STT-MRAM信息存儲(chǔ)機(jī)理仿真研究.pdf

1、自旋傳輸矩磁隨機(jī)存儲(chǔ)器是一種直接利用自旋極化電流驅(qū)動(dòng)納米磁體磁矩反轉(zhuǎn)、完成信息寫入的新型存儲(chǔ)器。這種存儲(chǔ)器是一種潛在的、革命性的通用存儲(chǔ)技術(shù),它集成了DRAM的高存儲(chǔ)密度、SRAM的快速讀寫能力、Flash的非易失性和低功耗以及高穩(wěn)定性等優(yōu)越性能,此外,它具有無(wú)限次使用的優(yōu)勢(shì);與傳統(tǒng)MRAM相比,有著更好的擴(kuò)展性、更低的寫信息電流,特別是,它與更先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝兼容。
　　本文在介紹了STT-MRAM內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,對(duì)存儲(chǔ)單元磁隧道

2、結(jié)MTJ自由層相關(guān)材料和結(jié)構(gòu)以及自旋電子學(xué)相關(guān)理論進(jìn)行了研究,分析了自由層有效場(chǎng)的組成、自旋輸送、極化電流對(duì)自由層磁矩自旋矩作用的產(chǎn)生等問(wèn)題,基于宏自旋模型,建立了LLGS方程;用牛頓迭代法,對(duì)模型進(jìn)行了數(shù)值求解,并開發(fā)了STT-MRAM信息存儲(chǔ)機(jī)理仿真系統(tǒng);研究了自由層磁矩進(jìn)動(dòng)反轉(zhuǎn)過(guò)程,論證了信息“0”或“1”的寫入可能性,并詳細(xì)地分析了自由層厚度、飽和磁化強(qiáng)度、磁晶各向異性常數(shù)、阻尼系數(shù)、退磁因子等材料或結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)信息寫入所需電流密