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寫入電流最小的TMR元件在日本問世

　　日本東北大學(xué)電氣通信研究所的大野英男與日立制作所基礎(chǔ)研究所的研究小組合作，成功利用輸出功率較高的金屬制成TMR元件，在室溫條件下以全球最小的電流密度105A/cm2實(shí)現(xiàn)了電磁轉(zhuǎn)換。此項(xiàng)技術(shù)可減小MRAM的寫入電流，因此有望推進(jìn)Gbit級(jí)MRAM的實(shí)用化進(jìn)程。

　　得益于全球內(nèi)存廠商的大力投入，目前Mbit級(jí)MRAM的實(shí)用化研究進(jìn)展順利。不過，要想進(jìn)一步擴(kuò)大容量、實(shí)現(xiàn)Gbit級(jí)MRAM，還必須要解決幾大技術(shù)難題。其中最大的技術(shù)課題就是如何降低寫入電流。要想使Gbit級(jí)MRAM達(dá)到實(shí)用化水平，就必須將TMR元件的寫入電流密度減小至106A/cm2以下。不過，目前為止在各種學(xué)會(huì)上發(fā)表的TMR元件寫入電流密度均在106A/cm2以上。

　　此次東北大學(xué)與日立制作所的聯(lián)合開發(fā)小組通過調(diào)整TMR元件的材料等，成功實(shí)現(xiàn)了電流密度8.8×105A/cm2的電磁轉(zhuǎn)換。具體而言，通過采用氧化鎂作為TMR元件的絕緣膜、在強(qiáng)磁性薄膜中采用鈷鐵硼，提高了MR比。此外，通過在TMR元件記錄層中采用鈷鐵硼，降低了記錄層電磁轉(zhuǎn)換所需的能量，使得更易于發(fā)生電磁轉(zhuǎn)換。這樣一來，成功降低了電磁轉(zhuǎn)換所需的電流密度。在降低寫入電流密度同時(shí)，還通過采用氧化鋁作為絕緣膜將TMR元件的輸出電壓最大提高到了此前的5倍。由于可增大讀出電流，所以降低了對(duì)讀出放大器的性能要求，有助于提高讀出速度。

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