一种磁存储器及其数据读写方法

技术特征：
1.一种磁存储器，其特征在于，所述磁存储器包括：底电极以及设置于所述底电极之上的磁隧道结；所述磁存储器设置有至少三个端口，包括：第一端口，第二端口以及第三端口；所述底电极还设置有通电接口，包括：第一通电接口以及第二通电接口，所述第一通电接口的通入电流方向与所述第二通电接口的通入电流方向相反，所述第一通电接口与所述第二端口相连，所述第二通电接口与所述第三端口相连；所述磁隧道结还包括顶电极，所述顶电极设置于所述磁隧道结顶部，所述顶电极与所述第一端口相连。2.根据权利要求1所述的磁存储器，其特征在于，所述磁隧道结还包括参考层，所述参考层设置于底电极之上顶电极之下，所述通电接口用于接收所述第二端口以及所述第三端口输入的电信号，响应于所述电信号的通电方向，所述参考层的磁化方向由参考层第一磁化方向转变为参考层第二磁化方向，所述第一参考层磁化方向与所述第二参考层方向相反。3.根据权利要求1所述的磁存储器，其特征在于，所述通电方向包括：第一通电方向以及第二通电方向，所述第一通电方向与所述参考层第一磁化方向对应，所述通电方向与所述参考层第二磁化方向对应。4.根据权利要求1所述的磁存储器，其特征在于，所述第一端口与底电极端口中任一个用于向所述磁隧道结输入写入信号，所述磁隧道结还包括自由层，所述自由层设置于所述参考层之上顶电极之下，响应于所述写入信号，所述自由层的磁化方向由自由层第一磁化方向转变为所述自由层第二磁化方向，所述自由层第一磁化方向与所述自由层第二磁化方向相反，响应于所述自由层第一磁化方向转变为所述自由层第二磁化方向，所述磁隧道结由第一阻态转变为第二阻态，所述底电极端口包括第二端口以及第三端口。5.根据权利要求2或4所述的磁存储器，其特征在于，所述电信号对应的输入通道与所述写入信号对应的输入通道相互独立，信号通入过程互不影响，所述写入电信号对应的输入通道包括：所述第二端口以及所述第三端口对应电信号的输入通道；所述写入信号对应的输入通道包括：所述第一端口以及所述第二或第三端口对应写入信号的输入通道。6.根据权利要求1～5中任一项所述的磁存储器，其特征在于，所述磁存储器还包括第四端口，所述第一端口与所述第四端口设置于所述顶电极，所述第二端口与第四端口设置于所述底电极，所述第一端口与所述第四端口构成顶电极通道，用于通入顶电极电信号，所述磁隧道结设置于所述顶电极以及所述底电极之间，当所述参考层与所述顶电极相邻时，所述参考层的磁化方向响应于所述顶电极电信号，由所述自由层第一磁化方向变换为所述自由层第二磁化方向。7.一种数据读写方法，其特征在于，应用于磁存储器，所述磁存储器包括：底电极以及设置于所述底电极之上的磁隧道结；所述磁存储器设置有至少三个端口，包括：第一端口，第二端口以及第三端口；
所述方法包括：获取所述第二端口以及所述第三端口输入的电信号，响应于所述电信号的通电方向，磁隧道结的参考层磁化方向由参考层第一磁化方向转变为参考层第二磁化方向；响应于所述参考层第一磁化方向转变为参考层第二磁化方向，存储在所述参考层对应的数据位内容由“0”转变为“1”或由“1”转变为“0”；获取所述第一端口到任一底电极端口输入的写入信号，所述底电极端口包括：第二端口以及第三端口，响应于所述写入信号，磁隧道结自由层的磁化方向由自由层第一磁化方向转变为所述自由层第二磁化方向；响应于所述自由层第一方向转变为所述自由层第二方向，所述磁隧道结由第一阻态转变为第二阻态，响应于所述磁隧道结由第一阻态转变为第二阻态，存储在所述自由层对应的数据位内容由“0”转变为“1”或由“1”转变为“0”。8.根据权利要求7所述的数据读写方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述磁隧道结通入电流，并获取所述磁隧道结阻态，以此得到所述自由层磁化方向与所述参考层磁化方向的相对状态，所述相对状态包括：所述自由层磁化方向与所述参考层磁化方向同向平行以及所述自由层磁化方向与所述参考层磁化方向反向平行；若所述参考层磁化方向与所述自由层磁化方向同向平行，对所述参考层通入所述通电方向已知的所述电信号进行初始化作业；获取所述初始化作业后的所述磁隧道结的阻态，并以此得到所述初始化作业后所述自由层磁化方向与所述参考层磁化方向的相对状态；获取所述自由层磁化方向，并依据所述自由层磁化方向得到存储在所述自由层对应的数据位内容以及存储在所述参考层的对应的数据位内容；若所述参考层磁化方向与所述自由层磁化方向反向平行，在所述初始化作业之前，对所述自由层通入所述写入信号，将所述自由层磁化方向调整为与所述参考层磁化方向同向平行，以使存储在所述参考层对应的数据位内容转移至所述自由层。9.根据权利要求7所述的数据读写方法，其特征在于，所述电信号通电方向包括：第一通电方向以及第二通电方向，所述第一通电方向与第二通电方向相反；所述参考层第一磁化方向与所述参考层第二磁化方向相反，所述第一磁化方向与所述第一通电方向对应，所述第二磁化方向与所述第二通电方向对应。10.根据权利要求8所述的数据读写方法，其特征在于，所述磁隧道结阻态包括：第一阻态以及第二阻态。

技术总结
本发明公开了一种磁存储器及数据读写方法，涉及磁存储领域，所述磁存储器包括：底电极以及设置于所述底电极之上的磁隧道结；所述磁存储器设置有至少三个端口，包括：第一端口，第二端口以及第三端口，通过对磁存储器件的存储单元三个调节端口，并通过其中两个端口输入电信号，从而使所述参考层的磁化方向发生改变，并且改变方向与所述通入电信号的方向对应，这样在所述参考层同样可以进行数据位的建立，通过所述参考层的磁化方向进行数据“0”或“1”的存储。使所述参考层同样具有记录数据的能力，因此，每个所述磁存储器同现阶段磁存储器都可以实现更多数据位的数据信息写入，提升了数据存储的密度，并具备更广阔应用前景。并具备更广阔应用前景。并具备更广阔应用前景。


技术研发人员：曹凯华 殷加亮 朱道乾 赵巍胜
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/6/21