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압전층;상기 압전층 상에 수직 방향으로 적층되고 수직 자기 형태 이방성(perpendicular shape magnetic anisotropy)을 갖는 자유층;상기 자유층 상에 상기 수직 방향으로 적층되는 비자성층; 및상기 비자성층 상에 상기 수직 방향으로 적층되는 고정층을 포함하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 자유층의 두께는 상기 자유층의 자화 방향이 상기 수직 방향일 때의 자기 에너지와 상기 자유층의 자화 방향이 상기 수직 방향과 수직한 수평 방향일 때의 자기 에너지가 동일한 경우에 상응하는 최소 두께 이상인 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 자유층은 상기 수직 방향에 수직한 상면 및 하면을 갖는 원통의 형태를 갖고,상기 자유층의 두께는 하기의 수학식에 의해 결정되는 최소 두께 이상인 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 자유층의 두께는 상기 자유층이 유니폼 스위칭하기 위한 최대 두께 이하인 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,상기 압전층과 상기 자유층 사이에 형성되고, 탄탈럼 및 텅스텐 중 적어도 하나의 물질로 형성되는 접속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제1 항에 있어서,스트레인 전압을 압전층에 인가하여 제1 수직 방향으로 자화된 자유층에 스트레인을 발생하고, 상기 스트레인에 의해 상기 자유층의 자화 용이축을 상기 제1 수직 방향에서 수평 방향으로 변환하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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제6 항에 있어서, 상기 자유층의 자화 용이축을 상기 수평 방향으로 변환한 상태에서 상기 제1 수직 방향과 반대인 제2 수직 방향의 기입 전류를 상기 자유층에 인가하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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복수의 행들과 복수의 열들의 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이;제1 수평 방향으로 연장되어 형성되고 상기 메모리 셀들에 행 단위로 연결되는 복수의 워드라인들, 복수의 스트레인 라인들과 복수의 소스 라인들; 및상기 제1 수평 방향과 수직한 제2 수평 방향으로 연장되어 형성되고 상기 메모리 셀들에 열 단위로 연결되는 복수의 비트라인들을 포함하고,상기 메모리 셀들의 각각은, 상기 비트라인 및 상기 소스 라인 사이에 연결되는 자기 소자 및 셀 트랜지스터를 포함하고, 상기 워드라인이 상기 셀 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되고,상기 자기 소자는, 각각의 상기 스트레인 라인에 연결되는 압전층; 상기 압전층 상에 수직 방향으로 적층되고 수직 자기 형태 이방성(perpendicular shape magnetic anisotropy)을 갖는 자유층; 상기 자유층 상에 상기 수직 방향으로 적층되는 비자성층; 및 상기 비자성층 상에 상기 수직 방향으로 적층되는 고정층을 포함하는 메모리 장치
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제9 항에 있어서,상기 자유층의 두께는 상기 자유층의 자화 방향이 상기 수직 방향일 때의 자기 에너지와 상기 자유층의 자화 방향이 상기 수직 방향과 수직한 수평 방향일 때의 자기 에너지가 동일한 경우에 상응하는 최소 두께 이상인 것을 특징으로 하는 메모리 장치
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제8 항에 있어서,상기 스트레인 라인을 통하여 스트레인 전압을 상기 압전층에 인가하여 제1 수직 방향으로 자화된 자유층에 스트레인을 발생하고, 상기 스트레인에 의해 상기 자유층의 자화 용이축을 상기 제1 수직 방향에서 수평 방향으로 변환하는 것을 특징으로 하는 메모리 장치
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제10 항에 있어서, 상기 자유층의 자화 용이축을 상기 수평 방향으로 변환한 상태에서 상기 비트라인과 상기 소스라인을 통하여 상기 제1 수직 방향과 반대인 제2 수직 방향의 기입 전류를 상기 자유층에 인가하는 것을 특징으로 하는 메모리 장치
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제8 항에 있어서, 동일한 행 어드레스에 기초하여 상기 복수의 워드라인들 중 하나의 워드라인 및 상기 복수의 스트레스 라인들 중 상기 하나의 워드라인과 동일한 행에 상응하는 하나의 스트레스 라인을 선택하는 것을 특징으로 하는 메모리 장치
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