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기판;상기 기판 상에 위치하고, 상기 기판에 나란한 방향을 따라 두께 구배를 가지며, 비자성 금속물질을 포함하는 씨앗층;상기 씨앗층 상에 위치하고, 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층;상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층; 및상기 터널링 배리어층 상에 위치하고, 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 포함하고,상기 씨앗층은 상기 두께 구배에 의해 상면이 경사지고,상기 터널링 배리어층 및 제2 강자성층은 각각, 일정한 두께를 가지며, 상기 제1 강자성층에는 상기 씨앗층의 두께 구배에 의해 상기 기판에 나란한 방향을 따라 포텐셜 구배가 존재하여, 상기 기판에 나란하면서 상기 씨앗층의 두께 구배 방향에 수직한 방향으로 전류가 흐름에 따라 상기 제1 강자성층이 상기 기판에 수직한 방향으로 자화되는 것을 특징으로 하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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제1항에 있어서,상기 제1 강자성층은 상면이 상기 기판에 나란하도록 상기 씨앗층의 두께 구배에 역으로 경사진 두께 구배를 가지는 것을 특징으로 하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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제1항에 있어서,상기 씨앗층 및 상기 제1 강자성층 사이에 위치하되, 상기 씨앗층의 비자성 금속물질의 상기 제1 강자성층으로의 확산은 방지하고 상기 제1 강자성층에 포함된 B 원소의 상기 씨앗층으로의 확산은 허용하며 WNX, TaNX, 또는 TiNX을 포함하는 선택적확산방지층을 더 포함하고,상기 선택적확산방지층은 상면이 상기 기판에 나란하도록 상기 씨앗층의 두께 구배에 역으로 경사진 두께 구배를 가지는 것을 특징으로 하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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제3항에 있어서,상기 제1 강자성층은 두께가 일정한 것을 특징으로 하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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기판;상기 기판 상에 위치하고, 상기 기판에 나란한 방향을 따라 두께 구배를 가지는 금속 버퍼층;상기 금속 버퍼층 상에 위치하고, 상면이 상기 기판에 나란하도록 상기 금속 버퍼층의 두께 구배에 역으로 경사진 두께 구배를 가지며, 비자성 금속물질을 포함하는 씨앗층;상기 씨앗층 상에 위치하고, 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층;상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층; 및상기 터널링 배리어층 상에 위치하고, 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 포함하고,상기 터널링 배리어층 및 제2 강자성층은 각각, 일정한 두께를 가지며,상기 제1 강자성층에는 상기 씨앗층의 두께 구배에 의해 상기 기판에 나란한 방향을 따라 포텐셜 구배가 존재하여, 상기 기판에 나란하면서 상기 씨앗층의 두께 구배 방향에 수직한 방향으로 전류가 흐름에 따라 상기 제1 강자성층이 상기 기판에 수직한 방향으로 자화되는 것을 특징으로 하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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기판;상기 기판 상에 위치하고, 비자성 금속물질을 포함하는 씨앗층;상기 씨앗층 상에 위치하고, 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층;상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층; 및상기 터널링 배리어층 상에 위치하고, 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 포함하고,상기 터널링 배리어층 및 제2 강자성층은 각각, 일정한 두께를 가지며,상기 제1 강자성층은 상기 기판에 수평한 방향으로 두께 구배를 가져 상면이 경사짐으로써, 상기 기판에 수평한 방향으로 포텐셜 구배가 존재하여, 상기 기판에 나란하면서 상기 제1 강자성층의 두께 구배 방향에 수직한 방향으로 전류가 흐름에 따라 상기 제1 강자성층이 상기 기판에 수직한 방향으로 자화되는 것을 특징으로 하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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기판;상기 기판 상에 위치하고, 비자성 금속물질을 포함하는 씨앗층;상기 씨앗층 상에 위치하고, WNX, TaNX, 또는 TiNX을 포함하는 선택적확산방지층;상기 선택적확산방지층 상에 위치하고, B 원소를 포함하는 강자성물질을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층;상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층; 및상기 터널링 배리어층 상에 위치하고, 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 포함하고,상기 터널링 배리어층 및 제2 강자성층은 각각, 일정한 두께를 가지며,상기 선택적확산방지층은 상기 씨앗층의 비자성 금속물질의 상기 제1 강자성층으로의 확산은 방지하고 상기 제1 강자성층의 B 원소의 상기 씨앗층으로의 확산은 허용하며,상기 선택적확산방지층은 상기 기판에 나란한 방향을 따라 두께 구배를 가져 상면이 경사짐으로써, 상기 제1 강자성층에 상기 기판에 나란한 방향을 따라 포텐셜 구배가 존재하여, 상기 기판에 나란하면서 상기 선택적확산방지층의 두께 구배 방향에 수직한 방향으로 전류가 흐름에 따라 상기 제1 강자성층이 상기 기판에 수직한 방향으로 자화되는 것을 특징으로 하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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제8항에 있어서,상기 제1 강자성층은 상면이 상기 기판에 나란하도록 상기 선택적확산방지층의 두께 구배에 역으로 경사진 두께 구배를 가지는 것을 특징으로 하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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제1항, 제6항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 씨앗층은 Sc, Ti, V, Cr, Mn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Pd, La, Hf, Ta, W, Ir 및 Pt로 구성된 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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제1항, 제6항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 강자성층은 Fe, Co, Ni, B, Si, Zr, Pt, Tb, Pd, Cu, W, Ta 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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제12항에 있어서,상기 제1 강자성층은 CoFeB를 포함하는 스핀 오비트 토크 자성소자
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