(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁化方向のスイッチングが可能であり、垂直磁化方向を有する複数のマグネチックドメインが形成される記録層と、前記記録層の一部領域に対応するように形成されて固定された磁化方向を有する基準層とを備え、
前記記録層には、前記基準層の有効サイズに相応する前記マグネチックドメインからなるデータビットがアレイに保存されうるデータ保存セルが形成されており、
前記データ保存セルの少なくとも１つのデータビット領域と前記基準層とに電気的に連結され、書き込み信号及び読み取り信号のうち少なくともいずれか一方を入力する第１入力部と、
前記記録層のデータビット領域に保存されたデータを隣接したデータビット領域に移動するように、前記記録層に電気的に連結され、マグネチックドメイン移動信号を入力する第２入力部とを備えることを特徴とする磁気メモリ。
【請求項２】
前記記録層は、垂直磁化方向を有する非晶質磁性物質からなるマグネチックドメインストリップであることを特徴とする請求項１に記載の磁気メモリ。
【請求項３】
前記記録層は、希土類−遷移金属の合金を含むことを特徴とする請求項２に記載の磁気メモリ。
【請求項４】
前記記録層を形成するのに使われる希土類元素は、Ｔｂ、Ｇｄ及びＥｕを含むグループのうちから選択された少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項３に記載の磁気メモリ。
【請求項５】
前記記録層を形成するのに使われる遷移金属は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＮｉを含むグループのうちから選択された少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の磁気メモリ。
【請求項６】
前記基準層は、垂直磁化方向を有するか、または水平磁化方向を有するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の磁気メモリ。
【請求項７】
前記基準層は、前記記録層と同一磁性物質からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気メモリ。
【請求項８】
前記データビット領域は、１つのマグネチックドメインからなることを特徴とする請求項１に記載の磁気メモリ。
【請求項９】
前記基準層と記録層との間に非磁性層をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の磁気メモリ。
【請求項１０】
前記非磁性層は、導電膜であることを特徴とする請求項９に記載の磁気メモリ。
【請求項１１】
前記非磁性層は、トンネリング障壁として役割を行う絶縁膜であることを特徴とする請求項９に記載の磁気メモリ。
【請求項１２】
前記書き込み信号は、パルス形態のスイッチング電流であることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか１項に記載の磁気メモリ。
【請求項１３】
前記読み取り信号は、前記スイッチング電流より小サイズのパルス電流であることを特徴とする請求項１２に記載の磁気メモリ。
【請求項１４】
前記スイッチング電流または読み取り用パルス電流の入力と移動信号の入力は、交互になされ、データ保存または保存されたデータ読み取り動作とマグネチックドメイン移動動作とが交互になされることを特徴とする請求項１３に記載の磁気メモリ。
【請求項１５】
マグネチックドメイン移動は、前記データビット領域単位でなされることを特徴とする請求項１４に記載の磁気メモリ。
【請求項１６】
マグネチックドメイン移動は、データビット領域単位でなされ、前記データ保存または保存されたデータ読み取り動作とマグネチックドメイン移動動作とが交互になされることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか１項に記載の磁気メモリ。
【請求項１７】
前記データ保存セルの少なくとも一側には、マグネチックドメイン移動によって前記データ保存セル領域外に移動するデータを保存することができるように、前記データ保存セルに連続するバッファセルをさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか１項に記載の磁気メモリ。
【請求項１８】
前記データ保存セルは複数個であり、
２つの隣接するデータ保存セル間には、前記バッファセルが位置し、
前記第１入力部は、各データ保存セルに少なくとも１個ずつ対応するように設けられたことを特徴とする請求項１７に記載の磁気メモリ。
【請求項１９】
前記データ保存セルは複数個であり、アレイに形成されており、前記第１入力部は、各データ保存セルに少なくとも１個ずつ対応するように設けられたことを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか１項に記載の磁気メモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気メモリ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｍｅｍｏｒｙ）に係り、さらに詳細には、マグネチックドメイン移動（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｄｏｍａｉｎ  ｍｏｔｉｏｎ）を利用し、複数ビットのデータを記録したり、または読み取ることのできる磁気メモリに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報保存用磁性メモリは、メモリ素子とストレージ素子とに大別される。メモリ素子は、固体素子を利用した性能（ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を向上させる部分に焦点が当てられ、ストレージ素子は、大容量化にさらに焦点が当てられている。
【０００３】
磁気ＲＡＭ（ＭＲＡＭ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）は、不揮発性磁性メモリの一つであり、ナノ磁性体特有のスピン依存伝導現象に基づいた磁気抵抗効果を利用する新しい固体磁気メモリである。かかるＭＲＡＭは、電子の有する自由度であるスピンが電子伝達現象に大きな影響を及ぼす巨大磁気抵抗（ＧＭＲ：Ｇｉａｎｔ  ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）現象やトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ：Ｔｕｎｎｅｌ  ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｔａｎｃｅ）現象を利用したものである。
【０００４】
ＧＭＲというのは、強磁性体／金属非磁性体／強磁性体の連続的な配列をなすべく、非磁性体を挟んで形成された強磁性体間の磁化方向配列が同じである場合と互いに反対である場合との抵抗差が生まれる現象を意味する。ＴＭＲは、強磁性体／絶縁体／強磁性体の連続的な配列で、二強磁性層での磁化方向の配列が同じである場合では、異なっている場合に比べて電流の透過が容易であるという現象を意味する。ＧＭＲ現象を利用したＭＲＡＭの場合、磁化方向による抵抗値の差が相対的に小さいために、電圧値の差を大きくできない。また、セルを構成するために、ＧＭＲ膜と組み合わせて使用する金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のサイズを大きくしなければならないという短所があり、現在では、ＴＭＲ膜を採用してＭＲＡＭを実用化するための研究がさらに活発になっている。
【０００５】
ＭＲＡＭは、例えば、スイッチング素子のトランジスタと、データの保存される磁気トンネル接合（ＭＴＪ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）セルとから構成される。通常、ＭＴＪセルは、磁化方向が固定されている固定強磁性層（ｐｉｎｎｅｄ  ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｌａｙｅｒ）、前記固定強磁性層に対して磁化方向が平行（ｐａｒａｌｌｅｌ）または反平行（ａｎｔｉ−ｐａｒａｌｌｅｌ）に変わりうる自由強磁性層（ｆｒｅｅ  ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｌａｙｅｒ）、及び前記固定強磁性層と自由強磁性層との間に配置されて前記強磁性層を磁気的に分離させる非磁性層からなる。
【０００６】
ところで、一般的に、ＭＴＪセル当たり１ビットのデータしか保存されないので、ＭＲＡＭのデータ保存容量を増大させるのには限界がある。従って、ＭＲＡＭのような磁気メモリの情報保存容量をさらに増大させるためには、新しい保存方式が必要とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記のような点を勘案して案出され、記録層に垂直磁化方向を有する複数のマグネチックドメインを形成し、マグネチックドメイン移動を利用して複数ビットのデータを保存したり、または保存された複数ビットのデータを読み取ることのできる磁気メモリを提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明による磁気メモリは、磁化方向のスイッチングが可能であり、垂直磁化方向を有する複数のマグネチックドメインが形成される記録層と、前記記録層の一部領域に対応するように形成されて固定された磁化方向を有する基準層とを備え、前記記録層には、前記基準層の有効サイズに相応する前記マグネチックドメインからなるデータビットがアレイに保存されうるデータ保存セルが形成されており、前記データ保存セルの少なくとも１つのデータビット領域と前記基準層とに電気的に連結され、書き込み信号及び読み取り信号のうち少なくともいずれか一方を入力する第１入力部と、前記データ保存セルのデータビット領域に保存されたデータを隣接したデータビット領域に移動するように、前記記録層に電気的に連結され、マグネチックドメイン移動信号を入力する第２入力部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
前記記録層は、垂直磁化方向を有する非晶質磁性物質からなるマグネチックドメインストリップでありうる。
【００１０】
前記記録層は、希土類−遷移金属の合金を含むことができる。
【００１１】
前記記録層を形成するのに使われる希土類元素は、Ｔｂ、Ｇｄ及びＥｕを含むグループのうちから選択された少なくともいずれか一つでありうる。
【００１２】
前記記録層を形成するのに使われる遷移金属は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＮｉを含むグループのうちから選択された少なくともいずれか一つでありうる。
【００１３】
前記基準層は、垂直磁化方向を有するか、または水平磁化方向を有するように形成されうる。
【００１４】
前記基準層は、前記記録層と同一磁性物質からなる。
【００１５】
前記データビット領域は、単一マグネチックドメインからなることが望ましい。
【００１６】
前記基準層と記録層との間に非磁性層をさらに具備できる。
【００１７】
前記非磁性層は、導電膜であるか、またはトンネリング障壁として役割を行う絶縁膜でありうる。
【００１８】
前記書き込み信号は、パルス形態のスイッチング電流でありうる。
【００１９】
前記読み取り信号は、前記スイッチング電流より小サイズのパルス電流でありうる。
【００２０】
前記スイッチング電流または読み取り用パルス電流の入力と移動信号の入力は、交互になされ、データ保存または保存されたデータ読み取り動作とマグネチックドメイン移動動作とが交互になされる。
【００２１】
マグネチックドメイン移動は、前記データビット領域単位でなされることが望ましい。
【００２２】
マグネチックドメイン移動は、データビット領域単位でなされ、前記データ保存または保存されたデータ読み取り動作とマグネチックドメイン移動動作とが交互になされうる。
【００２３】
前記データ保存セルの少なくとも一側には、マグネチックドメイン移動によって前記データ保存セル領域外に移動するデータを保存することができるように、前記データ保存セルに連続するバッファセルをさらに具備できる。
【００２４】
前記データ保存セルは複数個であり、２つの隣接するデータ保存セル間には、前記バッファセルが位置し、前記第１入力部は、各データ保存セルに少なくとも１個ずつ対応するように設けられうる。
【００２５】
前記データ保存セルは複数個であり、アレイに形成されており、前記第１入力部は、各データ保存セルに少なくとも１個ずつ対応するように設けられうる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明による磁気メモリによれば、磁化方向のスイッチングが可能であり、垂直磁化方向を有する複数のマグネチックドメインが形成される記録層と、該記録層の一部領域に対応するように形成されて固定された磁化方向を有する基準層とを備え、基準層の有効サイズ単位で記録層に前記マグネチックドメインを含む複数のデータビット領域アレイを形成し、複数ビットのデータをアレイに保存することのできるデータ保存セルを具備し、データ保存または保存されたデータ読み取り動作と、記録層のデータビット領域に保存されたデータを隣接したデータビット領域に移動するマグネチックドメイン移動動作とを交互に行うので、複数ビットのデータを保存したり、または保存された複数ビットのデータを読み取ることができる。
【００２７】
従って、本発明による磁気メモリを適用したセル当たり複数ビットのデータを保存することができるので、これを適用すれば、データ保存容量を大きく増大させられる。
【００２８】
さらに、本発明によるデータ保存セルによれば、記録層を垂直磁化方向を有するように非晶質磁性物質を使用して形成するので、マグネチックドメインサイズをナノスケールほどに小さくする場合でも、安定的に１データビット領域当たり１つのマグネチックドメインだけが存在するように形成することが可能である。従って、自然に（ｎａｔｕｒａｌｌｙ）小サイズ、例えば、ナノスケールのデータビット領域に該当するマグネチックドメインを形成することが可能であり、そのマグネチックドメインが安定的に維持されうる。
【００２９】
従って、記録層の単位長当たり保存することのできるデータビット数を大きく増大させられる。
【００３０】
従って、本発明を適用すれば、データ保存容量が大きく増大される磁気メモリを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付された図面を参照して、本発明による磁気メモリの望ましい実施例について詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明によるデータ保存セル及びこれを具備する磁気メモリの全体構成を概略的に示す図面である。
【００３３】
図１を参照すれば、本発明によるデータ保存セル２０は、複数ビットのデータを保存することができるように磁化方向のスイッチングが可能であり、垂直磁化方向を有する複数のマグネチックドメインの形成される記録層１１と、この記録層１１の一部領域に対応するように形成された基準層１５とを備える。前記基準層１５と記録層１１との間には、非磁性層１３が位置されうる。図１は、非磁性層１３が記録層１１の全体面にわたって形成された例を示すが、非磁性層１３を基準層１５の上部面に形成することもできる。
【００３４】
前記記録層１１は、垂直磁化方向がスイッチングされるように設けられ、この記録層１１には、マグネチックドメイン障壁（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｄｏｍａｉｎ  ｗａｌｌ）が形成されうる。このマグネチックドメイン障壁の存在により、記録層１１には、複数のマグネチックドメインアレイが存在できるのである。前記記録層１１は、複数のデータビットをアレイ形態に保存することができるように設けられる。このために、前記記録層１１は、マグネチックドメインストリップ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｄｏｍａｉｎ  ｓｔｒｉｐ）状に形成されうる。
【００３５】
本発明によるデータ保存セル２０において、データ保存または保存されたデータ読み取りは、基準層１５の有効サイズに対応する記録層１１の面積単位でなされうる。前記基準層１５の有効サイズは、実質的に記録層１１の１データビット領域の大きさを決定する。
【００３６】
従って、前記記録層１１は、前記基準層１５の有効サイズ、特に、マグネチックドメイン移動方向の幅と、保存しようとするデータのビット数との積の長さに形成されることが望ましい。これにより、データ保存セル２０には、基準層１５の有効サイズ単位で前記記録層１１に複数のデータビット領域アレイが形成され、複数ビットのデータをアレイに保存することができる。
【００３７】
一方、１データビット領域内には、単一マグネチックドメインだけが存在することが望ましいので、本発明によるデータ保存セル２０において、記録層１１に形成されるマグネチックドメインは、少なくとも基準層１５の有効サイズと同じであるか、またはさらに大きいことが望ましい。
【００３８】
前記記録層１１は、垂直方向に磁化容易軸（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  ｅａｓｙ  ａｘｉｓ）を有し、かつ垂直磁化方向を有するように、垂直磁気異方性物質、特に非晶質磁性物質（すなわち、非晶質のフェリ（ｆｅｒｒｉ）磁性物質または非晶質の強磁性物質）により形成され、マグネチックドメインストリップ形態に形成されうる。
【００３９】
例えば、前記記録層１１は、希土類−遷移金属の合金を含む材質により形成されうる。
【００４０】
前記記録層１１を形成するのに使われる希土類元素は、例えば、Ｔｂ、Ｇｄ及びＥｕを含むグループのうちから選択された少なくともいずれか一つでありうる。
【００４１】
前記記録層１１を形成するのに使われる遷移金属は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＮｉを含むグループのうちから選択された少なくともいずれか一つでありうる。
【００４２】
前記記録層１１は、例えば、ＴｂＦｅＣｏ材質であり、垂直方向に磁化容易軸を有するように形成されうる。
【００４３】
前記の通りに非晶質磁性物質を使用し、垂直磁化方向を有するマグネチックドメインストリップ形態の記録層１１を形成すれば、人為的なマグネチックドメイン形成工程が不要であり、自然に小サイズ、例えば、ナノスケールのデータビット領域に該当する大きさのマグネチックドメインを形成することが可能である。
【００４４】
水平磁化方向を有する軟磁性物質の場合、マグネチックドメインサイズを小さくするときに、マグネチックドメインが安定化されず、マルチドメイン（ｍｕｌｔｉ  ｄｏｍａｉｎ）に分割されやすい。従って、水平磁化方向を有する軟磁性物質を使用したのでは、１ビットのデータを保存する１データビット領域を単一ドメイン（ｓｉｎｇｌｅ  ｄｏｍａｉｎ）で形成し難い。従って、かかる水平磁化方向を有するような軟磁性物質を使用して記録層を形成する場合には、１データビット領域に１つのマグネチックドメインだけが存在して、この記録層に複数のデータビット領域アレイが形成されるようにするために、ノッチなどを人為的に形成せねばならない。
【００４５】
一方、本発明によるデータ保存セル２０によれば、記録層１１は垂直磁化方向を有するように非晶質磁性物質を使用して形成されるので、マグネチックドメインサイズをナノスケールほどに小さくする場合でも、安定的に１データビット領域当たり１つのマグネチックドメインだけが存在するように形成することが可能である。従って、自然に小サイズ、例えば、ナノスケールのデータビット領域に該当するマグネチックドメインを形成することが可能である。
【００４６】
前記の通りに記録層１１を垂直磁化方向を有する非晶質磁性物質、例えば、希土類−遷移金属の合金を含む材質により形成する場合、該記録層１１は、保磁力が軟磁性物質に比べて、かなり大きくなる。従って、マグネチックドメインが前記基準層１５の有効サイズに対応する大きさに自然に形成され、そのマグネチックドメインが安定的に維持されうる。
【００４７】
一方、前記基準層１５は、固定された磁化方向を有する固定層であり、記録層１１の１データビット領域に対応する有効サイズを有するように形成される。
【００４８】
前記基準層１５は、固定された水平（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）磁化方向を有するか、または固定された垂直（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）磁化方向を有するように形成されうる。
【００４９】
例えば、前記基準層１５は、所定の水平磁化方向を有するように、例えば、通常の強磁性体からなる。
【００５０】
他の例として、前記基準層１５は、垂直磁化方向を有するように、記録層１１と実質的に同じ磁性物質、例えば、希土類−遷移金属の合金により形成されうる。例えば、前記基準層１５は、ＴｂＦｅＣｏにより形成されうる。このとき、記録層１１は、磁化方向のスイッチングが可能であり、基準層１５は、磁化方向が固定されねばならない、記録層１１は相対的に小さな保磁力を、基準層１５は相対的に大きい保磁力を有するように形成されねばならない。かかる保磁力は、基準層１５及び記録層１１を形成するのに使われる物質の元素の組成比を替えることにより調節されうる。
【００５１】
図２は、組成比を異にしたＴｂＦｅＣｏ物質の５個のサンプル（サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）に対し、ＭＯＫＥ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｋｅｒｒ  Ｅｆｆｅｃｔ）方式で垂直磁気を加えて透過光量を測定した結果を示すグラフである。図２で、横軸は、加えられる垂直磁気フィールド（単位：Ｏｅ）を表し、縦軸は、透光度（単位：任意単位（ａ．ｕ．））を表す軸である。
【００５２】
図２は、磁化方向によって透光の偏光が変わるので、そのときの光量を測定して得た結果であり、垂直磁気を印加して得られた図２の結果は、ＴｂＦｅＣｏ物質が垂直磁化特性（垂直磁化容易軸）を有するということを示す。図２の曲線は、磁気履歴曲線に対応するものであり、曲線間の間隔が大きいサンプルＤは、大きい保磁力を有するということが分かる。このサンプルＤは、基準層１５に使用できる。残りのサンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅは、サンプルＤに比べて小さな保磁力を表し、記録層１１に使用できる。
【００５３】
ここで、サンプルＡ及びＢは、ＴｂＦｅＣｏ層を２０ｎｍ厚に形成し、その上にＷを５ｎｍ厚に形成したサンプル（Ｎｏ−ｕｎｄｅｒ  ｌａｙｅｒ／ＴｂＦｅＣｏ（２０ｎｍ）／Ｗ（５ｎｍ））である。サンプルＣ及びＤは、アルミニウム層を１０ｎｍ厚に形成した上に、ＴｂＦｅＣｏ層を２０ｎｍ厚に形成し、その上にＷを５ｎｍ厚に形成したサンプル（Ａｌ（１０ｎｍ）／ＴｂＦｅＣｏ（２０ｎｍ）／Ｗ（５ｎｍ））である。サンプルＥは、アルミニウム層を１０ｎｍ厚に形成した上に、ＴｂＦｅＣｏ層を１００ｎｍ厚に形成し、その上にＷを２−３ｎｍ厚に形成したサンプル（Ａｌ（１０ｎｍ）／ＴｂＦｅＣｏ（１００ｎｍ）／Ｗ（２−３ｎｍ））である。
【００５４】
前記サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの元素組成比は、Ａ：Ｔｂ２０Ｆｅ７０Ｃｏ１０、Ｂ：Ｔｂ２３Ｆｅ６７Ｃｏ１０、Ｃ：Ｔｂ２０Ｆｅ７０Ｃｏ１０、Ｄ：Ｔｂ１８Ｆｅ７２Ｃｏ１０、Ｅ：Ｔｂ１６Ｆｅ７４Ｃｏ１０である。
【００５５】
図２から分かるように、ＴｂＦｅＣｏ物質はその元素の組成比を異ならせると、保磁力の大きさを変化させることができるので、記録層１１と基準層１５は、同一物質を使用して形成することが可能である。このとき、記録層１１は、相対的に小さな保磁力を有し、基準層１５は、相対的に大きい保磁力を有するように、物質の元素組成比を最適化する。
【００５６】
図３は、Ｔｂ２０Ｆｅ７０Ｃｏ１０層を２０ｎｍ厚に形成し、その上にＷを５ｎｍ厚に形成したサンプル（Ｎｏ−ｕｎｄｅｒ  ｌａｙｅｒ／ＴｂＦｅＣｏ（２０ｎｍ）／Ｗ（５ｎｍ））のマグネチックドメイン形成に係る写真を示す。図３で、左側は、前記サンプルに係るＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）写真を示し、右側は、ＭＦＭ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）写真を示す。図３のサンプルで、垂直保磁力Ｈｃは１．６６ｋＯｅであり、飽和磁化値Ｍｓは２８０ｅｍｕ／ｃｃであった。
【００５７】
ＭＦＭ検査は、サンプルに全体的に磁場を限定印加した後、印加した磁場を除去したゼロフィールド（ｚｅｒｏ−ｆｉｅｌｄ）状態、すなわち、自然な（ｎａｔｕｒａｌ）状態で測定したものである。ＭＦＭ写真で、明るい部分は、例えば、外に出て行く方向に磁化されたマグネチックドメイン（以下、第１マグネチックドメイン）、暗い部分は、例えば、中に入って来る方向に磁化されたマグネチックドメイン（以下、第２マグネチックドメイン）である。第１及び第２マグネチックドメインが交互に形成されるので、かかるマグネチックドメインアレイをマグネチックドメインストリップ形態に形成すれば、前記の記録層１１が得られる。図３から分かるように、第１及び第２マグネチックドメインは、マルチドメインに分割されずに、単一ドメインとして維持される。
【００５８】
再び、図１を参照すれば、前述のように、本発明によるデータ保存セル２０は、基準層１５と記録層１１との間に非磁性層１３をさらに具備できるが、この非磁性層１３は、Ｃｕのような導電膜であるか、またはトンネリング障壁としての役割を行うアルミニウム酸化膜のような絶縁膜でありうる。
【００５９】
図１では、データ保存セル２０が８ビットのデータを保存することができるように、基準層１５の大きさに対応する大きさのデータビット領域が８つ設けられた例を示す。このデータビット領域の個数は、必要なだけ増やすことができる。図１で、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８は、データ保存セル２０をなす第１ないし第８データビット領域を表す。
【００６０】
本発明による磁気メモリ１０（図４、図５）において、記録層１１の複数のデータビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８それぞれは、両側だけにマグネチックドメイン障壁の存在する単一マグネチックドメインからなることが望ましい。
【００６１】
以下、前記のようなデータ保存セル２０を具備する本発明による磁気メモリ１０について説明する。
【００６２】
再び、図１を参照すれば、本発明の一実施例による磁気メモリ１０は、複数ビットのデータを保存することのできる前記のデータ保存セル２０と、書き込み信号及び読み取り信号のうち少なくともいずれか一つの信号（パルス２）を入力する少なくとも１つの第１入力部４０と、マグネチックドメイン移動のための移動信号（パルス１）を入力する第２入力部５０とを備える。
【００６３】
本発明による磁気メモリ１０では、前記第２入力部５０を介して印加される移動信号（パルス１）、及びこの移動信号と同期され、前記第１入力部４０を介して印加される書き込み信号（例えば、図６でのパルス２（書き込み））により、記録層１１の連続したマグネチックドメインを移動して、そのマグネチックドメインの一部領域、例えば、前記基準層１５に対応する特定位置のマグネチックドメインをスピン転換トルク（ｓｐｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｔｏｒｑｕｅ）、すなわち、電流誘導マグネチックスイッチング（ＣＩＭＳ：Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）法を利用して磁化反転させることにより、データビット、すなわち、「０」または「１」を記録する。
【００６４】
付加的に、本発明による磁気メモリ１０では、前記第２入力部５０を介して印加される移動信号（パルス１）、及びこの移動信号と同期され、前記第１入力部４０を介して印加される読み取り信号（例えば、図６でのパルス２（読み取り））により、マグネチックドメインを移動しつつ、記録層１１と基準層１５との間に読み取り信号、例えば、読み取り用パルス信号を印加し、例えば、スピントンネリング現象によりマグネチックドメインに保存された情報データを読み取る。
【００６５】
図１で、パルス２は、読み取り信号または書き込み信号を意味する。
【００６６】
一方、前記第１入力部４０は、記録層１１の少なくとも１つのデータビット領域と前記基準層１５とに電気的に連結される。図１では、前記第１入力部４０が基準層１５、及びこの基準層１５上に位置した単一データビット領域（以下、必要により、「特定データビット領域２１」ともいう）に電気的に連結された場合を示す。
【００６７】
書き込み信号は、前記第１入力部４０を介して記録層１１及び基準層１５に入力され、この書き込み信号により、例えば、基準層１５上に位置した記録層１１の特定データビット領域２１の磁化方向が指定される。図１で、データ保存セル２０は、第１ないし第８データビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８のアレイを具備し、第１入力部４０に電気的に連結された特定データビット領域２１は、基準層１５上に位置した第４データビット領域Ｄ４になる。
【００６８】
前記第１入力部４０を介して書き込み信号が入力されれば、その書き込み信号により、前記第４データビット領域Ｄ４の磁化方向が決まる。例えば、第４データビット領域Ｄ４が所定の磁化方向を有するとき、印加される書き込み信号により、第４データビット領域Ｄ４の磁化方向が反転されたり、または本来の磁化方向が維持される。このように、指定された磁化方向の記録されたデータビットを表す。
【００６９】
前記書き込み信号は、後述する図６に図示されたように、パルス形態のスイッチング電流であり、このスイッチング電流の極性により、前記基準層１５上に位置した記録層１１の特定データビット領域２１、例えば、第４データビット領域Ｄ４の磁化方向が選択的にスイッチングされ、その特定データビット領域２１には、保存しようとするデータビット、すなわち、「０」または「１」の値が保存される。
【００７０】
例えば、基準層１５が垂直磁化方向を有する場合、所定のスイッチング電流を印加し、特定データビット領域２１の垂直磁化方向と基準層１５の垂直磁化方向とが同じである場合、すなわち、平行である場合に、データビットが「０」と指定されるならば、反対極性のスイッチング電流を印加し、特定データビット領域２１が基準層１５と反対の垂直磁化方向（反平行の垂直磁化方向）を有するような場合に、データビットは「１」と指定されうる。このように、スイッチング電流の極性を変えることにより、特定データビット領域２１の垂直磁化方向を、基準層１５と同じ垂直磁化方向になるようにしたり、または基準層１５と反対の垂直磁化方向になるようにし、データを保存する。図１で、第１ないし第８データビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８に表記された矢印は、垂直磁化方向を表す。
【００７１】
ここで、基準層１５が水平磁化方向（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）、例えば、右側に向かう磁化方向を有する場合、所定のスイッチング電流を印加し、特定データビット領域２１の垂直磁化方向が上側（アップ：ｕｐ）に向かう場合に、データビットが「０」と指定されるならば、反対極性のスイッチング電流を印加し、特定データビット領域２１が下側（ダウン：ｄｏｗｎ）に向かう垂直磁化方向を有するような場合に、データビットは、「１」と指定されうる。このように、スイッチング電流の極性を変えることにより、特定データビット領域２１の垂直磁化方向をアップまたはダウンさせ、データを保存する。図１で、第１ないし第８データビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８に表記された矢印は、垂直磁化方向を表す。
【００７２】
ここで、基準層１５が垂直磁化方向を有しているか、または水平磁化方向を有しているか；また基準層１５が垂直磁化方向を有する場合、その垂直磁化方向がアップであるか、ダウンであるか；基準層１５が水平磁化方向を有する場合、その水平磁化方向がどの方向であるかは、既定である。従って、既定の基準層１５の磁化方向に対し、記録層１１の垂直磁化方向を例にとり、アップであるときにデータビットを「０」、ダウンであるときにデータビットを「１」に定めれば、記録層１１の特定データビット領域２１の垂直磁化方向をスイッチングするにより、所望のデータを保存することができる。
【００７３】
一方、保存されたデータを読み取ろうとするときには、読み取り信号、例えば、図６でのような読み取り用パルス電流が前記第１入力部４０を介して記録層１１の特定データビット領域２１、及び基準層１５に入力される。このとき、基準層１５及びこの基準層１５上に位置した記録層１１の特定データビット領域２１、その間の非磁性層１３は、ＭＴＪセルを構成する。従って、前記基準層１５の磁化方向に対し、前記記録層１１の特定データビット領域２１の垂直磁化方向によって電流の通過程度や抵抗値が変わり、かかる差に基づいてデータ情報を読み取ることとなる。ここで、データを読み取るために別途の基準層と入力部とを構成することもできる。
【００７４】
前記読み取り用パルス電流は、後述する図６に図示されたように、記録のための前記スイッチング電流よりは小サイズのパルス電流でありうる。この読み取り用パルス電流は、前記ドメイン移動信号と同期されて印加される。これにより、読み取り基準層１５上に位置する特定データビット領域２１の垂直磁化方向による保存データ情報を読み取ることができる。
【００７５】
前記第２入力部５０は、前記記録層１１のデータビット領域に保存されたデータ（すなわち、垂直磁化方向）を隣接したデータビット領域に移動するように、前記記録層１１に電気的に連結される。この第２入力部５０を介して入力された移動信号（パルス１）により、マグネチックドメインの磁化方向は、隣接した他のマグネチックドメインに移動する。これにより、所定データビット領域のデータビットが隣接データビット領域に移動する。これをマグネチックドメイン移動という。
【００７６】
前記移動信号（パルス１）は、一定周期で入力されるパルス電流でありうる。前記移動信号（パルス１）は、少なくとも１つのマグネチックドメインを含むデータビット領域単位でマグネチックドメイン移動がなされるように入力されうる。ここで、マグネチックドメイン移動は、実質的には所定マグネチックドメインの垂直磁化方向を隣接マグネチックドメインに移動させるものであるから、移動信号（パルス１）は、データビット領域単位でマグネチックドメイン移動がなされる時間の間持続され、データビット領域単位でマグネチックドメイン移動がなされるように、周期的に印加されることが望ましい。
【００７７】
前記のような記録用スイッチング電流または読み取り用パルス電流の入力と移動信号の入力は、交互になされる。これにより、データ保存または保存されたデータ読み取りとマグネチックドメイン移動とが交互になされる。これにより、複数のデータビット領域に複数ビットのデータを順に保存し、またはその複数のデータビット領域に保存された複数ビットのデータを順に読み取ることとなる。
【００７８】
一方、本発明による磁気メモリ１０では、前記データ保存セル２０の少なくとも一側に、マグネチックドメイン移動により、前記データ保存セル２０の領域外に移動するデータを保存することができるように、前記データ保存セル２０に連続するバッファセル３０をさらに具備できる。
【００７９】
前記データ保存セル２０がｎ個のデータビット領域を具備する場合、前記バッファセル３０は、ｎ個またはｎ−１個のデータビット領域を具備する。すなわち、バッファセル３０の全体データビット領域の数は、データ保存セル２０のデータビット領域の数と少なくとも同一であるか、または１個程度少なく形成されうる。データ保存セル２０領域とバッファセル３０領域とでの記録層１１の物理的特性は、実質的には互いに同一である。図１では、記録層１１の中心部分はデータ保存セル２０として使用し、その両側の記録層１１をバッファセル３０として使用する例を示す。バッファセル３０の部分には、直接的に書き込み信号または読み取り信号が入力されないので、バッファセル３０は、記録層１１だけを具備するか、または記録層１１とその下面の非磁性層１３とからなる層構造を有することができる。また、本発明による磁気メモリ１０は、バッファセル３０がデータ保存セル２０と実質的に同じ層構造、すなわち、基準層１５まで含む層構造を有し、バッファセル３０の基準層１５には、信号を入力しないように構成されることもある。
【００８０】
図１では、データ保存セル２０の８個のデータビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８のうち、４番目である第４データビット領域Ｄ４で、データ保存またはデータ読み取りが行われ、データ保存セル２０の両側に、バッファセル３０の第１部分（Ａ）及び第２部分（Ｂ）の備わった例を示す。図１では、データを読み取る動作の際に、マグネチックドメイン移動が左側から右側になされる場合を考慮し、データ保存セル２０の左側に４個のデータビット領域を有するバッファセル３０の第１部分（Ａ）、データ保存セル２０右側に３個のデータビット領域を有するバッファセル３０の第２部分（Ｂ）を形成した例を示す。データ保存セル２０の８個のデータビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８のデータは、第８データビット領域Ｄ８のデータが第４データビット領域Ｄ４に位置するように左側に移動した状態でデータ読み取り動作を始め、データを右側に移動して、移動と読み取りの動作を交互に行えば、この８個のデータビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８のデータを順に読み取ることができる。
【００８１】
図１では、データ保存セル２０の中間部分に基準層１５が形成され、データ保存または読み取りの動作がデータ保存セル２０の中間部分でなされる例を示すが、本発明は、これに限定されるものではなく、多様な実施例が可能である。
【００８２】
例えば、データ保存セル２０の最初のデータビット領域Ｄ１で、データ保存またはデータ読み取りが行われ、データ保存セル２０のデータビット領域と少なくとも同数、またはそれより一つ少ない数のデータビット領域を有するバッファセル３０は、データ保存セル２０のデータ読み取りまたは保存の始まるデータビット領域に隣接するように（例えば、データ読み取りまたは保存が最初のデータビット領域Ｄ１で始まる場合、その左側、データ読み取りまたは保存が最後の８番目のデータビット領域Ｄ８で始まる場合、その右側）設けられたり、または両側にそれぞれ設けられうる。その実施例に係る図示は、図１に図示された構造から十分に類推できるので、その図示を省略する。
【００８３】
バッファセル３０がデータ保存セル２０の右側または左側のみに設けられた場合に、データを読み取る区間では、データ保存セル２０のデータを移動してバッファセル３０に移動させた後、データ読み取りを行うことができる。そのとき、データを読み取る間に行われるマグネチックドメイン移動と、データを保存する動作の間に行われるマグネチックドメイン移動は、同一方向に行われる。また、データ保存セル２０のデータを直ちにバッファセル３０に移動させてデータ読み取りを行うこともできる。そのときにはデータを読み取る間に行われるマグネチックドメイン移動と、データを保存する動作の間に行われるマグネチックドメイン移動は、互いに反対方向に行われる。
【００８４】
ここで、データ保存セル２０にｎビットのデータを保存する場合、バッファセル３０でのデータビット領域の数は、データ保存セル２０でのデータビット領域の数より一つ少なく設けられうるが、その理由は、次の通りである。すなわち、バッファセル３０は、ｎ−１ビットのデータを保存するように設けられうる。これは、１ビットのデータは、データ保存セル２０のデータ保存または読み取りが行われるデータビット領域、すなわち、特定データビット領域２１に保存することが常に可能なので、バッファセル３０には、ｎ−１ビットのデータだけを一時的に保存すればよいからである。
【００８５】
バッファセル３０がデータ保存セル２０の両側に設けられた場合に、データをバッファセル３０に移動させる過程なしに、直ちにデータ保存セル２０のデータに対してマグネチックドメイン移動を行い、データを読み取ることが可能である。このときにはデータを読み取る間に行われるマグネチックドメイン移動と、データを保存する動作の間に行われるマグネチックドメイン移動は、互いに反対方向に行われる。その場合にも、データ保存セル２０にｎビットのデータを保存する場合、このデータ保存セル２０両側のバッファセル３０それぞれのデータビット領域の数は、データ保存セル２０でのデータビット領域の数より一つ少なくありうる。
【００８６】
一方、以上では、本発明による磁気メモリ１０がデータ保存セル２０に連続するバッファセル３０を具備すると説明及び図示したが、本発明による磁気メモリ１０は、バッファセル３０なしに、データ保存セル２０のみでなされうる。このとき、データ保存セル２０には、バッファとして役割を行うように、保存しようとするビット数のデータビット領域に追加してデータビット領域をさらに具備する。例えば、ｎビットのデータを保存しようとする場合、データ保存セル２０には、２ｎまたは２ｎ−１のデータビット領域を具備できる。
【００８７】
前記のような構成を有する本発明による磁気メモリ１０では、記録用スイッチング電流または読み取り用パルス電流の入力と移動電流の入力とが交互になされ、データ保存または保存されたデータ読み取りの動作とマグネチックドメイン移動動作とが交互になされる。本発明による磁気メモリ１０でのデータ保存または保存されたデータ読み取りについて、図４Ａないし図４Ｃ、図５Ａ及び図５Ｂを参照に説明すれば、次の通りである。
【００８８】
図４Ａないし図４Ｃは、図１の第４データビット領域Ｄ４（特定データビット領域２１）にスイッチング電流が印加されて垂直磁化方向が反転され、磁化反転された第４データビット領域Ｄ４の垂直磁化方向が移動電流により隣接した第５データビット領域Ｄ５に移動する過程を示す。図５Ａ及び図５Ｂは、第４データビット領域Ｄ４（特定データビット領域２１）に読み取り用パルス電流を印加して第４データビット領域Ｄ４のデータを読んだ後、第４データビット領域Ｄ４の垂直磁化方向が移動電流により隣接した第５データビット領域Ｄ５に移動する過程を示す。図６は、本発明による磁気メモリ１０に適用される移動電流であるパルス１（移動）、読み取り用パルス電流であるパルス２（読み取り）、書き込み用スイッチング電流信号であるパルス２（書き込み）を概略的に示したグラフである。図６で横軸は、時間（ｔ）軸である。
【００８９】
データ記録は、次の通り進められる。図４Ａでのように、第４データビット領域Ｄ４にスイッチング電流を印加すれば、図４Ｂに図示したように、第４データビット領域Ｄ４の垂直磁化方向が反転される。その後、記録層１１に移動電流を印加すれば、図４Ｃでのように、各データビット領域の垂直磁化方向が隣接したデータビット領域に移動する。すなわち、図４Ｂでのようなデータ保存セル２０の第１ないし第８データビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８の垂直磁化方向はそれぞれ、図４Ｃでのように、第２ないし第８データビット領域Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８及びバッファセル３０の第２部分（Ｂ）の最初のデータビット領域（Ｂ１）にそれぞれ１データビット領域分移動する。
【００９０】
前記の通りに、特定データビット領域２１の垂直磁化方向を指定した後、一定時間が経過した後に、特定データビット領域２１のデータ（垂直磁化方向）を隣接したデータビット領域、すなわち、第５データビット領域Ｄ５に移動させ、特定データビット領域２１にさらに書き込み信号を入力して、さらに垂直磁化方向を指定する過程を進める。図６に例示的に示した周期的に印加される移動電流、及びこれと同期されて周期的に印加される書き込み用スイッチング電流により、かかる垂直磁化方向の指定過程及び移動過程は、交互になされ、前記記録層１１の複数データビット領域には、複数ビットのデータがアレイに記録される。データ記録の完了後、データ保存位置をそのまま維持したり、または前記と反対方向にマグネチックドメインを移動する移動信号を入力し、データがデータ保存セル２０の第１ないし第８データビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８に保存された状態にすることもできる。
【００９１】
保存されているデータの読み取りは、次の通り進められる。図５Ａを参照すれば、第４データビット領域Ｄ４に読み取り用パルス電流を印加し、第４データビット領域Ｄ４のデータを読み取る。その後、図５Ｂでのように、記録層１１に移動電流を印加し、データビット領域の磁化方向を隣接データビット領域に移動する。図５Ａでのように、データ保存セル２０の第１ないし第８データビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８の垂直磁化方向は、図５Ｂに図示されたように、第２ないし第８データビット領域Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８及びバッファセル３０の第２部分（Ｂ）の最初のデータビット領域（Ｂ１）にそれぞれ１データビット領域分移動する。
【００９２】
前記の通りに、特定データビット領域２１の垂直磁化方向を読み込んだ後、一定時間が経過した後に、特定データビット領域２１のデータ（垂直磁化方向）を隣接したデータビット領域、すなわち、第５データビット領域Ｄ５に移動し、特定データビット領域２１に対してさらに読み取り信号を入力し、データ読み取りを進める。図６に例示的に示した周期的に印加される移動電流、及びこれと同期されて周期的に印加される読み取り用パルス電流により、かかる読み取り過程及び移動過程は、前記記録層１１に保存された複数データビットに対し、読み取りを完了するまで交互になされる。データ読み取りの完了後、データ保存位置をそのまま維持したり、または前記反対方向にマグネチックドメインを移動する移動信号を入力し、データがデータ保存セル２０の第１ないし第８データビット領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８に保存された状態で維持させられる。
【００９３】
ここで、読み取り動作の間、前記読み取り用パルス電流は、図６に例示的に図示されたように極性反転なしに、ドメイン移動信号と同期されて周期的に印加される。読み取り用パルス電流を基準層１５及び記録層１１の特定データビット領域間に印加するとき、例えば、トンネル障壁を通過する電流量、及びそれによる抵抗値は、記録層１１の特定データビット領域の垂直磁化方向がアップであるか、ダウンであるかによって変わる。例えば、基準層１５がアップ状態の垂直磁化方向を有するとき、前記記録層１１の特定データビット領域がアップ状態の垂直磁化方向を有するときの抵抗値より、記録層１１の特定データビット領域がダウン状態の垂直磁化方向を有するときの抵抗値がさらに大きくなる。かかる抵抗差により特定データビット領域に保存されたデータ値を認識する。
【００９４】
以上では、本発明による磁気メモリ１０がデータを読み取ることのできる磁性素子（すなわち、ＭＴＪまたはＧＭＲのセンサ）とスピン転換トルク法とによる記録用磁性素子の構成を単一素子で具現できるように設けられた場合を例に挙げ、説明及び図示を行ったが、本発明は、それに限定されるものではない。すなわち、本発明による磁気メモリ１０は、マグネチックドメイン移動を使用して複数ビットのデータを読み取ることのできる磁性素子（すなわち、ＭＴＪまたはＧＭＲのセンサ）として適用されるか、またはマグネチックドメイン移動を使用して複数ビットのデータを記録できるスピン転換トルク法による記録用磁性素子として適用されることもある。
【００９５】
図７は、本発明の他の実施例による磁気メモリ１００を概略的に示す。本発明による磁気メモリ１００は、図７に図示されたように、データ保存セル２０を複数個具備することもできる。また、マグネチックドメイン移動により、データ保存セル２０領域外に移動するデータを保存することができるように、データ保存セル２０に連続するバッファセル３０をさらに具備できる。このとき、第１入力部４０は、データ保存セル２０当たり少なくとも一つずつ対応するように設けられる。このように、複数のデータ保存セル２０を具備し、各データ保存セル２０に対応するように少なくとも１つの第１入力部４０を具備する場合、データ保存セル２０の数だけデータ保存容量を増やしながらも、単一データ保存セルを具備する本発明の一実施例による磁気メモリ１０とほぼ同一であるか、またはさらに速いデータ保存速度またはデータ読み取り速度を達成できる。
【００９６】
図７では、２つのデータ保存セル２０間にバッファセル３０を具備する例を示す。複数のデータ保存セル２０を具備する構造で、バッファセル３０は、最初のデータ保存セルの以前及び最後のデータ保存セルの後のうち、少なくともいずれか１ヵ所と、２つの隣接するデータ保存セルとの間とにそれぞれ設けられうる。
【００９７】
一方、図７では、１データ保存セル２０に対して基準層１５及び第１入力部４０がそれぞれ２個ずつ設けられた例を示す。このように、１データ保存セル２０に対して第１入力部４０を複数個具備すれば、データ保存速度またはデータを読み取る速度をさらに速められる。
【００９８】
他の例として、１データ保存セル２０に対して基準層１５及び第１入力部４０がそれぞれ複数個設けられた場合、書き込み信号入力と読み取り信号入力とが互いに異なる第１入力部４０を介してなされるように磁気メモリ１００を構成することもできる。また、書き込み信号入力がなされるデータ保存セル２０と保存されたデータを読み取るデータ保存セル２０とを区分して使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明のマグネチックドメイン移動を利用した磁気メモリは、例えば、データ保存関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明によるデータ保存セル及びこれを具備する本発明の一実施例による磁気メモリを概略的に示す図面である。
【図２】組成比を異ならせたＴｂＦｅＣｏ物質の５個のサンプル（サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）に対し、ＭＯＫＥ方式で垂直磁気を加えて透過光量を測定した結果を示すグラフである。
【図３】Ｔｂ２０Ｆｅ７０Ｃｏ１０層を２０ｎｍ厚に形成し、その上にＷを５ｎｍ厚に形成したサンプルを顕微鏡を使用して検査した写真を示す。
【図４Ａ】図１の第４データビット領域（特定データビット領域）にスイッチング電流が印加されて磁化方向が反転され、磁化反転された第３データビット領域の磁化方向が移動電流により隣接した第５データビット領域に移動する過程を示す図面である。
【図４Ｂ】図１の第４データビット領域（特定データビット領域）にスイッチング電流が印加されて磁化方向が反転され、磁化反転された第３データビット領域の磁化方向が移動電流により隣接した第５データビット領域に移動する過程を示す図面である。
【図４Ｃ】図１の第４データビット領域（特定データビット領域）にスイッチング電流が印加されて磁化方向が反転され、磁化反転された第３データビット領域の磁化方向が移動電流により隣接した第５データビット領域に移動する過程を示す図面である。
【図５Ａ】第４データビット領域（特定データビット領域）に読み取り用パルス電流を印加して第４データビット領域のデータを読んだ後、第４データビット領域の磁化方向が移動電流により隣接した第５データビット領域に移動する過程を示す図面である。
【図５Ｂ】第４データビット領域（特定データビット領域）に読み取り用パルス電流を印加して第４データビット領域のデータを読んだ後、第４データビット領域の磁化方向が移動電流により隣接した第５データビット領域に移動する過程を示す図面である。
【図６】本発明による磁気メモリに適用される移動電流パルス１（移動）、読み取り用パルス電流パルス２（読み取り）、書き込み用スイッチング電流信号パルス２（書き込み）を概略的に示したグラフである。
【図７】本発明の他の実施例による磁気メモリを概略的に示す図面である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０，１００  磁気メモリ
１１  記録層
１３  非磁性層
１５  基準層
２０  データ保存セル
２１  特定データビット領域
３０  バッファセル
４０  第１入力部
５０  第２入力部
Ａ  バッファセルの第１部分
Ｂ  バッファセルの第２部分
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８  データビット領域
【図１】
0005122153.tif 000002
【図４Ａ】
0005122153.tif 000003
【図４Ｂ】
0005122153.tif 000004
【図４Ｃ】
0005122153.tif 000005
【図５Ａ】
0005122153.tif 000006
【図５Ｂ】
0005122153.tif 000007
【図６】
0005122153.tif 000008
【図７】
0005122153.tif 000009
【図２】
0005122153.tif 000010
【図３】
0005122153.tif 000011