ｎＢが設けられる。図１２においては、第２磁性層１０ＬＢ及び第２非磁性層１０ｎＢが図示されていない。
【００９６】
第２磁性部材１０Ｂは、筒状の第２延在部１０ｅＢを含む。第２延在部１０ｅＢは、第１方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる。第２延在部１０ｅＢは、第４磁性部分１１Ｂ及び第５磁性部分１２Ｂを含む。第４磁性部分１１Ｂから第５磁性部分１２Ｂに向かう方向は、第１方向に沿う。第２磁性部材１０Ｂは、第６磁性部分１３Ｂをさらに含む。第６磁性部分１３Ｂは、第５磁性部分１２Ｂと接続される。
【００９７】
第２導電層３２が設けられる。第２導電層３２の少なくとも一部は、第２延在部１０ｅＢに沿ってカーブしている。
【００９８】
第２導電層３２は、第１導電層３１と連続しても良い。この場合、第１導電層３１は、上記の第４導電部分３１ｄ（図６参照）を含んでも良い。この第４導電部分３１ｄが、第２導電層３２として機能しても良い。この場合は、第４導電部分３１ｄの少なくとも一部は、第２延在部１０ｅＢに沿ってカーブする。
【００９９】
（第２実施形態）  
図１３は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。  
図１３に示すように、磁気記憶装置１４０は、第１磁性部材１０、第１電極５１、第１磁性層１０Ｌ、第１非磁性層１０ｎ及び制御部７０を含む。磁気記憶装置１４０においては、素子層７６がさらに設けられている。素子層７６は、例えば、第１機能素子７５の１つの例である。磁気記憶装置１４０において、素子層７６以外の構成は、第１実施形態に関して説明した磁気記憶装置（例えば、磁気記憶装置１１０または１２０など）と同じである。以下、素子層７６について説明する。
【０１００】
素子層７６は、第１磁性層１０Ｌ及び制御部７０の間の電流経路に設けられる。この例では、第１磁性層１０Ｌと第１配線Ｌｗ１との間に素子層７６が設けられる。素子層７６及び第１磁性層１０Ｌの間に、導電膜７６Ａが設けられる。第１配線Ｌｗ１及び素子層７６の間に、導電膜７６Ｂが設けられる。素子層７６及び第１非磁性層１０ｎの間に、第１磁性層１０Ｌが位置する。
【０１０１】
第１電極５１は、例えば、第２配線Ｌｂ１と電気的に接続される。
【０１０２】
素子層７６は、例えば、Ｇｅ及びＴｅよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。素子層７６は、例えば非線形素子として機能する。素子層７６において、例えば、第１電圧範囲におけるＩ−Ｖ特性の傾きは、第２電圧範囲におけるＩ−Ｖ特性の傾きとは異なる。例えば、素子層７６は、ダイオード特性を有する。素子層７６において、例えば、第３電圧範囲におけるＩ−Ｖ特性の傾きは、第１電圧範囲及び第２電圧範囲におけるＩ−Ｖ特性の傾きとは異なる。これらの電圧範囲は、互いに異なる。例えば、素子層７６は、ダイオード特性を有する。素子層７６は、例えばオボニックしきい値スイッチ特性を有する。
【０１０３】
素子層７６が設けられることで、複数のメモリ部の１つが選択できる。磁気記憶装置１４０において、１つのメモリ部に設けられる配線の数は少ない。高密度の磁気記憶装置が提供できる。
【０１０４】
図１４は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。  
図１４に示すように、磁気記憶装置１４１は、複数のメモリ部（例えば第１メモリ部ＭＰ１など）を含む。導電層（例えば第１導電層３１など）は、直線状である。
【０１０５】
図１５は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。  
図１５に示すように、磁気記憶装置１４２は、複数のメモリ部（例えば第１メモリ部ＭＰ１など）を含む。導電層（例えば第１導電層３１など）は、ジグザグ状に折れ曲がる。
【０１０６】
第２磁性部分１２から第３磁性部分１３に向かう第２方向をＹ軸方向とする。第１方向（Ｚ軸方向）及び第２方向（Ｙ軸方向）を含む平面（Ｘ−Ｙ平面）と交差する方向を第３方向とする。この場合の第３方向は、Ｘ軸方向である。第３方向において、第４導電部分３１ｄの少なくとも一部は、第１導電層１０Ｌと重なる。
【０１０７】
磁気記憶装置１４０〜１４２においても、安定した動作が可能である。
【０１０８】
以下、実施形態における材料の例について説明する。  
第１磁性部材１０は、例えば、垂直磁化膜を含む。  
第１磁性部材１０は、例えば、希土類―遷移金属アモルファス合金を含んでも良い。希土類―遷移金属アモルファス合金は、例えば、希土類遷移金属と３ｄ遷移金属とを含む合金を含む。希土類―遷移金属アモルファス合金は、例えば、フェリ磁性体である。希土類―遷移金属アモルファス合金は、例えば、Ｔｂ（テルビウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）及びＧｄ（ ガドリニウム）よりなる群から選択された少なくとも１つと、遷移金属の少なくとも１つを含む。希土類―遷移金属アモルファス合金は、例えば、ＴｂＦｅ、ＴｂＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＣｏ及びＧｄＦｅＣｏよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【０１０９】
第１磁性部材１０は、例えば、多層膜を含んでも良い。第１磁性部材１０は、例えば、Ｃｏ膜とＮｉ膜とを含む多層膜、Ｃｏ膜とＰｄ膜とを含む多層膜、及び、Ｃｏ膜とＰｔ膜とを含む多層膜よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【０１１０】
第１磁性部材１０は、例えば、規則合金を含んでも良い。規則合金は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つと、Ｐｔ及びＰｄよりなる群から選択された少なくとも１つと、を含む。規則合金における結晶構造は、例えば、Ｌ１０型である。規則合金は、例えば、Ｃｏ５０Ｐｄ５０、Ｃｏ５０Ｐｔ５０、Ｆｅ５０Ｐｔ５０、Ｆｅ５０Ｐｄ５０、Ｆｅ３０Ｎｉ２０Ｐｄ５０、Ｃｏ３０Ｆｅ１０Ｎｉ１０Ｐｔ５０、及び、Ｃｏ３０Ｎｉ２０Ｐｔ５０よりなる群から選択された少なくとも１つを含んでも良い。規則合金における組成比は、上記に限定されない。
【０１１１】
第１磁性部材１０は、規則合金と、他の元素と、を含んでも良い。他の元素は、例えば、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｂ及びＡｇよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。これらの元素の添加により、例えば、磁気異方性エネルギーまたは飽和磁化が調整されても良い。例えば、大きな磁気異方性エネルギーが得られる。
【０１１２】
第１磁性層１０Ｌは、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１磁性層１０Ｌは、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む合金を含んでも良い。第１磁性層１０Ｌは、例えば、他の元素（例えば半金属）をさらに含んでも良い。他の元素は、例えば、ホウ素及びシリコンよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１磁性層１０Ｌは、例えば、多層膜を含んでも良い。多層膜は、第１膜と第２膜を含む。第１膜は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第２膜は、白金属（例えばＰｔ及びＰｄなど）を含む。第１磁性層１０Ｌは、例えば、Ｃｏ−Ｆｅ合金の膜と、Ｎｉ膜と、を含む多層膜（Ｃｏ−Ｆｅ／Ｎｉ多層膜）を含む。
【０１１３】
第１電極５１は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ，Ａｕ及びＡｌよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。これらの電極の少なくともいずれかは、これらの元素の少なくとも１つを含む合金を含んでも良い。
【０１１４】
第１非磁性層１０ｎは、例えば、アルミニウム酸化物（ＡｌＯｘ）、アルミニウム窒化物（ＡｌＮ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、マグネシウム窒化物、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、シリコン窒化物（Ｓｉ−Ｎ）、シリコン酸窒化物（Ｓｉ−Ｏ−Ｎ）、ＴｉＯ２、及び、Ｃｒ２Ｏ３よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。これらの材料は、例えば、非磁性トンネルバリアとして機能する。第１非磁性層１０ｎは、例えば、非磁性金属を含んでも良い。第１非磁性層１０ｎの適切な材料（及び厚さ）により、例えば、磁気抵抗効果が効果的になる。
【０１１５】
第１磁性膜４１は、例えば、ＦｅＮｉ及びＣｏＺｒよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１磁性膜４１は、例えば、軟磁性材料を含む。第１磁性膜４１は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む合金を含んでも良い。第１磁性膜４１は、例えば、ホウ素、シリコン及びゲルマニウムよりなる群から選択された他の元素をさらに含んでも良い。第１磁性膜４１の第１導電層３１上の被覆厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
【０１１６】
実施形態によれば、安定した動作が可能な磁気記憶装置が提供できる。
【０１１７】
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【０１１８】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気記憶装置に含まれる磁性部材、磁性層、非磁性層、導電層、電極、絶縁層、磁性膜及び制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【０１１９】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１２０】
その他、本発明の実施の形態として上述した磁気記憶装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記憶装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１２１】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１２２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２３】
１０…第１磁性部材、  １０Ｂ〜１０Ｄ…第２〜第４磁性部材、  １０Ｌ…第１磁性層、  １０ＬＢ〜１０ＬＤ…第２〜第４磁性層、  １０ｄ…磁区、  １０ｅ…第１延在部、  １０ｅＢ〜１０ｅＤ…第２〜第４延在部、  １０ｍ…磁化、  １０ｎ…第１非磁性層、  １０ｎＢ〜１０ｎＤ…第２〜第４非磁性層、  １１…第１磁性部分、  １１Ｂ…第４磁性部分、  １１Ｃ、１１Ｄ…磁性部分、  １２…第２磁性部分、  １２Ｂ…第５性部分、  １２Ｃ、１２Ｄ…磁性部分、  １３…第３磁性部分、  １３Ｂ…第６磁性部分、  １３Ｃ、１３Ｄ…磁性部分、  ３１…第１導電層、  ３１ａ〜３１ｅ…第１〜第５導電部分、  ３１ｉ…第１絶縁層、  ３２…第２導電層、  ３２ａ〜３２ｄ…導電部分、  ３２ｉ…第２絶縁層、  ３３…第３導電層、  ３３ｉ…第２絶縁層、  ３４…第４導電層、  ３４ｉ…第４絶縁層、  ４１〜４４…第１〜第４磁性膜、  ５１〜５４…第１〜第４電極、  ６１…第１絶縁部、  ６１Ｂ〜６１Ｄ…第２〜第４絶縁部、  ７０…制御部、  ７５…第１機能素子、  ７５Ｂ〜７５Ｄ…第２〜第４機能素子、  ７６…素子層、  ７６Ａ、７６Ｂ…導電膜、  １１０〜１１２、１２０、１２１、１３０〜１３３、１４０〜１４２…磁気記憶装置、  ＡＡ…矢印、  Ｌｂ１…第２配線、  Ｌｂ２…第４配線、  Ｌｗ１…第１配線、  Ｌｗ２…第３配線、  ＭＰ１〜ＭＰ４…第１〜第４メモリ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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