公开(公告)号：KR101443033B1

公开(公告)日：2014-09-22

申请号：KR1020130011061

申请日：2013-01-31

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  최윤석 ,  유영상

IPC: H02N11/00

Abstract: 본 발명은 자기소용돌이 구조와 나노 링 자성박막을 이용한 미세 모터에 관한 것이다. 본 발명은 링 형상으로 형성되며, 위치가 고정된 두 개의 자구벽을 포함한 어니언(onion) 구조의 스핀 배열을 갖는 제1 자성박막; 및 상기 제1 자성박막의 내부에 위치하며, 자기소용돌이가 형성되는 제2 자성박막을 포함한다.
본 발명은 이와 같은 구조에 따라 초미세의 크기로 제조될 수 있을 뿐만 아니라, 초고속으로 회전할 수 있는 모터의 제작이 가능하다. 따라서, 본 발명은 반도체 칩 및 약물전달 소자 등 다양한 초소형 정밀기계기술 분야에 널리 활용될 수 있다.

公开(公告)号：KR100902850B1

公开(公告)日：2009-07-06

申请号：KR1020070105604

申请日：2007-10-19

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  이기석 ,  유영상

IPC: G11C11/15

CPC classification number: G11C11/161 ,  G11C11/1673

Abstract: 자기 랜덤 액세스 메모리의 정보판독방법이 개시된다. 본 발명에 따른 자기 랜덤 액세스 메모리의 정보판독방법은 판독전극, 자기고정층, 자기소용돌이가 형성되어 있는 자기자유층 및 상기 자기자유층과 오믹 콘택되도록 배치되어 있는 복수의 구동전극쌍을 구비한 자기기록소자가 행 및 열로 정렬된 자기 랜덤 액세스 메모리를 준비한다. 그리고 자기기록소자에 구비된 자기자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 중심의 수직자화 방향에 따라 "0" 또는 "1"을 할당한다. 그리고 선택된 자기기록소자에 구비된 복수의 구동전극쌍에 전압을 인가하여, 선택된 자기기록소자에 구비된 자기자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 중심을 선택된 자기기록소자에 구비된 자기자유층 상에서 회전시킨다. 그리고 선택된 자기기록소자에 전압을 인가하여 발생되는 전류로부터 도출되는 자기저항의 특성을 측정함으로써, 상기 선택된 자기기록소자에 할당된 "0" 또는 "1"을 판독한다. 본 발명에 의하면, 자기기록소자의 자기자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 중심의 수직자화 방향에 따라 선택적으로 자기소용돌이 중심의 회전 반경을 크게 증가시킬 수 있게 되어 적은 전력으로 명확하게 정보를 판독할 수 있다. 또한, 시간에 따라 방향이 변하는 전류 또는 자기장을 이용함으로써 정보를 판독하고자 하는 자기기록소자의 선택이 용이하게 된다.

公开(公告)号：KR100931555B1

公开(公告)日：2009-12-14

申请号：KR1020070105600

申请日：2007-10-19

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  이기석 ,  유영상

IPC: G11C11/15

CPC classification number: G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/1675

Abstract: 자기 랜덤 액세스 메모리의 정보기록방법이 개시된다. 본 발명에 따른 자기 랜덤 액세스 메모리의 정보기록방법은 자기소용돌이가 형성되어 있는 자기자유층 및 자기자유층과 오믹 콘택되도록 배치되어 있는 복수의 구동전극쌍을 구비한 자기기록소자가 행 및 열로 정렬되고, 각각의 자기기록소자는 인접한 자기기록소자와 구동전극쌍을 공유하여 어레이를 이루고 있는 자기 랜덤 액세스 메모리를 준비한다. 그리고 정보를 기록하고자 선택된 자기기록소자에 구비된 복수의 구동전극쌍에 소정의 전압을 인가하여, 선택된 자기기록소자에 구비된 자기자유층에 형성된 자기소용돌이 중심의 수직자화 방향을 원하는 방향으로 형성시키고 나머지 자기기록소자에 구비된 자기자유층에 형성된 자기소용돌이 중심의 수직자화 방향은 일정하게 유지한다. 그리고 자기기록소자에 구비된 자기자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 중심의 수직자화 방향에 따라 "0" 또는 "1"을 할당한다. 본 발명에 의하면, 시간에 따라 방향이 변하는 전류 또는 자기장을 자기기록소자에 인가하여, 자기기록소자의 자기자유층에 형성되어 있는 자기소용돌이 중심의 수직자화 방향을 선택적으로 스위칭할 수 있게 되어 정보의 기록을 손쉽고 정확하게 할 수 있다. 또한, 정보를 기록하고자 하는 자기기록소자의 선택이 용이하게 되고, 정보 기록에 적은 전력이 소모되며, 정보 기록을 위한 스위칭을 매우 빠른 속도로 할 수 있다.

Abstract translation: 提供了一种用于在磁性随机存取存储器中记录信息的方法，用于通过选择在自由层上的磁涡流周围切换垂直磁化而容易地写入数据。 磁性随机存取存储器包括按行和列排列的磁记录元件。 磁记录元件包括4个驱动电极和通过共享驱动电极和读取电极形成阵列而彼此相邻的磁记录元件。 向包括磁记录元件的驱动电极对提供电压（S3420）。 通过向自由层提供电流形成自由层上的磁涡流周围的磁化。

公开(公告)号：KR1020090040042A

公开(公告)日：2009-04-23

申请号：KR1020070105604

申请日：2007-10-19

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  이기석 ,  유영상

IPC: G11C11/15

CPC classification number: G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/16 ,  G11C11/15 ,  H01L27/222 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

Abstract: A method for read-out of information in a magnetic random access memory is provided to allow facilitate selection of a magnetic recoding element by using the direction of a current and magnetic field which are varied by time. A magnetic recording element including a pinned layer, an insulating layer, and a free layer is alimented in row and column. Information is recorded in each magnetic recording element(S3720), and the center of a magnetic vortex formed in the magnetic recording element is rotated by supplying AC voltage to a two driving electrode pairs. The information recorded in the magnetic recording element which is selected by measuring the magneto-resistance character which is generated when a voltage is supplied to one of the driving electrode and a reading electrode(S3740).

Abstract translation: 提供了一种用于在磁随机存取存储器中读出信息的方法，以便通过使用随时间变化的电流和磁场的方向便于选择磁记录元件。 包括钉扎层，绝缘层和自由层的磁记录元件在行和列中进行修饰。 信息被记录在每个磁记录元件（S3720）中，并且通过向两个驱动电极对提供AC电压来旋转形成在磁记录元件中的磁涡旋的中心。 记录在磁记录元件中的信息，其通过测量当将电压提供给驱动电极和读取电极之一时产生的磁阻特性来选择（S3740）。

公开(公告)号：KR1020090040030A

公开(公告)日：2009-04-23

申请号：KR1020070105590

申请日：2007-10-19

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  이기석 ,  유영상

IPC: G11C11/15

CPC classification number: G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/16 ,  G11C11/15 ,  H01L27/222 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

Abstract: A method for recording of information in a magnetic recording element is provided to perform high speed switching while reducing power consumption in writing data. In a method for recording of information in a magnetic recording element, the center of a magnetic vortex is formed upward or downward by applying a current of which direction is changed continuously according to time variation to a free layer(S610). A magnetic recording element including a free layer in which a magnetic vortex is formed(S620). A 0 or 1 is assigned according to the direction of the center of the magnetic vortex(S630).

Abstract translation: 提供了一种用于在磁记录元件中记录信息的方法，以便在减少书写数据时的功耗的同时进行高速切换。 在用于在磁记录元件中记录信息的方法中，通过施加根据与自由层的时间变化连续改变方向的电流，向上或向下形成磁涡旋的中心（S610）。 一种磁记录元件，包括形成磁涡流的自由层（S620）。 A 0或1根据磁涡旋的中心方向分配（S630）。

公开(公告)号：KR1020090040035A

公开(公告)日：2009-04-23

申请号：KR1020070105596

申请日：2007-10-19

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  이기석 ,  유영상

IPC: G11C11/15

CPC classification number: G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  G11C5/02 ,  G11C11/15 ,  H01L27/222 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

Abstract: An ultrafast nonvolatile magnetic random access memory is provided to drive a magnetic random access memory with low power consumption by using a pair of driving electrodes or a plurality of electrodes. A reading electrode(110) is used for reading data stored in a magnetic recording element. A pinned layer(120) is formed on the reading electrode with a plate shape, and an insulating film(130) is formed on the pinned layer with the same shape as the pinned layer. The insulating layer is used in order to read out the data of the magnetic recording element. The free layer(140) is formed on the insulating layer with the same shape the insulating layer while being made of a ferromagnetic substance.

Abstract translation: 提供了一种超快速非易失性磁性随机存取存储器，通过使用一对驱动电极或多个电极来驱动具有低功耗的磁性随机存取存储器。 读取电极（110）用于读取存储在磁记录元件中的数据。 在读取电极上形成有板状的层（120），并且在被钉扎层上形成与被钉扎层相同形状的绝缘膜（130）。 为了读出磁记录元件的数据，使用绝缘层。 在由绝缘层形成绝缘层的同时由铁磁性物质形成的自由层（140）形成绝缘层。

公开(公告)号：KR1020090040033A

公开(公告)日：2009-04-23

申请号：KR1020070105593

申请日：2007-10-19

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  이기석 ,  유영상

IPC: G11B5/02 ,  G11B5/39 ,  G11C11/15

CPC classification number: G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  G11B5/39 ,  G11B5/1278 ,  G11B2005/3996

Abstract: An information interpretation method of a magnetic recording element is provided to increase the rotation radius of the center of magnetic vortex selectively according to the perpendicular magnetization direction of the center of the magnetic vortex by applying current or magnetic field, whose directions are changed according to time, on a magnetic recording element. An information interpretation method of a magnetic recording element comprises: a step(S2010) for preparing the magnetic recording element including a magnetic free layer with magnetic vortex; a step(S2020) for assigning 0 or 1 according to the perpendicular magnetization direction of the center of the magnetic vortex formed in the magnetic free layer; a step(S2030) for rotating the center of the magnetic vortex on the magnetic free layer; and a step(S2040) for reading 0 or 1 assigned according to the perpendicular magnetization direction of the center of the magnetic vortex.

Abstract translation: 提供磁记录元件的信息解释方法，通过施加电流或磁场，根据时间改变方向，根据磁涡旋中心的垂直磁化方向选择性地增加磁涡旋心的旋转半径 在磁记录元件上。 磁记录元件的信息解释方法包括：制备包括具有磁涡旋的磁性层的磁记录元件的步骤（S2010） 根据形成在磁性自由层中的磁涡的中心的垂直磁化方向分配0或1的步骤（S2020）; 用于在磁性自由层上旋转磁涡旋的中心的步骤（S2030）; 以及用于读取根据磁涡旋中心的垂直磁化方向分配的0或1的步骤（S2040）。

公开(公告)号：KR101041427B1

公开(公告)日：2011-06-15

申请号：KR1020100005676

申请日：2010-01-21

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  이기석 ,  유영상

IPC: G11C11/15 ,  H01L27/115 ,  G11B5/02

CPC classification number: G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/15 ,  G11B5/02 ,  G11B5/39 ,  H01L43/08 ,  H01L43/12

Abstract: PURPOSE: A method for reading and a read-out of information in magnetic recording element using periodic unipolar pulsed rotating current or field are provided to switch or rotate a magnetic vortex while minimizing power consumption by optimizing the half width of pulses, time internal, and a period. CONSTITUTION: Two pulse type currents are applied to a magnetic free layer(140). A current revolving in counter clock-wise is applied to the magnetic free layer. The size of a threshold current is decreased. The threshold current converts the perpendicular magnetization direction of a magnetic vortex core. The power consumption is reduced.

Abstract translation: 目的：提供使用周期性单极脉冲旋转电流或磁场读取和读取磁记录元件中的信息的方法，以通过优化脉冲的半值宽度，时间内部和 一段时间。 构成：将两个脉冲型电流施加到无磁层（140）。 逆时针旋转的电流施加到无磁层。 阈值电流的大小减小。 阈值电流转换磁涡心的垂直磁化方向。 功耗降低。

公开(公告)号：KR100931549B1

公开(公告)日：2009-12-14

申请号：KR1020070105580

申请日：2007-10-19

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  이기석 ,  유영상

IPC: G11C11/15

CPC classification number: G11C11/161 ,  G11C11/1673

Abstract: 자기기록소자 및 자기기록소자의 정보저장방법이 개시된다. 본 발명에 따른 자기기록소자는 판독전극, 판독전극 상에 형성된 자기고정층 및 자기고정층 상에 형성된 절연막 또는 전도막을 구비한다. 그리고 절연막 또는 전도막 상에 형성되고, 자기소용돌이(magnetic vortex)가 형성되어 있는 자기자유층과 자기자유층에 전류 또는 자기장이 인가되도록 하는 복수의 구동전극을 구비한다. 본 발명에 따른 다른 자기기록소자는 자기소용돌이가 형성되어 있는 자기자유층, 자기자유층에 전류 또는 자기장이 인가되도록 하는 복수의 구동전극 및 자기자유층 주변에 배치되어 상기 자기소용돌이 중심의 운동에 의해 발생되는 유도전압에 의해 생성된 전류가 흐르는 판독도선을 구비한다. 본 발명에 따른 자기기록소자에 의하면, 자기소용돌이가 형성된 자기막을 이용하여 간단한 구조로 자기기록소자를 구현하는 것이 가능하며, 구동전극을 복수 개 이용하여 자기기록소자의 구동을 적은 전력으로 명확하게 할 수 있다.
자기소용돌이, 단일 자구, 유도전압, MRAM, TMR

Abstract translation: 提供一种超快磁记录元件和方法，通过使用具有磁涡流的磁性膜来实现具有简单结构的磁记录元件。 超快磁记录元件包括读电极，钉扎层，绝缘层（130），自由层（140）和多个驱动电极对（150a，150b，151a，151b）。 被钉扎层形成在读取电极上，绝缘层形成在被钉扎层上。 其中产生磁涡流的自由层是绝缘层。 多个驱动电极对被布置为使自由层与欧姆层接触。

公开(公告)号：KR1020090040039A

公开(公告)日：2009-04-23

申请号：KR1020070105600

申请日：2007-10-19

Applicant: 서울대학교산학협력단

Inventor： 김상국 ,  이기석 ,  유영상

IPC: G11C11/15

CPC classification number: G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/16 ,  G11C11/15 ,  H01L27/222 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

Abstract: A method for recording of information in a magnetic random access memory is provided to write data easily by selecting switching vertical magnetization around the magnetic vortex on the free layer. A magnetic random access memory comprises magnetic recording elements arranged in row and column. The magnetic recording element comprises 4 driving electrodes, and magnetic recording elements adjacent to each other by sharing a driving electrode and reading electrode form an array. A voltage is supplied to driving electrode pairs included the magnetic recording element(S3420). The magnetization around the magnetic vortex on the free layer is formed by supplying a current to the free layer.

Abstract translation: 提供用于在磁随机存取存储器中记录信息的方法，通过选择自由层上的磁涡旋周围的切换垂直磁化来容易地写入数据。 磁性随机存取存储器包括以行和列排列的磁记录元件。 磁记录元件包括通过共享驱动电极和读取电极而形成阵列的4个驱动电极和磁记录元件彼此相邻。 向包括磁记录元件的驱动电极对提供电压（S3420）。 通过向自由层供给电流而形成自由层上的磁涡旋周围的磁化。