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채널층을 갖는 판독용 기판부; 및
상기 기판부 상에 형성되며, 상기 채널층을 지나는 전자에 스핀 정보를 전달하는 자화된 자성체를 구비한 자기메모리셀을 포함하고,
상기 채널층을 지나는 전자가 스핀 홀 효과에 의해 상기 채널층 폭방향으로 이동함으로써 발생되는 상기 채널층 양측단의 전압으로 상기 자기메모리셀에 저장된 정보가 판독되고,
상기 자기메모리셀에 구비된 상기 자성체의 자화방향은 상기 채널층 상면에 수직이고,
상기 자기메모리셀의 판독시에 상기 자성체의 스핀 정보를 갖는 전자가 상기 자성체로부터 상기 채널층으로 주입되고,
상기 채널층으로 주입된 전자는 스핀 홀 효과에 의해 외부 자장 없이 상기 채널층의 폭방향으로 이동하고,
상기 채널층 폭방향으로의 전자 이동 방향은 상기 채널층으로 주입되는 전자의 스핀 방향에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제1항에 있어서,
상기 자기메모리셀의 판독시, 상기 채널층 폭방향으로의 전자 이동 방향이 달라짐에 따라 상기 채널층 양측단에 걸리는 전압의 극성이 달라지는 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제1항에 있어서,
상기 자기메모리셀에 구비된 상기 자성체는 CoFe, Co, Ni, NiFe 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제1항에 있어서,
상기 자기메모리셀에 구비된 상기 자성체는 (Ga, Mn)As, (In, Mn)As 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제1항에 있어서,
상기 자기메모리셀은 강자성체/터널장벽/강자성체의 다층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제1항에 있어서,
상기 자기메모리셀은 강자성체의 단일 패턴 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제1항에 있어서,
상기 채널층은 2차원 전자가스층인 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제9항에 있어서,
상기 2차원 전자가스층은 GaAs, InAs, InGaAs, InSb 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제9항에 있어서,
상기 판독용 기판부는, 상기 2차원 전자가스층을 이루는 채널층을 샌드위칭하는 하부 클래딩층과 상부 클래딩층을 포함하고,
상기 하부 클래딩층은 제1 하부 클래딩층과, 상기 제1 하부 클래딩층 아래에 형성되어 상기 제1 하부 클래딩층보다 큰 밴드갭을 갖는 제2 하부 클래딩층을 포함하고,
상기 상부 클래딩층은 제1 상부 클래딩층과, 상기 제1 상부 클래딩층 위에 형성되어 상기 제1 상부 클래딩층보다 큰 밴드갭을 갖는 제2 상부 클래딩층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제11항에 있어서,
상기 채널층은 InAs로 형성되고, 상기 제1 하부 클래딩층과 제1 상부 클래딩층은 언도프 InGaAs로 형성되고, 상기 제2 하부 클래딩층과 제2 상부 클래딩층은 언도프 InAlAs로 형성된 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제1항에 있어서,
상기 판독용 기판부는 상기 채널층의 길이 방향을 따라 양측부가 제거된 리지 구조를 갖고, 상기 리지 구조에 의해 채널의 폭이 한정되고, 상기 리지 구조의 제거된 양측부에는 평탄화를 위한 절연막이 형성된 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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제13항에 있어서,
상기 리지 구조는 상기 채널층의 길이방향 연장부와 폭방향 연장부가 서로 교차하는 십자가 형상의 상면을 갖고, 상기 폭방향 연장부의 양단에 걸리는 전압이 저장 정보로서 읽혀지는 것을 특징으로 하는 자기메모리 장치
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자기메모리셀에 저장된 정보를 판독하는 방법에 있어서,
채널층을 지나는 전자에 스핀 정보를 전달할 수 있도록 상기 채널층을 갖는 판독용 기판부 상에 자화된 자성체를 구비한 자기메모리셀를 배치하고, 상기 자기메모리셀의 판독시 상기 채널층을 지나는 전자에 의한 스핀 홀 효과를 이용하여 상기 채널층 양측단에 발생된 전압을 읽어 상기 자기메모리에 저장된 정보를 판독하고,
상기 자기메모리셀에 구비된 상기 자성체의 자화방향은 상기 채널층 상면에 수직인 스핀-업 또는 스핀-다운이고,
상기 자기메모리셀의 판독시에 상기 자성체의 스핀 정보를 갖는 전자가 상기 자성체로부터 상기 채널층으로 주입되고,
상기 채널층으로 주입된 전자는 스핀 홀 효과에 의해 외부 자장 없이 상기 채널층의 폭방향으로 이동하고,
상기 채널층에 주입된 전자의 이동 방향이 상기 자성체의 스핀 정보를 갖는 전자의 스핀 방향에 따라 달라져서 상기 전압이 읽혀지는 것을 특징으로 하는 자기메모리셀 판독 방법
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