ＭＲＡＭ：內存的新潮流（下）

Freescale所提供的MRAM替代性方案

在Freescale的器件中，自由的和固定的磁體層并不是單純的鐵磁板。相反，它們是合成的反鐵磁體(synthetic antiferromagnet，SAF)三明治結構，由兩個反向對準的鐵磁材料層以及兩層材料之間所夾的一層非磁性材料耦合隔層而組成。圖2示出了一個SAF位單元。SAF三明治結構產生磁致電阻效應的能力并不會因為它的混合式結構而受到影響。對準和反對準只取決于MTJ結構兩側相對的兩層材料。將兩層板材組成SAF，就可以讓每層板變成“磁矩平衡”一凈外磁場為零。這避免了磁場交疊而導致的可擴展性的問題。

SAF對于附近的導線上流過的電流所產生的磁場所作出的響應迥異于簡單的鐵磁板三明治結構。其磁軸，總是試圖與導線保持一定的角度回轉。這就使得以步進方式切換自由的SAF場(而不是以莽力顛倒其朝向)提供了可能。這種步進旋檔式切換不僅所需要的能量顯著低于交叉點開關式的，而且可以完全取消前述的“半選中”單元出現連帶寫入這一難以解決的問題。圖3示出了這種磁場切換控制技術。在這種方案中，“半選中”的單元僅旋轉45度，而遠遠不會切換到相反的對準方式的狀態上。正如所選中的單元在位線斷電時會猛然回到最接近的穩態軸向上一樣，“半選中”的單元在選中的線上所接通的電源被切斷后會自然而然地快速切換到它們初始的朝向上。此外，由單根線所產生的力起到了提高“半選中”單元的開關勢壘的作用，而不是削弱這種勢壘，因為一個所施加的力可以防止SAF單元在選擇序列中作絲毫進一步的旋轉?！?br>