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전압을 이용한 강자성박막의 자화용이축 제어방법 및 이를이용한 비휘발성, 초고집적, 초절전형 자기메모리와정보기록방법

  • 기술번호 : KST2015111987
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 강자성박막에서의 전압에 의한 자화용이축(magnetization easy axis) 제어방법 및 이를 이용한 비휘발성 자기메모리와 그 정보기록(writing) 방법에 관한 것으로서, 전극층, 압전층 및 자성층을 배치하고, 전극층에 전압을 인가하여 전기장이 확보되면, 압전층에 격자확장(혹은 격자압축)이 야기된 후, 자성층에 인장응력 혹은 압축응력이 가해짐으로써 자성층의 자발자화방향을 좌우하는 자화용이축이 박막면에서 수직축으로 또는 그 역으로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 전압 인가 방식의 강자성막의 자발자화방향 제어방법 및 이를 이용한 자기메모리와 그 정보기록방법을 제공하며, 본 발명을 이용하면 자기장(magnetic field)을 인가하지 않고 정보를 기록(writing)할 수 있어, 초고집적도 비휘발성 메모리소자를 형성할 때 메모리 셀의 크기가 작아지고 셀 간의 간격이 작아져 발생하는 정보 유실과 정보기록시의 신뢰도 손실을 억제하는 효과가 있다.스핀 스위칭, 자발자화방향, 자화용이축, 압전층, 자성층, MRAM, 비휘발성, 전압인가방식
Int. CL G11C 11/15 (2006.01)
CPC G11C 11/161(2013.01) G11C 11/161(2013.01)
출원번호/일자 1020020046734 (2002.08.08)
출원인 대한민국(서울대학교 총장), 한국과학기술원
등록번호/일자 10-0451660-0000 (2004.09.23)
공개번호/일자 10-2003-0046296 (2003.06.12) 문서열기
공고번호/일자 (20041008) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020010076719   |   2001.12.05
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2002.08.08)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 대한민국(서울대학교 총장) 대한민국 서울 관악구
2 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김상국 대한민국 서울특별시관악구
2 신성철 대한민국 대전광역시유성구
3 노광수 대한민국 대전광역시유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이원희 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 성지하이츠빌딩*차 ***호 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 대한민국(서울대학교 총장) 대한민국 서울 관악구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 2002.08.08 수리 (Accepted) 1-1-2002-0255842-91
2 출원인변경신고서
Applicant change Notification		 2002.08.26 수리 (Accepted) 1-1-2002-5211210-75
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2003.06.17 수리 (Accepted) 4-1-2003-0034755-26
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2004.01.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2004.01.14 수리 (Accepted) 4-1-2004-0001933-29
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2004.02.13 수리 (Accepted) 9-1-2004-0010076-22
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2004.03.19 수리 (Accepted) 4-1-2004-0012166-74
8 등록결정서
Decision to grant		 2004.08.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2004-0346939-48
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
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번호 청구항
1 1

전극층, 압전층 및 자성층을 적층구조로 배치하고, 상기 전극층에 전압을 인가하여 전기장이 확보되면, 상기 압전층에 격자변동이 야기된 후, 상기 자성층에 응력이 가해짐으로써 상기 자성층의 자화용이축이 박막면과 수직축 사이에서 가역적으로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 전압을 이용한 강자성박막의 자화용이축 제어방법

2 2

제 1 항에 있어서,

상기 압전층을 이루는 압전소자는 PZT, PLZT, BLT 또는 SBT계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전압을 이용한 강자성박막의 자화용이축 제어방법

3 3

제 2 항에 있어서,

상기 압전층의 두께가 500 nm 이하인 것을 특징으로 하는 전압을 이용한 강자성박막의 자화용이축 제어방법

4 4

제 1 항에 있어서,

상기 자성층을 이루는 소자는 CoPd 또는 ABC(A=Co, Fe, Ni, B=Co, Fe, Ni, C=Pd, Pt, Au, Cu, Al, W)합금박막 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전압을 이용한 강자성박막의 자화용이축 제어방법

5 5

제 4 항에 있어서,

상기 자성층의 두께가 50 nm 이하인 것을 특징으로 하는 전압을 이용한 강자성박막의 자화용이축 제어방법

6 6

제 5 항에 있어서,

상기 전극층은 Pt, Pd, Cu, Al, Ru 또는 W 중 어느 하나로 된 금속전극선을 포함하는 것을 특징으로 하는 전압을 이용한 강자성박막의 자화용이축 제어방법

7 7

전압을 이용한 강자성박막의 자화용이축 제어방법을 이용한 비휘발성, 초고집적, 초절전형 자기메모리에 있어서,

압전 소자로 이루어진 압전층과; 상기 압전층 상부에 배치되고 인가된 전압에 의해 상기 압전층이 유발한 응력의 결과로 자화용이축이 박막면과 수직축 사이에서 가역적으로 스위칭되는 자유자성층과; 상기 자유자성층 상부에 배치되고 자화용이축이 고정되어 있는 고정자성층; 그리고 상기 자유자성층과 고정자성층 사이에 배치되어 상기 두 자성층의 자기적 상호작용을 억제하기 위한 비자성층;을 포함하는 메모리 셀의 어레이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비휘발성, 초고집적, 초절전형 자기메모리

8 8

제 7 항에 있어서,

상기 메모리 셀은 가로방향 및 세로방향의 금속전극선들로 연결되어 있어, 메모리 셀에 정보를 기록할 때는 상기 메모리 셀이 연결된 금속전극선들에 전압을 인가하여 상기 자유자성층의 자화용이축을 스위칭하는 것을 특징으로 하는 비휘발성, 초고집적, 초절전형 자기메모리

9 9

제 8 항에 있어서,

정보를 재생할 때에는 상기 메모리 셀이 연결된 금속전극선들에 전류를 인가하여 상기 자유자성층과 고정자성층의 상대적 스핀방향에 따른 자기저항값을 읽어 상기 두 자성층의 상대적 스핀방향을 판독하는 것을 특징으로 하는 비휘발성, 초고집적, 초절전형 자기메모리

10 10

제 9 항에 있어서,

상기 상대적 스핀방향의 판독은, 상기 자유자성층과 고정자성층의 스핀 방향이 각각 수직과 수평 혹은 그 반대인 경우 자기저항값을 읽어 그 차이를 판독하는 것을 특징으로 하는 비휘발성, 초고집적, 초절전형 자기메모리

11 11

제 10 항에 있어서,

상기 전압을 상기 메모리 셀면에 수직방향으로 인가하는 경우, 대각선 방향으로 금속전극선을 추가로 배치하여, 정보를 재생할 때 상기 메모리 셀이 연결된 가로 방향의 금속전극선 및 상기 대각선 방향의 금속전극선에 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성, 초고집적, 초절전형 자기메모리

12 12

제 10 항에 있어서,

상기 전압을 상기 메모리 셀면에 수평방향으로 인가하는 경우, 상기 전류가 상기 자성층으로 흐르지 않도록 하기 위하여, 상기 금속전극선을 절연체에 의해 전압을 인가하기 위한 통로와 전류를 인가하기 위한 통로로 분리하는 것을 특징으로 하는 비휘발성, 초고집적, 초절전형 자기메모리

13 13

전압을 이용한 강자성박막의 자화용이축 제어방법을 이용한 비휘발성, 초고집적, 초절전형 자기메모리의 정보기록방법에 있어서,

하나의 자화용이축에서 서로 반대 방향인 두 스핀 상태를 이용한 방법이 아닌, 서로 수직 혹은 기울어진(noncollinear) 두개의 자화용이축 자체를 이용하는 방법을 사용함으로써, 상기 강자성박막의 항복자기(coercivity) 세기 이상인 외부자기장에의 순간적인 노출에도 정보의 유실이 없는 것을 특징으로 하는 자기메모리의 정보기록방법

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP01318523 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
2 JP15233983 JP 일본 FAMILY
3 US06829157 US 미국 FAMILY
4 US20030103371 US 미국 FAMILY

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 JP2003233983 JP 일본 DOCDBFAMILY
2 US2003103371 US 미국 DOCDBFAMILY
3 US6829157 US 미국 DOCDBFAMILY
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