用于提供基于自旋转移的逻辑器件的方法和系统的制作方法

用于提供基于自旋转移的逻辑器件的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了用于提供基于自旋转移的逻辑器件的方法和系统。描述了逻辑器件。该逻辑器件包括磁输入/通道区、磁传感器区以及与磁传感器区耦接的传感器。每个磁输入/通道区被磁偏置在第一方向上。磁传感器区被磁偏置在不同于第一方向的第二方向上使得畴壁位于磁输入/通道区中，如果逻辑器件处于静止状态。传感器根据磁传感器区的磁状态输出信号。输入/通道区和磁传感器区被配置为使得畴壁可以响应于提供到磁输入区的逻辑信号而移动到磁传感器区中。磁输入/通道区包括FexCoyNizM1q1M2q2，其中x+y+z+q1+q2=1，x、y、z、q1、q2至少为零，M1和M2是非磁性的。
【专利说明】用于提供基于自旋转移的逻辑器件的方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及逻辑器件以及提供逻辑器件的方法。
【背景技术】
[0002]逻辑门用来进行各种逻辑操作，最特别地是与(AND)、或(0R)、与非(NAND)和或非(N0R)。一般地，单个逻辑门由一起提供逻辑运算的几个元件组成。例如，与门包括一起提供与运算的元件。此外，逻辑器件被期望具有不同的特性。例如，逻辑器件通常被期望为可连接的和非线性的。如果逻辑器件的输出可以提供到另一个逻辑器件的输入，则逻辑器件是可连接的。非线性对应于具有两态的逻辑器件根据输入的反应。逻辑器件可以因此允许模拟信息的数字化。此外，逻辑器件被期望是无反馈的。因此，如果输出不是有意地反馈到输入，则逻辑器件的输出不应当影响输入。逻辑器件中的增益被期望为利用电路的供应电压允许足够的输出信号。最后，构建于特定技术上的一组逻辑器件被期望提供一整套布尔运算。例如，至少可期望非运算(NOT operation)和与运算(AND operation)。其他的运算可以或者从该技术的基本部件形成或者从非门和与门形成。最后，期望逻辑器件足够快速，不耗费过量的能量并可以以期望的密度制造。
[0003]图1示出常规的磁开关10，其可以被认为是常规的磁性逻辑门。常规磁开关10包括接触12、20、22和30、自由层14和24、阻挡层16、18、26和28、隔离层17和27以及通道40。取决于电压Vsupply的值，通道40中的自旋可以处于两个状态中的一个。自由层24的磁化可以于是处于两个状态中的一个。这些状态能够决定输出电压Vout。因此，结构10可以用作开关。然而，常规磁开关10不能容易地用于产生具有期望特性的其他逻辑门。例如，穿过常规磁开关10的电流、开关速度、制造的容易性及其他问题会防止常规磁开关10用于逻辑器件中。
[0004]因此，需要一种可允许磁性逻辑门的方法和系统。这里描述的方法和系统解决了这样的需求。

【发明内容】

[0005]逻辑器件被描述。该逻辑器件包括磁输入/通道区、磁传感器区以及与磁传感器区耦接的传感器。每个磁输入/通道区被磁偏置在第一方向上。磁传感器区被磁偏置在不同于第一方向的第二方向上，使得如果逻辑器件处于静止状态，则至少一个畴壁位于磁输入/通道区中。传感器根据磁传感器区的磁状态输出信号。输入/通道区和磁传感器区被配置为使得畴壁可以响应于提供到至少一部分磁输入区的逻辑信号而移动到磁传感器区中。FexCoyNizMlqlICq2,具有 x+y+z+ql+q2=l, x 大于或等于 O, y 大于或等于 0，z>=0, ql 大于或等于0，q2大于或等于0，Ml是非磁性的并且M2是非磁性的。
【专利附图】

【附图说明】
[0006]图1示出常规磁开关。[0007]图2示出磁性逻辑器件的示范性实施例。
[0008]图3示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0009]图4示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0010]图5示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0011]图6示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0012]图7示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0013]图8示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0014]图9示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0015]图10示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0016]图11示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0017]图12示出磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0018]图13示出配置为提供逻辑功能的磁性逻辑器件的另一个示范性实施例。
[0019]图14示出用于提供逻辑器件的方法的示范性实施例。
【具体实施方式】
[0020]示范性实施例涉及基于利用自旋转移矩转换的磁元件的逻辑元件。给出下面的描述以使得本领域普通技术人员能够制造和使用本发明，并在专利申请及其要求的背景下提供。对示范性实施例以及这里描述的一般原理和特征的各种修改将易于变得显然。示范性实施例主要在特定实施中提供的特定方法和系统方面进行描述。然而，方法和系统在其它实施中将有效操作。诸如“示范性实施例”、“一个实施例”和“另一个实施例”的术语可以指的是相同或不同的实施例以及多个实施例。实施例将关于具有特定部件的系统和/或器件进行描述。然而，系统和/或器件可以包括比示出的更多或更少的部件，并且可以进行这些部件的布置和类型的变化而不脱离本发明的范围。示范性实施例也将在具有某些步骤的特定方法的背景下进行描述。然而，该方法和系统对于与示范性实施例不一致的具有不同和/或另外的步骤以及不同顺序的步骤的方法有效操作。因此，本发明并不意在被限于所示的实施例，而是被给予与这里描述的原理和特征一致的最宽范围。
[0021]示范性实施例在具有一定成分的特定磁元件的背景下描述。本领域普通技术人员将容易认识到，本发明与具有与本发明不同的其它和/或另外成分和/或其它特征的磁元件的使用一致。该方法和系统还在对自旋转移现象的当前理解的背景下描述。因此，本领域普通技术人员将容易认识到，该方法和系统的表现的理论解释是基于自旋转移的该当前理解进行。而且，方法和系统是在具有特定层的结构的背景下描述。然而，本领域普通技术人员将易于认识到，还可以使用与所述方法和系统不一致的具有另外的和/或不同层的结构。而且,某些部件被描述为磁性的、铁磁性的和亚铁磁的。如这里使用的,术语磁性的可以包括铁磁的、亚铁磁的或类似的结构。因此，如这里所使用的，术语“磁性的”或“铁磁的”包括但不限于铁磁体和亚铁磁体。该方法和系统还在单个结构的背景下描述。然而，本领域普通技术人员将易于认识到，该方法和系统与多个元件的使用一致。此外，如这里所用的，“平面内”基本上在磁元件的一个或多个层的平面内或与其平行。相反地，“垂直”对应于基本上与磁元件的一个或多个层垂直的方向。
[0022]用于提供逻辑器件的方法和系统被描述。逻辑器件包括多个磁输入/通道区、至少一个磁传感器区以及与至少一个磁传感器区耦接的至少一个传感器。每个磁输入/通道区被在第一方向上磁偏置(magnetically biased)。磁传感器区被在不同于第一方向的第二方向上磁偏置，使得如果逻辑器件处于静止状态，则至少一个畴壁位于磁输入/通道区中。传感器是用于根据磁传感器区的磁状态而输出信号。输入/通道区和磁传感器区被配置为使得畴壁可以响应于提供到至少一部分磁输入区的逻辑信号而移动到磁传感器区中。
[0023]图2示出根据自旋转移力矩的逻辑器件100的示范性实施例的平面图(俯视)和侧视图。具体地，示出的逻辑器件包括三个输入(称为图1中的输入电极，对应于输入/通道区112、114和116)、传感器130、传感器区120以及接地电极140。输入电极102、104和106用于分别输入电压Vil、Vi2和Vs到输入/通道区域112、114和116。Vi对应于输入电压，而Vs是可以提供到输入电极的偏压。在其他的实施例中，可以提供另外数目的输入电极和/或Vs可以是输入电压而不是偏压。此外，被施加偏压的电极不必是电极104，而是替代地可以是电极102或106。接地电极140将器件100连接到接地并允许电流流向接地。在输入电极102、104和106下面分别是磁输入/通道区112、114和116。输入/通道区112、114和116的一部分还分别从电极102、104和106延伸出来到传感器区120。磁输入区/通道区可以因此被认为分成直接在电极下面的输入区和延伸到传感器区120的通道区。
[0024]示出的传感器130是包括非磁隧道阻挡层132和被钉扎层134的磁隧道结(MTJ)。传感器区120可以看成用作用于MTJ130的自由层。传感器130的输出因此取决于传感器区120的取向而改变。应注意，传感器130可以具有对传感器区120的取向敏感的其他构造。
[0025]磁传感器区120在传感器130和接地140下面。磁传感器区120可以被认为具有不同宽度的两个部分，120A和120B。输入/通道区112、114和116的磁矩的一部分可以设定为第一方向，而传感器区120和输入区(如果有的话)的其余部分的磁矩被设定到第二方向。结果，当逻辑器件100处于静止状态时，畴壁113、115和117可以分别位于磁输入/通道区112、114和116中的某处。换句话说，当没有逻辑信号被提供到逻辑器件100时，畴壁113、115和117可以分别位于磁输入/通道区112、114和116中的某处。在示出的实施例中，输入/通道区112、114和116起初向上取向(分别直到畴壁113、115和117)，而传感器区域120向下取向。在其他的实施例中，该取向可以是不同的。例如，至少部分地在平面内的取向可以被使用。然而，期望的是:输入/通道区112、114和116的至少部分中的磁矩的初始/静止取向不同于传感器区120中的磁矩的取向。因此，畴壁113、115和117对应于每个输入电极102、104和106而分别位于输入区/通道区112、114和116中。输入/通道区112、114和116和传感器区120的磁矩可以以多种方式稳定。例如，反铁磁材料(未不出)可以位于靠近输入/通道区112、114和116的分别在电极102、104和106附近的部分的位置和/或位于接近部分的传感器区120的位置。输入/通道区112、114和116附近的反铁磁材料可以具有与传感器区120附近的反铁磁材料不同的阻挡温度。这允许这些区域的磁化在不同温度设定在不同的方向上。在另一个实施例中，输入/通道区112、114和116和/或传感器区102可以包括多个层和/或多种磁性材料。多个层可以包括铁磁材料以及非磁性材料。输入/通道区112、114和116和/或传感器区120的矫顽性可以不同。结果，输入/通道区112、114和116以及传感器区120的磁取向可以通过施加磁场来设定。然而，不管用于初始化这些区域的磁化的机理，期望在逻辑器件中畴壁运动是可能的。
[0026]为了促进输入/通道区112、114和116的操作，可以使用特别的材料。在一些实施例中，可以采用单个铁磁合金。例如，该合金可以采取FexC0yNizMlqlICtl2的形式，x+y+z+ql+q2=l。此外，x、y、z、ql和q2的每个大于或等于零。因此，x、y、z、ql和q2至少为零。Ml 和 M2 是非磁性材料诸如 B、Ta、T1、V、W、Cr、Ru、Mg、Al、Cu、Rb、Mn、Be、Zr、Hf、Rh、Ga和/或Sb。Ml和M2可以是不同的或相同的。这样的铁磁合金可以提供高自旋极化，这对于开关是期望的，如下面所述。此外，这样的铁磁合金可以提供磁各向异性用于期望的取向(例如，平面内、垂直于平面或一些其它的取向)。
[0027]在一些其中使用合金FexC0yNizMlqlICtl2的实施例中，合金的层可以插入有一个或多个非磁性的层。在一些实施例中，非磁性的层可以包括B、Ta、T1、V、W、Cr、Ru、Mg、Al、Cu、Rb、Mn、Be、Zr、Hf、Rh、Ga和/或Sb。不同的非磁性的层可以由不同的材料形成。例如，Ta层可以被使用在FexC0yNizMlqlICtl2的两个层之间而另一个非磁性的层可以在FexC0yNizMlqlICtl2的其他的层之间。在一些实施例中，FexCoyNizMlqlM2q2铁磁合金层的厚度为至少0.2nm且不大于3nm。在一些实施例中，该铁磁层具有相同的厚度，而在其他的实施例中，厚度不同。在一些这样的实施例中，每个非磁性的层的厚度为至少0.2nm到2nm。在一些实施例中，该非磁性的层具有相同的厚度，而在其他的实施例中，厚度不同。在一些这样的实施例中，铁磁合金层的厚度为至少0.2nm且不大于2nm,而非磁性的层的厚度为至少0.2nm且不大于lnm。非磁性的材料可以被选择以提高器件的各种性能。例如，非磁性的材料可以被选择以提供这些层之间的强的铁磁耦合。此层间耦合可以在铁磁性的层之间具有大于或等于
0.lerg/cm2的稱合强度。在一些实施例中，该稱合强度大于或等于0.4erg/cm2。
[0028]在其他的实施例中，输入/通道区112、114和116可以具有多层结构。例如，两个铁磁层可以把插入层夹在中间(铁磁层/插入层/铁磁层)。铁磁层可以由如上所述的合金FexCoyNizMlqlM2q2制成并期望被强相互耦合。插入层可以包括诸如Cr、Ta、W、Ru、V、Cu、Mg和Al中的一个或多个的材料。在其他的实施例中，该多层可以包括将两个铁磁层和插入层夹在中间的籽层和覆盖层(绝缘层/铁磁层/插入层/铁磁层/绝缘层)。在这样的实施例中，籽层和/或覆盖层可以是绝缘体诸如氧化物或氮化物或者是导体诸如金属。在一些实施例中，籽层和覆盖层两个都是绝缘体(绝缘层/铁磁层/插入层/绝缘层)。在其他的实施例中，可以使用将铁磁层和插入层夹在中间的绝缘籽层和导电覆盖层(绝缘层/铁磁层/插入层/导电覆盖层)。在其他的实施例中，可以使用导电的籽层诸如金属合金和绝缘覆盖层(绝缘层/铁磁层/插入层/导电层)。在其他的实施例中，导电的籽层和导电的覆盖层可以将铁磁层和插入层夹在中间(导电层/铁磁层/插入层/导电层)。上面描述的绝缘层可以包括氧化物或者氮化物，包括而不是限于Mg0、Ni0、铝氧化物、硅氧化物、AlN、SiN、TaN、TiN、RuO2和/或ITO (铟锡氧化物)。像上面描述的合金一样，这些多层可以提供期望的自旋极化和磁各向异性。然而，在其他的实施例中，可以使用其他的和/或额外的材料。
[0029]逻辑器件100利用畴壁运动从而进行逻辑运算。更具体地，在特定的输入电极102、104和/或106上的电压可以引起电流在输入电极102、104和/或106与接地电极140之间流动。随着电流穿过磁输入/通道区112、114和/或116，电流可以变得自旋极化。因此，在图2中示出的器件中，电流通过输入/通道区域112、114和116而变得自旋极化在向上的方向上。通过从极化电流转移的自旋力矩，输入/通道区112、114和116中分别沿来自特定的输入电极102、104和106的通道的更多的磁矩变得取向在向上方向上。换句话说，畴壁113、115和117可以朝向传感器区120移动。然而，由于逻辑器件100的配置，畴壁113、115和117对于一定的输入电压不能移动通过传感器130。而是，畴壁可以变得被钉扎在输入/通道区112、114和116与传感器区120的界面处或在该界面附近。畴壁的能量通常与畴壁占据的区域的横截面成比例。传感器区120具有比输入/通道区112、114和/或116大的截面面积。因此，畴壁113、115和117会需要大的能量以从输入/通道区112、114或116移动到传感器区120。在示出的实施例中，如侧视图可见，传感器区120比输入/通道区112、114和116的每个更厚。此外，如从俯视图可见的，传感器区120可以比单个的输入/通道区112、114或116更宽。然而，其他的几何形状是可以的。最后结果是传感器区120的截面面积比单个的输入/通道区112、114和116的截面面积大。应注意，除了几何形状之外的机理可以代替地使用或增加到几何形状之上以延迟单个的畴壁113、115和117的运动而不移动到传感器区。因此，由分别从单个输入电极102、104和106穿过单个输入/通道区112、114和116的自旋极化电流引起的自旋转移力矩可能不足以分别将畴壁113、115和117从输入/通道区112、114和116分别移动到传感器区120中。会需要更大能量的畴壁。这样的畴壁可以通过来自多个输入/通道区112、114和116的畴壁而实现。更具体地，由来自具有输入电压Vil、Vi2和Vs的输入电极102、106和104的电流导致的畴壁运动的一些组合可以具有足够的能量以能够分别移动畴壁113、117和115到传感器区120中。如果通过壁113、115和117的一些组合形成的畴壁移动通过传感器130，则传感器130从低电阻状态改变到高电阻状态。因此，根据输入，畴壁113、115和117或者不能移动到传感器区120中或者可以移动通过传感器130。这两个畴壁位置表示对于传感器130的不同的状态。逻辑器件100可以因此提供根据输入电压的输出。
[0030]例如，图3示出当诸如供应电压的电压已经施加到Vil电极102并且传感器区120的截面面积大于输入/通道区112的截面面积时的逻辑器件100。因此，用于输入/通道区112的畴壁113’已经移动到传感器区120与输入/通道区112之间的界面。然而，不够的电压已经分别施加到其余的电极104和106用于对应的畴壁115和117以使得移动到输入/通道区114和116分别与传感器区120之间的界面。因此，如果检测电流驱动经过传感器130，则传感器130仍然具有低电阻。因此，输出保持相同。输出可以通过读取传感器的电阻或跨过传感器的电压来确定。
[0031]图4示出当传感器区120的截面面积不大于输入/通道区112、114和116的大约两倍并且足够的电压已经施加到输入电极102和106的两个时的逻辑器件100。因此，自旋极化的电流从电极102和106行进通过输入/通道区112和116的两个。结果，畴壁113’和117 (形成畴壁113’/117’)可以由于来自自旋极化电流的自旋转移力矩而移动到传感器区120中。该两个畴壁113’和117’具有足够的能量以越过进入到具有较大截面面积的传感器区120中。因此，如图4中所示，畴壁113’/117’可以被驱动经过传感器130。传感器130具有高电阻，因为层134的磁化反平行于传感器区的磁化。因此，根据畴壁113’ /117’的位置(其是否已经移动通过传感器130)，输出可以改变。输出可以通过读取传感器130的电阻或跨过传感器130的电压来确定。
[0032]图2-图4中示出的逻辑器件是其中电极104已经被偏置(biased)得低的逻辑器件。结果，用于对应于电极104的输入/通道区114的畴壁115没有被朝向传感器区120驱动。因为传感器区120的截面面积大于输入/通道区112、114和116的截面面积，所以电极102、104和106中的超过一个被驱动得高以能够分别移动畴壁113、115和117到传感器区域120中。在一个实施例中，传感器区120的截面面积是每个输入/通道区112、114和116的截面面积的大约(或稍微小于)两倍。因此，可以移动畴壁113、115和117到传感器区120中。对于图2-4中示出的逻辑器件，逻辑器件的功能是与门的功能。换句话说，两个电极102和106被驱动得高以改变传感器130的输出。然而，逻辑器件100的功能可以基于提供到电极104的电压以及传感器区域和每个输入区的截面面积之间的关系(或用于延迟畴壁运动的其他机理)而改变。
[0033]例如，图5示出类似于逻辑器件100的逻辑器件100’。因此，逻辑器件100’包括输入 / 通道区 112’、114’ 和 116’、畴壁 113〃、115’ 和 117〃、电极 102，、104，和 106，、具有部分120A’和120B’的传感器区120’、传感器130’以及接地电极140’，它们分别对应于输入 / 通道区域 112,114 和 116、畴壁 113/113’、115 和 117/117’、电极 102,104 和 106、具有部分120A和120B的传感器区120、传感器130以及接地电极140。逻辑器件100’的部件也可以由与逻辑器件100相同/相似的材料制成。因此，在逻辑器件100’中，传感器区120’的截面面积大于每个输入/通道区112’、114’和116’的截面面积且不大于每个输入区112’、114’和116’的截面面积的大约两倍。换句话说，来自穿过输入/通道区112’、114’和116’中的两个的自旋极化电流的自旋转移可以分别将畴壁113’、115’和117’从输入/通道区域112’、114’、116’移动到传感器区120’并通过传感器130’。在示出的实施例中，电极104’被偏置得高(使得其畴壁115’移动到传感器区120’与输入/通道区114’的界面)。然而，如图5所示，剩余电极102’和106’处于静止状态(没有被偏置得高)，使得它们的畴壁113〃和117〃分别保持在输入/通道区112’和116’中。
[0034]图6示出在高输入已经提供到电极102’之后的逻辑器件100’。应注意，该操作将类似于提供高输入到电极106’。提供到电极102’的高输入沿输入/通道区112’移动畴壁113"。此畴壁113"的能量与畴壁115’的能量结合。这允许畴壁113"和115’到传感器区120’中。因此，示出了已经移动通过传感器130’的畴壁113〃’/115〃。此畴壁113〃/115〃的运动导致传感器130’的状态的变化。因此，逻辑器件100’用作或门(OR gate)，如果电极104’偏置得高。再次，应注意，电极102’、104’和106’可以被看做是可互换的。如果电极104如图2-4所示被偏置得低(使得其畴壁115保持在输入/通道区域114之内)，则仅对于两个电极102和104的高输入沿输入/通道区112和116移动畴壁113’ /117’，仅对于两个电极102和106的高输入导致传感器130的状态上的变化。因此，图2-4中示出的逻辑器件100可以用作与门(AND gate)，如果电极104被偏置得低。如果电极104’如图5_6所示被偏压得高(使得其畴壁115’移动到与传感器区120’的界面)，则仅对于电极102、仅对于电极104或对于102’和104’两者的高输入沿输入/通道区112’移动畴壁113〃或117"。畴壁113〃或117〃和畴壁115’的组合能够移动到传感器区中。因此，对于电极102’和106’的一个或两个的高输入导致传感器130’的状态的变化。因此，图5-图6中示出的逻辑器件100’可以用作或门，如果电极104被偏置得高。因此，逻辑器件100的功能可以根据施加到电极102/102’、104/104’和106/106’中的一个的偏压而改变。
[0035]用于这样的实施例中的该逻辑器件的真值表在下面的表I中示出。输出Vout对应于传感器的被检测的电阻。因此，根据与输入/通道区的截面面积相比传感器区的截面面积的尺寸以及根据提供到Vs电极的偏置，图2-6中示出的逻辑器件可以配置为提供各种逻辑运算。基于自旋转移力矩的器件可以因此用作逻辑器件。
[0036]表1
[0037]
【权利要求】
1.一种逻辑器件，包括: 多个磁输入/通道区，所述多个磁输入/通道区的每个被磁偏置在第一方向上，所述多个磁输入/通道区包括含有FexCoyNizMlqlMZq2的合金，其中x+y+z+ql+q2=l，x至少为0，y至少为0，z至少为0，ql至少为0，q2至少为0，Ml为非磁性的，M2为非磁性的； 至少一个磁传感器区，被磁偏置在与所述第一方向不同的第二方向上，使得如果所述逻辑器件处于静止状态，至少一个畴壁位于所述多个磁输入/通道区中；和 至少一个传感器，与所述至少一个磁传感器区耦接，所述至少一个传感器用于基于所述至少一个磁传感器区的磁状态来输出信号； 其中所述多个磁输入/通道区和所述至少一个磁传感器区配置为使得所述至少一个畴壁响应于提供到至少一部分的所述多个磁输入区的逻辑信号而移动到所述至少一个磁传感器区中。
2.如权利要求1所述的逻辑器件，其中Ml是从包括B、Ta、T1、V、W、Cr、Ru、Mg、Al、Cu、Rb、Mn、Be、Zr、Hf、Rh、Ga和/或Sb的一组材料中选出。
3.如权利要求1所述的逻辑器件，其中所述M2是从包括B、Ta、T1、V、W、Cr、Ru、Mg、Al、Cu、Rb、Mn、Be、Zr、Hf、Rh、Ga 和 / 或 Sb 的一组材料中选出。
4.如权利要求1所述的逻辑器件，其中所述多个磁输入/通道区的每个包括第一输入/通道层、第二输入/通道层以及在所述第一输入/通道层和所述第二输入/通道层之间的插入层。
5.如权利要求4所述的逻辑器件，其中所述第一输入/通道层和所述第二输入/通道层包括所述合金。·
6.如权利要求4所述的逻辑器件，其中所述多个磁输入/通道区的每个还包括籽层和覆盖层，所述第一输入/通道层、所述第二输入/通道层和所述插入层位于所述籽层和所述覆盖层之间。
7.如权利要求6所述的逻辑器件，其中所述籽层和所述覆盖层的每个包括氧化物和氮化物中的至少一种。
8.如权利要求6所述的逻辑器件，其中所述籽层和所述覆盖层的每个包括Mg0、Ni0、铝氧化物、硅氧化物、AIN、SiN, TaN, TiN, RuO2和铟锡氧化物中的至少一种。
9.如权利要求6所述的逻辑器件，其中所述覆盖层是导电的。
10.如权利要求6所述的逻辑器件，其中所述籽层是导电的。
11.如权利要求10所述的逻辑器件，其中所述覆盖层是导电的。
12.如权利要求1所述的逻辑器件，其中所述多个磁输入/通道区的每个包括插入有至少一个额外层的多个层，所述多个层包括所述合金，所述至少一个额外层是非磁性的。
13.如权利要求12所述的逻辑器件，其中所述至少一个额外层包括B、Ta、T1、V、W、Cr、Ru、Mg、Al、Cu、Rb、Mn、Be、Zr、Hf、Rh、Ga 和 / 或 Sb 中的至少一种。
14.如权利要求12所述的逻辑器件，其中所述多个层具有大于或等于0.lerg/cm2的层间耦合强度。
15.如权利要求14所述的逻辑器件，其中所述耦合强度大于或等于0.4erg/cm2。
16.一种提供逻辑器件的方法，包括: 提供多个磁输入/通道区，所述多个磁输入/通道区的每个被磁偏置在第一方向上，所述多个磁输入/通道区包括含有FexCoyNizMlqlICq2的合金,其中x+y+z+ql+q2=l, x大于或等于0，y大于或等于0，z大于或等于0，ql大于或等于0，q2大于或等于0，Ml为非磁性的，M2为非磁性的； 提供至少一个磁传感器区，该至少一个磁传感器区被磁偏置在与所述第一方向不同的第二方向上，使得如果所述逻辑器件处于静止状态，至少一个畴壁位于所述多个磁输入/通道区中；和 提供与所述至少一个磁传感器区耦接的至少一个传感器，所述至少一个传感器用于基于所述至少一个磁传感器区的磁状态来输出信号； 其中所述多个磁输入/通道区和所述至少一个磁传感器区配置为使得所述至少一个畴壁响应于提供到至少一部分的所述多个磁输入区的逻辑信号而移动到所述至少一个磁传感器区中。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述M2是从包括B、Ta、T1、V、W、Cr、Ru、Mg、Al、Cu、Rb、Mn、Be、Zr、Hf、Rh、Ga 和 / 或 Sb 的一组材料中选出。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述多个磁输入/通道区的每个包括第一输入/通道层、第二输入/通道层以及在所述第一输入/通道层和所述第二输入/通道层之间的插入层。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述第一输入/通道层和所述第二输入/通道层包括所述合金。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述多个磁输入/通道区的每个还包括籽层和覆盖层，所述第一输入/通道层、 所述第二输入/通道层和所述插入层位于所述籽层和所述覆盖层之间。
21.如权利要求16所述的方法，其中提供所述多个磁输入/通道区的步骤还包括: 在升高的温度下沉积所述合金和在该升高的温度原位退火所述合金中的至少一个，所述升高的温度为至少一百摄氏度且不大于七百摄氏度。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述升高的温度为至少两百摄氏度且不大于四百摄氏度。
【文档编号】H03K19/20GK103580679SQ201310325217
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2012年7月30日
【发明者】D.阿帕尔科夫, D.德鲁伊斯特 申请人:三星电子株式会社