一种信息存储单元以及只读存储器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信息存储技术领域，更具体地说，涉及一种信息存储单元以及只读存储器。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展各种具有存储功能的电子设备被广泛的应用到人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为人们日常生活与工作不可或缺的重要工具。
[0003]—般的，只读存储器为一种常用的实现电子设备存储功能的单元。只读存储器一般是装入整机前事先写好存储数据，整机工作过程中只用于读出存储数据。只读存储器所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变；其结构较简单，读出较方便，因而常用于存储各种固定程序和数据存储。.
[0004]传统的只读存储器容易受磁场干扰，损坏存储信息，不利于长期使用。因此，如何提供一种不易受到磁场干扰损坏存储信息的只读存储器，是信息存储技术领域中一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种信息存储单元以及只读存储器，解决现有阶段存储器受磁场干扰损坏存储信息的问题。上述信息存储单元和只读存储器，其核心特征在于包括斜切单晶衬底和生长在所述斜切单晶衬底上的铁磁性薄膜。所述信息存储单元不同于现有技术之处在于利用斜切单晶衬底的斜切方向来控制铁磁性薄膜中的磁畴壁的排列，上述磁畴排列能受衬底斜切的影响并能稳定排列，应该与磁交换作用能、磁晶各向异性能及磁偶极子相互作用能之间的协同作用有关。其具体机理是所选的斜切单晶衬底通过应变作用使得所述铁磁性薄膜具有面外磁各向异性，但其易磁化轴方向偏离所述铁磁性薄膜表面的法线方向并且偏离方向与所述斜切单晶衬底斜切的偏移方向相同，同时易磁化轴与所述铁磁性薄膜法线的夹角等于所述斜切单晶衬底的斜切角度。在磁偶极子作用的影响下，沿易磁化轴偏移方向排列的磁矩相互作用能更低，从而使得磁畴壁更容易沿易磁化轴的偏移方向排列。在外磁场较强的情况下，磁畴壁的排列方向虽然可以被打乱。但去除外磁场后，由于自由能极小原理的影响，磁畴壁排列能恢复到原有的状态。本发明所述的信息存储单元及只读存储器是利用上述磁畴壁的不同排列状态来表示不同的信息。由于本发明是利用所述斜切单晶衬底的斜切方向来实现对所述磁畴壁排列方向的调控，并且在去除外磁场或无外磁场影响下，所述磁畴壁的排列总能恢复到或保持在沿所述斜切单晶衬底斜切的偏移方向上，因此本发明所述的信息存储单元及只读存储器具有抗磁场干扰的能力。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]—种信息存储单元，用于只读存储器，该只读存储器从上到下依次包括铁磁性薄膜、斜切单晶衬底；
[0008]其中，所述斜切单晶衬底的晶格常数小于所述铁磁性薄膜的晶格常数；所述铁磁性薄膜能在所述的斜切衬底上外延生长；所述铁磁性薄膜与所述斜切单晶衬底的接触面的法线与所述斜切单晶衬底的第一晶体轴呈预设角度，该预设角度即为所述斜切单晶衬底的斜切角度；所述铁磁性薄膜与所述斜切单晶衬底间接触面的法线相对于所述第一晶体轴的偏移方向为预设方向，该偏移方向即为所述斜切单晶衬底的斜切偏移方向；所述铁磁性薄膜由多个磁畴组成，其易磁化轴方向因受衬底应变控制而平行于所述斜切单晶衬底的第一晶体轴方向；所述铁磁性薄膜的多个磁畴的畴壁与顶膜面交线的近似平行从而在顶膜面上形成近似平行的磁畴壁图案；在无外磁场的影响下，上述交线或上述磁畴壁的排列方向平行于所述斜切单晶衬底斜切的偏移方向；当所述磁畴壁排列方向不同时，所述信息存储单元用于表示的存储状态不同；所述铁磁性薄膜的磁畴壁排列图案能够随单晶衬底斜切偏移方向调制成任一排列方向的磁畴壁图案。
[0009]优选的，在上述信息存储单元中，所述铁磁性薄膜的磁畴壁排列图案能够随所述斜切单晶衬底的斜切偏移方向调制成任一排列方向的磁畴壁图案。
[0010]优选的，在上述信息存储单元中，所述铁磁性薄膜的矫顽力至少小于一百奥斯特。
[0011]优选的，在上述信息存储单元中，所述斜切单晶衬底是具有立方对称性的单晶衬底；在所述斜切单晶衬底上生长的铁磁性薄膜的晶格结构具有立方晶格结构或赝立方晶格结构，并且所述铁磁性薄膜的晶格常数小于所述斜切单晶衬底的晶格常数。
[0012]优选的，在上述信息存储单元中，所述斜切单晶衬底为斜切(001)单晶体；其中，(001)晶体轴为所述斜切单晶衬底的第一晶体轴；所述斜切单晶衬底的(001)晶体轴与所述斜切单晶衬底的表面法线间的夹角为斜切角度，斜切角度为预设角度；所述斜切单晶衬底的(001)晶体轴相对于所述斜切单晶衬底表面法线的偏移方向为斜切偏移方向，斜切偏移方向为预设方向；所述铁磁性薄膜的磁畴壁排列图案能够随所述斜切(001)单晶衬底的斜切偏移方向调制成任一排列方向的磁畴壁图案。
[0013]优选的，在上述信息存储单元中，所述铁磁性薄膜的畴壁排列图案能够随所述斜切单晶衬底斜切偏移方向改变成两种相互垂直的畴壁图案；当所述斜切单晶衬底的斜切偏移方向近似平行于所述斜切单晶衬底的(010)晶体轴方向时，所述铁磁性薄膜中的磁畴壁的排列方向也近似平行于所述斜切单晶衬底的(010)晶体轴方向，所述信息存储单元的存储状态表示为第一存储状态；当所述斜切单晶衬底斜切偏移方向近似平行于所述斜切单晶衬底的(100)晶体轴方向时，所述磁畴壁的排列方向也近似平行于所述斜切单晶衬底的(100)晶体轴方向，所述信息存储单元的存储状态表示为第二存储状态；其中，所述第一存储状态与第二存储状态所对应的磁畴壁排列方向垂直。
[0014]优选的，在上述信息存储单元中，所述斜切(001)单晶衬底为斜切(001)1^六103单晶体，其(001)晶体轴为LaA103单晶体的第一晶体轴；所述斜切(001)LaA103单晶体的斜切角度或所述斜切(001)LaA103晶体的(001)晶体轴与该LaA103单晶表面的法线方向的夹角为预设角度；所述斜切(001)LaA103单晶体的表面为光学抛光表面。
[0015]优选的，在上述信息存储单元中，所述(001)LaA103晶体的斜切角度或所述斜切(001)LaA103晶体的(001)晶体轴与该LaAlO 3单晶表面的法线方向的夹角为预设角度，该预设角度为5°?15°。
[0016]优选的，在上述信息存储单元中，所述锰氧化物薄膜成分为Ru χ)ΜχΜη03，其中R为La，Nd，Sm或Pr元素中的至少一种，Μ为Ba，Sr或Ca元素中的至少一种，其中0.1 ^ x ^ 0.60
[0017]优选的，在上述信息存储单元中，所述猛氧化物薄膜成分为La(1 x)SrxMn03，其中
0.3 < X < 0.6 或 La(1 x)BaxMn03,其中 0.2<叉<0.3。
[0018]本发明还提供一种只读存储器，该只读存储器包括:多个信息存储单元、固定底座以及用于读取所述信息存储单元存储状态的信息读取装置；所述信息存储单元为上述实施方式任一项所述的信息存储单元；所述多个信息存储单元固定在同一固定底座表面上。
[0019]优选的，在上述只读存储器中，所述信息读取装置为巨磁电阻效应或隧道磁电阻效应的磁性传感探头或磁力显微镜磁性传感探头。
[0020]提供一种上述只读存储器中存储状态的设置方法，该方法的步骤为:首先选择上述只读存储器中需要改写的信息存储单元；然后，改变该信息存储单元中斜切单晶衬底的斜切偏移方向或选择不同斜切偏移方向的单晶作衬底；再然后，在该衬底上生长铁磁性薄膜，所得的铁磁性薄膜中的磁畴壁排列方向受所述斜切单晶衬底的斜切偏移方向控制；最后，利用这种不同方向排列的磁畴壁表示不同的存储状态。优选的，分别采用两种相互垂直的磁畴壁排列图案代表逻辑状态“0”和“ 1”。其中，所述斜切单晶衬底和铁磁性薄膜为上述实施方式任一项所述的斜切单晶衬底和铁磁性薄膜。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请实施例提供的一种信息存储单元的结构示意图；
[0023]图2为图1中铁磁性薄膜的结构俯视图；
[0024]图3为本申请