具有改进的可编程性和灵敏度的基于MLU的磁性传感器的制作方法

本发明涉及用于感测外部磁场的基于磁性逻辑部件（mlu）的磁性传感器设备，其可以被容易地编程并在感测到外部磁场时产生线性信号。本公开还涉及用于对磁性传感器设备编程的方法。

背景技术：

可在磁性传感器或罗盘中使用磁性逻辑部件（mlu）单元来感测磁场。mlu单元可包括磁性隧道结，其包括具有存储磁化的存储层、具有感测磁化的感测层以及在存储层和感测层之间的隧道势垒层。感测磁化可在存在外部磁场的情况下定向，而存储磁化基本上保持不受外部磁场干扰。因此可以通过测量磁性隧道结的电阻来感测外部磁场，磁性隧道结的电阻取决于被外部磁场定向的感测磁化与存储磁化的相对定向。

理想地，当由外部磁场定向时，感测层具有线性且非滞后的行为，以便促进对外部磁场的小变化的测量。这在感测到具有大约0.5奥斯特（oe）的平均值的地球的磁场时是相关的。

这样的线性且非滞后的行为可以通过提供磁性隧道结来实现，其中感测磁化磁各向异性轴被定向为基本上垂直于存储磁化。这通常通过将存储磁化固定（pin）到垂直于感测层的各向异性轴来实现。在制造磁性隧道结期间，可以通过制造状况（例如通过施加磁场）来限定感测层的各向异性轴的定向。

上面的mlu单元的缺点是：在包括多个mram单元的晶片上仅一个方向的各向异性可被溅射状况限定。因此，感测层磁化210可以仅在传感器设备的平面中的一个方向上被定向为垂直于存储磁化230。

图3图示了常规的基于mlu的磁性传感器设备100，其包括串联电气连接到电流线3的多个mlu单元。磁性传感器通常需要至少两个感测方向。图1示出了包括磁性隧道结2的常规mlu单元，磁性隧道结2包括具有感测磁化210的感测层21、具有存储磁化230的存储层23、存储反铁磁层24和隧道势垒层22，存储反铁磁层24在低阈值温度下固定存储磁化230并在高阈值温度下使它自由。感测磁化210被配置成可在外部磁场中定向，以使得由感测磁化210和存储磁化230的相对定向确定的磁性隧道结2的电阻是变化的。

参考回图3，所述多个mlu单元由带点图案101、102、103表示。场线4被配置成基于输入（场电流）生成磁场。特别地，所述多个mlu单元被配置在分支101、102、103中，每个分支包括mlu单元的子集。这些分支以相对于轴x约0°、约45°、约90°的角度定向。场线可以包括多个部分401、402、403，每个分别被布置与mlu单元的分支101、102、103中的一个对应分支相邻。场线部分401、402、403被配置成使得通过部分401、402、403中的每个的电流流动41的方向具有与其对应分支101、102、103的角度定向相对应的角度定向。因此，编程磁场42被定向在垂直于相应场线部分401、402、403的方向上并且被沿着编程方向260调准（align）。感测层磁化210的固有各向异性轴（被称为感测固有各向异性轴251）和存储层磁化230的固有各向异性轴252（被称为存储固有各向异性轴252）由溅射和/或退火状况来限定。在没有磁场的情况下，感测磁化210被定向为沿着感测固有各向异性轴251。在图3中，感测固有各向异性轴251和存储固有各向异性轴252被定向为垂直于在成约0°的分支101中的编程方向260，在成约45°的子集102中成约45°的角度，并且基本上平行于成约90°的子集103中的存储磁化230。

常规的基于mlu的磁性传感器设备的另一缺点是：在对设备进行编程期间，即，在设置存储磁化的定向的步骤期间，存储磁化230仅可被调准在接近存储固有各向异性轴251的方向的方向上。如上面所讨论的，后者被定向在在磁性传感器设备的所有分支中单个方向上，该方向由磁性传感器设备的制造过程（溅射状况、退火状况等）确定。将存储磁化编程在不接近各向异性轴的方向上与执行接近各向异性轴的方向上的编程时相比需要更高的编程场。在常规的基于mlu的磁性传感器设备中，用编程线4生成大到足以将存储磁化230编程在不接近各向异性轴的方向的编程磁场42是不可能的。

为了获得诸如图3中描绘的2d磁性传感器设备之类的2d磁性传感器设备，不同分支中包括的mlu单元1中的存储层23应该被编程在不同的方向上，并且对于一些分支，编程方向260将远离磁各向异性轴（即，在编程方向260和磁各向异性轴之间存在大于10°的角度），导致这些分支中的不良编程。不良编程的分支对外部磁场的灵敏度小，通常没有大到足以准确地确定外部磁场的值。

us2012075922公开了一种能够在降低写入电流的同时维持高热稳定性（保留特性）的磁性存储器元件。磁性存储器元件包括磁性隧道结，其具有包括垂直磁化膜的第一磁体、绝缘层，以及用作包括垂直磁化膜的存储层的第二磁体，它们顺序堆叠。热膨胀层被布置为与磁性隧道结部分接触。第二磁体在其横截面因由于电流的流动导致的热膨胀层的热膨胀或收缩而增加或减小的方向上变形，由此降低改变磁化方向所需要的开关电流阈值。

us2010080048公开了一种包括压电材料的磁性存储器单元，并且提供了操作存储器单元的方法。存储器单元包括堆叠（stack），并且压电材料可以形成为堆叠中的层或邻近单元堆叠的层。压电材料可以用于在存储器单元的编程期间诱导瞬态应力，以降低存储器单元的临界开关电流。

us2002117727公开了一种磁电子元件，其包括第一磁层、第一磁层上的第一隧道势垒层、第一隧道势垒层上的第二磁层和所述第二磁层上的上受应力层（stressed-overlayer），其被配置成更改所述第二磁层的切换能量势垒。

技术实现要素：

本公开涉及一种用于感测外部磁场的磁性传感器设备，其包括多个mlu单元，每个mlu单元包括磁性隧道结，磁性隧道结包括具有可自由地在外部磁场中定向的感测磁化的感测层、具有存储磁化的存储层，以及在感测层和存储层之间的隧道势垒层；磁性传感器设备还包括应力诱导设备，应力诱导设备被配置用于在磁性隧道结上施加各向异性机械应力，从而诱导感测层和存储层中的至少一个上的应力诱导的磁各向异性。

本公开还涉及一种用于对磁性传感器设备进行编程的方法，其包括：

使用应力诱导设备用于诱导感测层和存储层中的至少一个上的应力诱导的磁各向异性；以及

将所述多个mlu单元中的每个的存储磁化调准在编程方向上。

所公开的磁性传感器设备的优点是：感测层和存储层的磁各向异性可以针对每个分支和每个层被定向在特定方向上，以使得每个分支（并且因此，磁性传感器设备）的编程和灵敏度将被改进。实际上，每个分支更易于编程，由于存储层的净磁各向异性被定向在接近编程方向的方向上。由于感测层的磁化被定向为垂直于存储层磁化，磁性传感器设备的每个分支呈现线性且非滞后的行为。

附图说明

借助于经由示例给出并由各图图示的实施例的描述，将更好地理解本发明，在各图中：

图1表示包括存储层、隧道势垒层和感测层的磁性隧道结；

图2表示图1的磁性隧道结，其中存储层是包括第一存储铁磁层、第二存储铁磁层和反平行耦合层的合成反铁磁体；

图3图示了包括包含mlu单元的第一分支、第二分支和第三分支的常规的基于mlu的磁性传感器；

图4图示了根据实施例的基于mlu的磁场方向测量设备；

图5a至图5d图示了通过使用应力诱导设备诱导y方向的应力诱导的磁各向异性的四种可能方式；

图6a至图6d表示通过使用应力诱导设备诱导感测层中的基本上垂直于存储层中的应力诱导的磁各向异性的应力诱导的磁各向异性的四种可能方式；以及

图7a和图7b表示由于具有适当形状并在高温下沉积的金属线而诱导感测层和存储层中的各向异性应力的方式。

具体实施方式

参考图1，用于感测外部磁场的mlu单元1包括磁性隧道结2，该磁性隧道结2包括感测层21、存储层23和在感测层21和存储层23之间的隧道势垒层22。感测层21具有可自由地在外部磁场中定向的感测磁化210。存储层23具有存储磁化230，其定向在外部磁场中保持稳定。mlu单元1还可以包括迹线（trace）或条状导体以提供写入和读取功能。具体地，电流线3可以电气耦合到mlu单元1。mlu单元1可以包括编程线4，其基本上垂直（或平行）于电流线3延伸并且被磁耦合到mlu单元1。mlu单元1还可以包括通过带7电气连接到mlu单元1的选择晶体管8。

感测层21可以包括软铁磁材料，即具有相对低的磁各向异性的材料，而存储层23可以包括硬铁磁材料，即具有相对高的矫顽力的材料。适合的铁磁材料包括过渡金属、稀土元素，以及它们的具有或不具有主族元素的合金。例如，适合的铁磁材料包括铁（“fe”）、钴（“co”）、镍（“ni”）及其合金，诸如：坡莫合金（或ni80fe20）；基于ni、fe和硼（“b”）的合金；co90fe10；以及基于co、fe和b的合金。感测层21和存储层23中的每个的厚度可以在nm范围中，诸如从约0.4nm至约20nm或者从约1nm至约10nm。

设想感测层21和存储层23的其他实现。例如，感测层21和存储层23中的任一者或两者可以以与所谓的合成反铁磁层的方式类似的方式包括多个子层。图2示出了磁性隧道结2，其中存储层23包括合成存储层或合成反铁磁体（saf），其包括具有第一存储磁化234的第一存储铁磁层231和具有第二存储磁化235的第二存储铁磁层232。存储反平行耦合层233被包括在第一和第二存储铁磁层231、232之间。存储耦合层233在第一和第二存储层231、232之间产生rkky耦合，以使得第二存储磁化235保持反平行于第一存储磁化234。这两个存储铁磁层231、232可包括cofe、cofeb或nife合金，并且具有通常包括在约0.5nm和约4nm之间的厚度。存储耦合层233可以包括非磁性材料，其选自包括以下中的至少一个的组：钌、铬、铼、铱、铑、银、铜和钇。优选地，存储耦合层233包括钌，并具有通常包括在约0.4nm和3nm之间、优选地在0.6nm和约0.9nm之间或在约1.6nm和约2nm之间的厚度。

隧道势垒层22可以包括绝缘材料，或者可以由绝缘材料形成。适合的绝缘材料包括氧化物，诸如氧化铝（例如，al2o3）和氧化镁（例如，mgo）。隧道势垒层22的厚度可以在nm范围中，诸如从约0.5nm至约10nm。

mlu单元1可被配置成通过热辅助切换（tas）操作而被写入或编程。再次参考图1，mlu单元1还可以包括固定层24，该固定层24被布置与存储层23相邻并且通过交换偏置而在固定层24内或附近的温度在低阈值温度tl处时沿着特定方向稳定或固定存储磁化230。低阈值温度tl可对应于低于阻挡温度、奈耳温度或另一阈值温度的温度。当温度在高阈值温度th处（即，在高于阻挡温度的温度处）时，固定层24将存储磁化230解固定或者解耦合，由此允许存储磁化230被切换至另一方向。

如图2中图示的，在存储层具有saf配置的情况下，固定层24可以与第一存储铁磁层231相邻，从而在低阈值温度tl下固定第一存储磁化234，并且在高阈值温度th下使它自由。第二存储磁化235不被固定层24交换耦合，而是保持通过存储耦合层233反平行耦合到第一存储磁化234。固定层24也可以与第二存储铁磁层232相邻，从而交换耦合此层。

固定层24包括磁性材料并且特别包括反铁磁型磁性材料，或者可以由磁性材料、并且特别是由反铁磁型磁性材料形成。适合的反铁磁材料包括过渡金属及其合金。例如，适合的反铁磁材料包括基于锰（“mn”）的合金，诸如基于铱（“ir”）和mn的合金（例如，irmn）、基于fe和mn的合金（例如，femn）、基于铂（“pt”）和mn的合金（例如，ptmn），以及基于ni和mn的合金（例如，nimn）。在一些情况下，基于ir和mn（或基于fe和mn）的合金的阻挡温度可以在约90℃到约350℃或约150℃到约200℃的范围中，并且可以小于基于pt和mn（或基于ni和mn）的合金的阻挡温度，其可以在约200℃到约400℃的范围中。

在实施例中，mlu单元1包括应力诱导设备6，其被配置用于在磁性隧道结2上施加各向异性机械应力，从而诱导感测层21和存储层23中的至少一个上的应力诱导的磁各向异性270。

磁致伸缩材料在经受外部磁场时发展大的机械变形。此现象归因于材料中的小磁畴的旋转，小磁畴在材料未暴露于磁场时被随机定向。通过磁场的强加进行的这些小磁畴的定向创建应力场。随着磁场的强度增加，越来越多的磁畴自身定向，以使得其各向异性的主轴与每个区域中的磁场共线并且最终达到饱和。相反，由于施加的应力导致的磁化或磁各向异性轴中的改变也被称为磁致弹性效应或维拉里效应。

因此，在磁性隧道结2上施加各向异性机械应力诱导附加的磁各向异性源，其被称为应力诱导的磁各向异性。这样的各向异性机械应力由应力诱导设备6生成。应力诱导设备6可以包括位于磁性隧道结2附近的金属线或氧化物。在实施例中，应力诱导设备6包括电流线3和/或编程线4。替代地或组合地，应力诱导设备6可以包括附加金属线，诸如带7，或被适配用于生成适当的机械应力的任何其它金属线。替代地或组合地，应力诱导设备6可以包括封装层（未示出），诸如封装mlu单元1的介电层。

应力诱导设备还被配置成使得应力诱导的磁各向异性270具有比诸如由沉积和/或退火、形状或结晶各向异性诱导的磁各向异性之类的磁各向异性的任何其它可能贡献（此后，在以下文本中被称为感测层21的感测固有各向异性251和存储层23的存储固有各向异性252）更大的幅度。感测层21中的应力诱导的磁各向异性将被称为感测应力诱导的磁各向异性271，并且存储层23中的应力诱导的磁各向异性将被称为存储应力诱导的磁各向异性272。因此，应力诱导设备6被配置成使得感测应力诱导的磁各向异性271基本上对应于净感测磁各向异性281，并且存储应力诱导的磁各向异性272基本上对应于净存储磁各向异性282（参见图4）。这里，净感测磁各向异性281对应于感测固有各向异性251和感测应力诱导的磁各向异性271的和，并且净存储磁各向异性282对应于存储固有各向异性251和存储应力诱导的的磁各向异性271的和。换句话说，与感测应力诱导的磁各向异性271相比，感测固有各向异性251可以被忽略，并且与存储应力诱导的磁各向异性272相比，存储固有各向异性252可以被忽略。

图4图示了根据实施例的用于测量磁场方向的磁性传感器设备100的示例。磁性传感器设备100包括多个mlu单元1。图4的磁性传感器设备100的配置类似于图3中描述的配置。磁性传感器设备100包括多个分支101、102、103，其中每个分支包括分别串联电气连接到电流线3的电流部分301、302、303的所述多个mlu单元1的子集。磁性传感器设备100还包括编程线4，其被配置用于传递用于诱导编程磁场42的编程场电流41。编程线包括编程线部分401、402、403，每个编程线部分别寻址（address）对应的分支101、102、103。

更特别地，每个分支101、102、103包括阵列，所述阵列包括串联电气连接到电流线301、302、303中的一个的所述多个mlu单元1的一个或多个行和/或列。例如，每个分支101、102、103可以包括mlu单元1的一行或mlu单元1的两个或更多个相邻行。编程场电流41可以在每个编程线部分401、402、403中单独传递。替代地，编程线部分401、402、403可以串联电气连接，以使得编程场电流41同时在编程线部分401、402、403中传递。

在图4的布置中，磁性传感器设备100被表示为具有以相对于轴x约0°的角度定向的第一分支101，以约45°的角度定向的第二分支102和以相对于轴x约90°的角度定向的第三分支103°。包括在第一、第二和第三分支101、102、103中的mlu单元分别由第一、第二和第三编程线部分401、402、403来寻址。第一、第二和第三编程线部分401、402、403串联电气连接，从而形成编程电流41经过的单个编程线4。

编程线部分401、402、403被配置成使得在编程线部分401、402、403中的任何中流动的编程场电流41诱导在基本上垂直于编程线部分401、402、403以及分支101、102、103的方向上的编程磁场42。

可以设想磁性传感器设备100的其它配置。例如，磁性传感器设备100可以包括多个分支，以使得mlu单元1的平均存储磁化方向230被约360度除以“n”的角度或者约45°基本上相等地隔开，其中“n”可以是8。

根据实施例，一种用于对磁性传感器设备100编程的方法包括以下步骤：

使用应力诱导设备6用于诱导存储层23上的存储应力诱导的磁各向异性272，以使得存储层23的存储应力诱导的磁各向异性272基本上平行于编程磁场42；以及

将每个子集中包括的mlu单元1的存储磁化230调准在编程方向260上（参见图4），该编程方向260基本上平行于编程磁场42。

可以通过在场线401、402、403中施加编程磁场42而将存储磁化230调准在编程方向260上。

可以通过诱导存储层23和/或感测层21上的机械应力来执行诱导存储应力诱导的磁各向异性272和/或感测应力诱导的磁各向异性271。机械应力可以通过适配电流线3、场线4、带7或被适配用于生成适当的机械应力的任何其它金属线的形状、材料性质和制造状况来诱导。替代地或组合地，机械应力可以通过适配位于磁性隧道结2附近的绝缘材料（诸如封装mlu单元1的介电层）的材料性质和制造状况来诱导。

在实施例中，应力诱导设备6可以被配置成使得存储诱导的磁各向异性271的方向对于所述多个分支101、102、103中的每个是不同的。这可以通过将电流线301、302、303，或场线401、402、403，带7，或被适配用于生成适当的机械应力的任何其它金属线，或绝缘层定向在每个分支中的适当方向上来实现。

在编程操作期间，每个分支101、102、103中包括的mlu单元1的存储磁化230可以被调准在基本上平行于编程磁场42的编程方向260上。因此，存储磁化230的编程方向260可以基本上平行于每个分支101、102、103中包括的mlu单元1的存储层23的应力诱导的磁各向异性272。图4还报告了存储固有各向异性251的定向以用于比较。

在实施例中，感测层21中的感测应力诱导的磁各向异性271的方向和/或存储层23中的存储应力诱导的磁各向异性272的方向可以通过调整所施加的各向异性机械应力的幅度来调整。

在另一实施例中，各向异性机械应力的强度和方向通过调整电流线3、301、302、303，或场线4、401、402、403，或带7，或被适配用于生成适当的机械应力的任何其它金属线，或位于mlu单元1附近的绝缘层的沉积状况中的至少一个来修改。还可以通过针对形成电气应力诱导设备6的金属和/或绝缘材料选择具有不同热膨胀系数的材料的组合的来调整各向异性机械应力的强度和方向。

在实施例中，由应力诱导设备6施加的各向异性机械应力在约1mpa至5gpa之间。

感测层21中的感测应力诱导的磁各向异性271的方向可以通过修改感测层21的感测磁致弹性耦合常数λ1来调整。存储层23中的存储应力诱导的磁各向异性272的方向也可以通过修改存储层23的存储磁致弹性耦合常数λ2来调整。

在实施例中，感测磁致弹性耦合常数λ1和存储磁致弹性耦合常数λ2具有相反的符号。因此，施加各向异性机械应力导致感测层21的感测应力诱导的磁各向异性271被定向为基本上垂直于存储层23的存储应力诱导的磁各向异性272。在特定布置中，感测磁致弹性耦合常数λ1和存储磁致弹性耦合常数λ2在约-1000ppm和约1000ppm之间的范围中。

图5a至图5d表示通过使用应力诱导设备6诱导y方向上的感测应力诱导的磁各向异性271的四种可能方式。在图5a至图5d中，示意性地表示了从顶部观看的磁性隧道结或感测层21。对于正的感测磁致弹性耦合常数λ1，由应力σ诱导的感测应力诱导的磁各向异性271垂直于压缩应力的应力方向（σxx>0，参见图5a），并且平行于拉伸应力的应力方向（σyy>0，参见图5d）。对于负的感测磁致弹性耦合常数λ1，感测应力诱导的磁各向异性271垂直于拉伸应力的应力方向（σxx>0，参见图5b），或平行于压缩应力的应力方向（σyy<0，参见图5c）。

图6a至图6d表示通过使用应力诱导设备6诱导感测层21中的基本上垂直于存储层23中的存储应力诱导的磁各向异性272的感测应力诱导的磁各向异性271的四种可能方式。在图6a至图6d中，示意性地表示了从顶部观看的磁性隧道结2。假如感测磁致弹性耦合常数λ1和存储磁致弹性耦合常数λ2具有相反的符号，则这可以通过应力σ的方向和符号的任何组合来实现。在图6a至图6d的示例中，感测层21中的基本上垂直于存储层23中的存储应力诱导的磁各向异性272的感测应力诱导的磁各向异性271通过在感测磁致弹性耦合常数λ1为负（<0）并且存储磁致弹性耦合常数λ2为正（>0）的情况下施加压缩应力（σxx<0）（图6a）来实现。这也通过在λ1>0且λ2<0的情况下施加压缩应力（σxx<0）（图6b），或者通过在λ1<0且λ2>0的情况下施加拉伸应力（σxx>0）（图6c），以及通过在λ1>0且λ2<0的情况下施加拉伸应力（σxx>0）（图6d）来实现。

因此，应力诱导设备6能够施加分别诱导感测层21和存储层23上的感测和存储应力诱导的磁各向异性271、272的各向异性机械应力，其中感测层21的感测应力诱导的磁各向异性271具有与存储层23的存储应力诱导的磁各向异性272的方向不同的方向。

图7a和图7b表示由于具有适当的形状并在高温下沉积的金属线7而诱导感测层21和存储层23中的各向异性应力的方式。在图7a和图7b中，示意性地表示了从顶部观看的磁性隧道结2和应力诱导设备6。在本示例中，应力诱导设备6包括具有矩形形状的金属线7（在此示例中，较长尺寸沿着y轴）。金属线7在高于传感器设备的工作温度的温度下沉积（图7a）。工作温度可能在0℃和85℃之间变化，可能在-40℃和180℃之间，并可能高达250℃。沉积温度可以在150℃和400℃之间，并且可能在20℃和800℃之间。金属线7在处理之后冷却至设备的工作温度。如可以在图7b中看到的，金属线7由于金属线7的热收缩而收缩（虚线中的矩形示出了线7在冷却之前的尺寸）。由于金属线7具有比宽度（x上）更大的长度（y上），收缩是各向异性的。换句话说，x方向上的变形εxx小于y方向上的变形εyy。各向异性收缩诱导在金属线7上方沉积的磁性隧道结2上的y方向上的各向异性压缩应力。

在基于tas的编程操作的情况下，该方法还可以包括如下步骤：在电流线301、302、303中传递加热电流31，从而将对应子集101、102、103中的mlu单元1加热到高阈值温度th并将所述mlu单元1的存储磁化230解固定。在将存储磁化230调准在编程方向260上的步骤之后或者与所述步骤同时，方法可包括将在对应子集101、102、103中包括的mlu单元1冷却到低阈值温度tl从而将切换存储磁化230固定在编程方向260上的步骤。

磁性传感器设备100的感测操作包括在电流分支301、302、303中传递感测电流32，从而测量平均电阻r。这里，平均电阻r对应于针对分支101、102、103中包括的mlu单元连续地测量的电阻。每个mlu单元的电阻由感测磁化210相对于存储磁化230的相对定向来确定。感测磁化210可以通过在编程线部分401、402、403中传递感测场电流43从而生成感测磁场44来变化。感测场电流43可以被更改，从而根据感测场电流43的极性来调制感测磁场44和平均电阻r。由于感测应力诱导的磁各向异性271（或感应净磁各向异性281）最初基本上垂直于存储应力诱导的磁各向异性272（或存储净磁各向异性282），响应将是线性的。

当磁性传感器设备100用于感测诸如地球磁场之类的外部磁场时，感测磁化210根据外部磁场的相应定向以及分支101、102、103的定向相对于外部磁场的方向的相应定向而被调准在外部磁场中。外部磁场可以通过在电流分支301、302、303中传递感测电流32来确定，从而通过在电流分支301、302、303中传递感测电流32来测量平均电阻r。

本文中公开的基于mlu的磁性传感器设备100可以被包括在例如磁力计和/或罗盘中。

在一个实施例中，磁性传感器设备100可用于测量二维上的外部磁场（诸如地球的磁场）的方向，例如外部磁场在二维平面中的分量。结合磁性传感器设备100的设计原理的设备也可以测量三维上的外部磁场的方向，诸如通过使用利用霍尔效应垂直轴感测的磁性传感器设备100。霍尔效应可导致跨电导体的横向于导体中的电流和与电流垂直的磁场的电压差（霍尔电压）。基于霍尔效应，可以确定外部磁场在第三维度上的分量。

参考号码和符号

1mlu单元

100磁性传感器设备

101第一子集，第一分支

102第二子集，第二分支

103第三子集，第三分支

2磁性隧道结

21感测层

210感测磁化

22隧道势垒层

23存储层

230存储磁化

231第一存储铁磁层

232第二存储铁磁层

233存储耦合层

234第一存储磁化

235第二存储磁化

24固定层

251感测固有各向异性

252存储固有各向异性

260编程方向

271感测应力诱导的磁各向异性

272存储应力诱导的磁各向异性

281感测净磁各向异性

282存储净磁各向异性

3电流线

301第一电流分支

302第二电流分支

303第三电流分行

31加热电流

32感测电流

4编程线

401编程线部分

402编程线部分

403编程线部分

41编程场电流

42编程磁场

43感测场电流

44感应磁场

6应力诱导设备

7附加金属线

λ1感测磁致弹性耦合常数

λ2存储磁致弹性耦合常数

σ应力

ε变形

σxxx方向上的应力

σyyy方向上的应力

εxxx方向上的变形

εyyy方向上的变形

r平均电阻

th高阈值温度

tl低阈值温度。