МНОГОРАЗРЯДНАЯ ЯЧЕЙКА МАГНИТНОГО ОПЕРАТИВНОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА С УЛУЧШЕННЫМ ПОЛЕМ СЧИТАВАЕМОСТИ

1. Ячейка магнитного оперативного запоминающего устройства (МОЗУ), содержащая: магнитный туннельный переход, содержащий тунельный барьерный слой между первым магнитным слоем, имеющим первое направление намагниченности, и вторым магнитным слоем, имеющим второе направление намагниченности, который является регулируемым от первого направления до второго направления относительно первого направления намагниченности, таким образом, чтобы изменять сопротивление перехода магнитного туннельного перехода от первого до второго уровня сопротивления перехода;
причем упомянутый магнитный туннельный переход дополнительно содержит резистивный элемент переключения, электрически соединенный с магнитным туннельным переходом и имеющий сопротивление переключения, которое можно переключать от первого до второго уровня сопротивления переключения, когда переключающий ток проходит через резистивный элемент переключения, так что сопротивление ячейки МОЗУ может иметь, по меньшей мере, четыре разных уровня сопротивления ячейки в зависимости от уровня сопротивления перехода и сопротивления переключения.
2. Ячейка запоминающего устройства по п.1, дополнительно содержащая первую линию передачи тока, электрически соединенную с одним концом магнитного туннельного перехода, и транзистор выбора, электрически соединенный с другим концом магнитного туннельного перехода; причем транзистор выбора может по выбору направлять переключающий ток в линии передачи тока в магнитный туннельный переход и резистивный элемент переключения.
3. Ячейка запоминающего устройства по п.1, в которой резистивный элемент переключения находится в контакте с первым или вторым магнитным слоем.
4. Ячейка запоминающего устройства по п.1, в которой упомянутый резистивный элемент переключения имеет сопротивление биполярного или униполярного переключения.
5. Ячейка запоминающего устройства по п.1, в которой тунельный барьерный слой состоит из резистивного элемента переключения.
2
3
2
6. Ячейка запоминающего устройства по п.1, в которой резистивный элемент переключения изготовлен из материала, выбранного из AlO, NiO, TiO, MgO или оксида типа перовскита.
0,7
0,3
3
3
7. Ячейка запоминающего устройства по п.6, в которой оксидом типа перовскита является один из PrCaMnO или SrTiO.
8. Запоминающее устройство, содержащее множество ячеек МОЗУ, в котором каждая ячейка МОЗУ содержит магнитный туннельный переход, включающий в себя тунельный барьерный слой между первым магнитным слоем, имеющим первое направление намагниченности, и вторым магнитным слоем, имеющим вторую намагниченность, причем вторая намагниченность является регулируемой от первого направления до второго направления относительно первого направления намагниченности, таким образом, чтобы изменять сопротивление перехода магнитного туннельного перехода от первого до второго уровня сопротивления перехода; причем упомянутый магнитный туннельный переход дополнительно содержит резистивный элемент переключения, электрически соединенный с магнитным туннельным переходом и имеющий сопротивление переключения, которое можно переключать от первого до второго уровня сопротивления переключения, когда переключающий ток проходит через резистивный элемент переключения, таким образом, что сопротивление ячейки МОЗУ может иметь, по меньшей мере, четыре разных уровня сопротивления в зависимости от уровня сопротивления у сопротивления перехода и сопротивления переключения.
9. Способ записи множественных битов данных в ячейку МОЗУ, содержающую магнитный туннельный переход, включающий в себя тунельный барьерный слой между первым магнитным слоем, имеющим первое направление намагниченности, и вторым магнитным слоем, имеющим вторую намагниченность, причем вторая намагниченность является регулируемой от первого направления до второго направления относительно первого направления намагниченности, таким образом, чтобы изменять сопротивление перехода магнитного туннельного перехода от первого до второго уровня сопротивления перехода; причем упомянутый магнитный туннельный переход дополнительно содержит резистивный элемент переключения, электрически соединенный с магнитным туннельным переходом и имеющий сопротивление переключения, которое можно переключать от первого до второго уровня сопротивления переключения, когда переключающий ток проходит через резистивный элемент переключения, причем способ содержит:
нагревание магнитного туннельного перехода до высокотемпературного порога;
после достижения магнитным туннельным переходом высокотемпературного порога, регулирование второго направления намагниченности второго магнитного слоя для изменения сопротивления перехода от первого уровня сопротивления перехода до второго уровня сопротивления перехода; и
переключение сопротивления переключения от первого уровня сопротивления переключения до второго уровня сопротивления переключения пропусканием переключающего тока через резистивный элемент переключения, таким образом, что сопротивление ячейки МОЗУ может иметь, по меньшей мере, четыре разных уровня сопротивления в зависимости от уровня сопротивления у сопротивления перехода и сопротивления переключения.
10. Способ по п.9, в котором упомянутое нагревание магнитного туннельного перехода при высокотемпературном пороге содержит пропускание переключающего тока с нагревающей величиной в магнитном туннельном переходе.
11. Способ по п.9, в котором упомянутый резистивный элемент переключения имеет сопротивление биполярного переключения, и в котором упомянутое переключение сопротивления переключения содержит изменение полярности переключающего тока.
12. Способ по п.9, в котором упомянутый резистивный элемент переключения имеет сопротивление униполярного переключения, и в котором упомянутое переключение сопротивления переключения содержит пропускание переключающего тока, имеющего величину первого переключения, для переключения сопротивления переключения на первый уровень сопротивления переключения и пропускание переключающего тока, имеющего величину второго переключения, для переключения сопротивления переключения на второй уровень сопротивления переключения, причем величина второго переключения выше, чем величина первого переключения и ниже, чем нагревающая величина.
13. Способ по п.8, в котором упомянутое регулирование второго направления намагниченности содержит применение первого магнитного поля, причем второе направление намагниченности второго магнитного слоя регулируется соответственно первому магнитному полю.
14. Способ по п.8, в котором упомянутое регулирование второго направления намагниченности второго магнитного слоя содержит пропускание переключающего тока в магнитном туннельном переходе, причем переключающий ток является спин-поляризованным.