Skip to main content

Materials Requirements for Magnetic Random-Access Memory (MRAM) Devices

  • Chapter
Thin Films and Heterostructures for Oxide Electronics

Part of the book series: Multifunctional Thin Film Series ((MUTF))

  • 2139 Accesses

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 129.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 169.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info
Hardcover Book
USD 169.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. S. A. Wolf, D. D. Awschalom, R. A. Buhrman, J. M. Daughton, S. Von Molnár, M. L. Roukes, A. Y. Chtchelkanova and D. M. Treger, Science 294, 1488 (2001); S. Parkin, X. Jiang, C. Kaiser, A. Panchula, K. Roche and M. Samant, Proc. of IEEE 91, 661 (2003).

    Article  CAS  Google Scholar 

  2. Semiconductor Spintronics and Quantum Computation, edited by D. S. Awaschalom, D. Loss and N. Samarth (Springer, Berlin, 2003).

    Google Scholar 

  3. M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, F. N. Vandau, F. Petroff, P. Eitenne, G. Creuzet, A. Friederich and J. Chazelas, Phys. Rev. Lett. 61, 2472 (1988).

    Article  CAS  Google Scholar 

  4. For a review see J. S. Moodera, J. Nassar and G. Mathon, Annu. Rev. Mater. Res. 29, 381 (1999).

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. J. DeBrosse, C. Arndt, C. Barwin, A. Bette, D. Gogl, E. Gow, H. Hoenigschmid, S. Lammers, M. Lamorey, Y. Lu, T. Maffitt, K. Maloney, W. Obermeyer, A. Sturm, H. Viehmann, D. Willmott, M. Wood, W. J. Gallagher, G. Mueller and A. R. Sitaram, “A 16Mb MRAM Featuring Bootstrapped Write Drivers,” Symposium on VLSI Circuits, p. 454 (2004).

    Google Scholar 

  6. M. Durlap, P. J. Naji, A. Omair, M. DeHerrera, J. Calder, J. M. Slaughter, B. N. Engel, N. D. Rizzo, G. Grynkewich, B. Butcher, C. Tracy, K. Smith, K. W. Kyler, J. J. Ren, J. A. Molla, W. A. Feil, R. G. Williams and S. Tehrani, IEEE J. Solid-State Circuits 38, 769 (2003).

    Article  Google Scholar 

  7. S. Soeya, S. Tadokoro, T. Imagawa, M. Fuyama and S. Narishige, J. Appl. Phys. 74, 6297 (1992).

    Article  Google Scholar 

  8. M. Lederman, IEEE Trans. Magn. 35, 794 (1999).

    Article  CAS  Google Scholar 

  9. J. H. Lee, H. D. Jeong, C. S. Yoon, C. K. Kim, B. G. Park and T. D. Lee, J. Appl. Phys. 91, 1431 (2002).

    Article  CAS  Google Scholar 

  10. V. Gehanno, P. P. Freitas, A. Veloso, J. Ferreira, B. Almeida, J. B. Sousa, A. Kling, J. C. Soares and M. F. da Silva, IEEE Trans. Magn. 35, 4361 (1999).

    Article  CAS  Google Scholar 

  11. A. Wallash and Y. K. Kim, IEEE Trans. Magn. 34, 1519 (1998).

    Article  Google Scholar 

  12. S. P. Bozeman, B. J. Daniels and D. J. Larson, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 615, G5.6.1 (2000).

    Google Scholar 

  13. K. Yagami, M. Tsunoda and M. Takahashi, J. Appl. Phys. 89, 6609 (2001).

    Article  CAS  Google Scholar 

  14. For example: M. Mao, S. Funada, C.-Y. Hung, T. Schneider, M. Miller, H.-C. Tong, C. Qian and L. Miloslavsky, IEEE Trans. Magn. 35, 3913 (1999); J. Fujikata, K. Hayashi and M. Nakada, J. Appl. Phys. 85, 5021 (1999)

    Article  CAS  Google Scholar 

  15. V. S. Speriosu, B.A. Gurney, D. R. Wilhoit and L. B. Brown, Proceedings of the INTERMAG’ 96.

    Google Scholar 

  16. H. A. M. van den Berg, W. Clemens, G. Gieres, G. Rupp, W. Schelter and M. Vieth, IEEE Trans. Magn. 32, 4624 (1996).

    Article  Google Scholar 

  17. S. S. P. Parkin, R. Bhadra and K. P. Roche, Phys. Rev. Lett. 66, 2152 (1991).

    Article  CAS  Google Scholar 

  18. H. A. M. van den Berg, J. Altmann, L. Baer, G. Gieres, R. Kinder, G. Rupp, M. Vieth and J. Wecker, IEEE Trans. Magn. 35, 2892 (1999).

    Article  Google Scholar 

  19. H. A. M. van den Berg, G. Rupp, W. Clemens, G. Gieres, M. Vieth, J. Wecker and S. Zoll, IEEE Trans. Magn. 34, 1336 (1998).

    Article  Google Scholar 

  20. R. R. Katti, Proc. of IEEE 91, 687 (2003); M. Dax, Semiconductor Int. 20, 84 (1997).

    Article  Google Scholar 

  21. M. Julliere, Phys. Lett. 54A, 225 (1975).

    CAS  Google Scholar 

  22. R. Jansen and J. S. Moodera, Phys. Rev. B. 61, 9047 (2000) and J. Appl. Phys. 83, 6682 (1998).

    Article  CAS  Google Scholar 

  23. J. S. Moodera, L. R. Kinder, T. M. Wong and R. Meservy, Phys. Rev. Lett. 74, 5260 (1995).

    Article  Google Scholar 

  24. C. Fery, L. Hennet, O. Lenoble, M. Piecuch, E. Snoeck and J.-F. Bobo, J. Phys.: Cond. Matter 10, 6629 (1998).

    Article  CAS  Google Scholar 

  25. E. Y. Chen, R. Whig, J. M. Slaughter, D. Cronk, G. Steiner and S. Tehrani, J. Appl. Phys. 87, 6061 (2000).

    Article  CAS  Google Scholar 

  26. R. Bubber, M. Mao, T. Schneider, H. Hegde, K. Shin, S. Funada and S. Shi, IEEE Trans. Magn. 38, 2724 (2002).

    Article  CAS  Google Scholar 

  27. Y. Ando, M. Hayashi, S. Iura, K. Yaoita, C. C. Yu, H. Kubota and T. Miyazaki, J. Phys. D: Appl. Phys. 35, 2415 (2002).

    Article  CAS  Google Scholar 

  28. J. S. Bae, K. H. Shin and H. M. Lee, J. Appl. Phys. 91, 7947 (2002).

    Article  CAS  Google Scholar 

  29. D. Song, J. Nowak and M. Covington, J. Appl. Phys. 87, 5197 (2000).

    Article  CAS  Google Scholar 

  30. S. S. P. Parkin, K. P. Roche, M. G. Samant, P. M. Rice, R. B. Beyers, R. E. Scheuerlein, E. J. O’sullivan, S. L. Brown, J. Bucchigano, D. W. Abraham, Y. Lu, M. Rooks, P. L. Trouilloud, R. A. Wanner and W. J. Gallagher, J. Appl. Phys. 85, 5828 (1999).

    Article  CAS  Google Scholar 

  31. R. C. Sousa, J. J. Sun, V. Soares, P. P. Freitas, A. Kling, M. F. da Silva and J. C. Soares, J. Appl. Phys. 85, 5258 (1999).

    Article  CAS  Google Scholar 

  32. X. Batlle, P. J. Cuadra, Z. Zhang, S. Cardoso and P. P. Freitas, J. Magn. Magn. Mat. 261, L305 (2003).

    Article  CAS  Google Scholar 

  33. M. F. Gillies, W. Oepts, A. E. T. Kuiper, R. Coehoorn, Y. Tamminga, J. H. M. Snijders and W. M. A. Bik, IEEE Trans. Magn. 35, 2991 (1999).

    Article  CAS  Google Scholar 

  34. S. Cardoso, V. Gehanno, R. Ferreira and P. P. Freitas, IEEE Trans. Magn. 35, 2952 (1999).

    Article  CAS  Google Scholar 

  35. J. W. Freeland, D. J. Keavney, R. Winarski, P. Ryan, J. M. Slaughter and R. W. Dave, J. Janesky, Phys. Rev. B 67, 134411 (2003).

    Article  Google Scholar 

  36. M. Tsunoda, K. Nishikawa, S. Ogata and M. Takahashi, Appl. Phys. Lett. 80, 3135 (2002).

    Article  CAS  Google Scholar 

  37. M. M. Schwickert, J. R. Childress, R. E. Fontana, A. J. Kellock, P. M. Rice, M. K. Ho, T. J. Thompson and B. A. Gurney, J. Appl. Phys. 89, 6871 (2001).

    Article  CAS  Google Scholar 

  38. P. Shang, A. K. Petford-Long, J.H. Nickel, M. Sharma and T. C. Anthony, J. Appl. Phys. 89, 6874 (2001).

    Article  CAS  Google Scholar 

  39. B. G. Park and T. D. Lee, Appl. Phys. Lett. 81, 2214 (2002).

    Article  CAS  Google Scholar 

  40. J. R. Childress, J.-S. Py, M. K. Ho, R. E. Fontana and B. A. Gurney, J. Appl. Phys. 93, 6426 (2003).

    Article  CAS  Google Scholar 

  41. M. F. Gillies, A. E. T. Kuiper, J. B. A. van Zon and J. M. Sturm, Appl. Phys. Lett. 78, 3496 (2001).

    Article  CAS  Google Scholar 

  42. H. Kyung, C.-S. Yoo, C. S. Yoon and C. K. Kim, Mat. Chem. Phys. 77, 583 (2002).

    Article  Google Scholar 

  43. J. Wang, P. P. Freitas, E. Snoeck, P. Wei and J. C. Soares, Appl. Phys. Lett. 79, 4387 (2001).

    Article  CAS  Google Scholar 

  44. M. Guth, V. Da Costa, G. Schmerber, A. Dinia and H. A. M. van den Berg, J. Appl. Phys. 89, 6748 (2001).

    Article  CAS  Google Scholar 

  45. W. H. Butler, X.-G. Zhang, T. C. Schulthess and J. M. MacLaren, Phys. Rev. B. 63, 054416 (2001).

    Article  Google Scholar 

  46. J. Mathon and A. Umerski, Phys. Rev. B 63, R220403 (2001).

    Article  Google Scholar 

  47. J. M. De Teresa, A. Barthelemy, A. Fert, J. P. Contour, R. Lyonnet, F. Montaigne, P. Seneor and A. Vaures, Phys. Rev. Lett. 82, 4288 (1999).

    Article  Google Scholar 

  48. A. Gupta, X. W. Li and G. Xiao, Appl. Phys. Lett. 78, 1894 (2001).

    Article  CAS  Google Scholar 

  49. S. Parkin, X. Jiang, C. Kaiser, A. Panchula, K. Roche and M. Samant, Proc. of lEEE 91, 661 (2003).

    Article  CAS  Google Scholar 

  50. For example, see D. Wang, J. Daughton, Z. Qian, M. Tondra and C. Nordman, IEEE Trans Magn. 39, 2812 (2003).

    Article  CAS  Google Scholar 

  51. B. G. Park and T.D. Lee, IEEE Trans. Magn. 35, 2919 (1999)

    Article  CAS  Google Scholar 

  52. H. Kano et al., Digest of Intermag Conference, BB-04 (2002).

    Google Scholar 

  53. D. Wang, C. Nordman, J. Daughton, Z. Qian and J. Fink, IEEE Trans. Mag. 40, 2269 (2004).

    Article  CAS  Google Scholar 

  54. K. Tsunekawa, Y. Nagamine, H. Maehara, D. D. Jjayaprawira, M. Nagai and N. Watanabe, Abst. 9 th Joint MMM-Intermag Conf. 2004, BD-03.

    Google Scholar 

  55. Y. Lu, X. W. Li, G. Xiao, R. A. Altman, W. J. Gallagher, A. Marley, K. Roche and S. S. P. Parkin, J. Appl. Phys. 83, 6515 (1998).

    Article  CAS  Google Scholar 

  56. S. Zhang, P. M. Levy, A. C. Marley and S. S. P. Parkin, Phys. Rev. Lett. 79, 3744 (1997).

    Article  CAS  Google Scholar 

  57. E. C. Stoner and E. P. Wohlfarth, Phil. Trans. Roy. Soc. A240, 599 (1948).

    CAS  Google Scholar 

  58. For example, see C. K. Kim, G. Yi, J. N. Chapman, W. A. P. Nicholson, S. McVitie and C. D. W. Wilkinson, J. Phys. D 36, 3099 (2003), and references therein.

    Article  Google Scholar 

  59. M. Motoyoshi, I. Yamamura, W. Ohtsuka, M. Shouji, H. Yamagishi, M. Nakamura, H. Yamada, K. Tai, T. Kikutani, T. Sagara, K. Moriyama, H. Mori, C. Fukumoto, M. Watanabe, H. Hachino, H. Kano, K. Bessho, H. Narisawa, M. Hosomi and N. Okazaki, 2004 Symposium on VLSI Technology, Honolulu, Digest of Technical Papers, p. 22

    Google Scholar 

  60. A. R. Sitaram et al, 2003 Symposium on VLSI Technology, Kyoto, June 2003, Semiconductor Fabtech, 19th edition, p. 103.

    Google Scholar 

  61. For example, see J. C. S. Kools, W. Kula, D. Mauri, and T. Lin, J. Appl. Phys. 85, 4466 (1999); B. D. Schrag, A. Anguelouch, S. Ingvarrson, G. Xiao, Y. Lu, P. L. Trouilloud, A. Gupta, R. A. Wanner, W. J. Gallagher, P. M. Rice and S. S. P. Parkin, Appl. Phys. Lett. 77, 2373 (2000).

    Article  CAS  Google Scholar 

  62. M. Bowen, V. Cros, F. Petroff, A. Fert, C. M. Boubeta, J. L. Costa-Krämer, J. V. Anguita, A. Cebollada, F. Briones, J. M. de Teresa, L. Morellon, M. R. Ibarra, F. Güell, F. Piero and A. Cornet, Appl. Phys. Lett. 79, 1655 (2001); J. Faure-Vincent, C. Tiusan, E. Jouguelet, F. Canet, M. Sajieddine, C. Bellouard, E. Popova, M. Hehn, F. Montaigne, A. Schuhl, Appl. Phys. Lett. 82, 4507 (2003).

    Article  CAS  Google Scholar 

  63. S. Yuasa, A. Fukushima, T. Nagahama, K. Ando and Y. Suzuki, Jpn. J. Appl. Phys. 43, L588 (2004).

    Article  CAS  Google Scholar 

  64. S. S. P. Parkin, C. Kaiser, A. Panchula, P. Rice, B. Hughes, M. Samant, and S.-H. Yang, Nature Materials (in press, 2004); S. S. P. Parkin, C. Kaiser, A. Panchula, P. Rice, B. Hughes, M. Samant and S. Yang, 49 th MMM-Conference, Jacksonville 2004, BD-09

    Google Scholar 

  65. A. Gupta and J. Z. Sun, J. Magn. Magn. Mat. 200, 24 (1999); J. M. D. Coey and C. L. Chien, MRS Bulletin 28, 720 (2003).

    Article  CAS  Google Scholar 

  66. C. Palmstrøm, MRS Bulletin 28, 725 (2003).

    Google Scholar 

  67. M. Bowen, M. Bibes, A. Barthelemy, J. P. Contour, A. Ananae, Y. Lemaitre and A. Fert,. Appl. Phys. Lett. 82, 233 (2003).

    Article  CAS  Google Scholar 

  68. B. N. Engel, J. Åkerman, B. Butcher, R. W. Dave, M. DeHerrera, M. Durlam, G. Grynkewich, J. Janesky, S. V. Pitambaram, N. D. Rizzo, J. M. Slaughter, K. Smith, J. J. Sun and S. Tehrani, 9 th Joint MMM-Intermag Conf. 2004, GE-05.

    Google Scholar 

  69. D. C. Worledge, Appl. Phys. Lett. 84, 2847 (2004); D. C. Worledge, Appl. Phys. Lett. 84, 4559 (2004).

    Article  CAS  Google Scholar 

  70. H. Fujiwara, S.-Y. Wang and M. Sun, J. Mag. Soc. Jpn., in print.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2005 Springer Science+Business Media, Inc.

About this chapter

Cite this chapter

Raberg, W., Gupta, A. (2005). Materials Requirements for Magnetic Random-Access Memory (MRAM) Devices. In: Thin Films and Heterostructures for Oxide Electronics. Multifunctional Thin Film Series. Springer, Boston, MA. https://doi.org/10.1007/0-387-26089-7_4

Download citation

Publish with us

Policies and ethics