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KR101698931B1 - Magnetic track amd information storage device including the same - Google Patents

Magnetic track amd information storage device including the same Download PDF

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KR101698931B1
KR101698931B1 KR1020100011195A KR20100011195A KR101698931B1 KR 101698931 B1 KR101698931 B1 KR 101698931B1 KR 1020100011195 A KR1020100011195 A KR 1020100011195A KR 20100011195 A KR20100011195 A KR 20100011195A KR 101698931 B1 KR101698931 B1 KR 101698931B1
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KR
South Korea
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magnetic
magnetic layer
track
domain wall
layer
Prior art date
Application number
KR1020100011195A
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Korean (ko)
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KR20110091384A (en
Inventor
이성철
서순애
조영진
피웅환
배지영
Original Assignee
삼성전자 주식회사
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Publication date
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Abstract

자성트랙 및 이를 포함하는 정보저장장치에 관해 개시되어 있다. 개시된 정보저장장치는 SAF(synthetic antiferromagnet) 구조를 갖는 트랙을 포함할 수 있다. 상기 트랙의 자구벽을 이동시키기 위한 자구벽 이동수단과 상기 트랙에 대한 정보의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기수단이 더 구비될 수 있다. Magnetic track and an information storage device including the same. The disclosed information storage device may include a track having a synthetic antiferromagnet (SAF) structure. A magnetic domain wall movement means for moving the magnetic domain wall of the track, and a read / write means for reproducing and recording information on the track.

Description

자성트랙 및 이를 포함하는 정보저장장치{Magnetic track amd information storage device including the same}Technical Field [0001] The present invention relates to a magnetic track and an information storage device including the magnetic track.

자성트랙 및 이를 포함하는 정보저장장치에 관한 것이다. A magnetic track and an information storage device including the magnetic track.

전원이 차단되더라도 기록된 정보가 유지되는 비휘발성 정보저장장치는 HDD(hard disk drive)와 비휘발성 RAM(ramdom access memory) 등이 있다. A nonvolatile information storage device in which recorded information is maintained even when the power is turned off includes a hard disk drive (HDD) and a random access memory (RAM).

일반적으로, HDD는 회전하는 부분을 갖는 저장장치로 마모되는 경향이 있고, 동작시 페일(fail)이 발생할 가능성이 크기 때문에 신뢰성이 떨어진다. 한편, 비휘발성 RAM의 대표적인 예로 플래시 메모리를 들 수 있는데, 플래시 메모리는 회전하는 기계 장치를 사용하지 않지만, 읽기/쓰기 동작 속도가 느리고 수명이 짧으며, HDD에 비해 저장용량이 작은 단점이 있다. 또한 플래시 메모리의 생산 비용은 상대적으로 높은 편이다. In general, HDDs tend to wear out with storage devices having rotating parts, and reliability is low because of the high possibility of failures in operation. On the other hand, a representative example of the nonvolatile RAM is a flash memory. The flash memory does not use a rotating mechanism, but has a drawback in that the read / write operation speed is slow, the life is short, and the storage capacity is small compared with the HDD. In addition, the production cost of flash memory is relatively high.

이에, 최근에는 종래의 비휘발성 정보저장장치의 문제점을 극복하기 위한 방안으로서, 자성 물질의 자구벽(magnetic domain wall) 이동 원리를 이용하는 새로운 정보저장장치에 관한 연구 및 개발이 이루어지고 있다. 자구(magnetic domain)는 강자성체 내에서 자기 모멘트가 일정 방향으로 정돈된 자기적인 미소영역이고, 자구벽은 서로 다른 자화 방향을 갖는 자구들의 경계부이다. 자구 및 자구벽은 자성체에 인가되는 전류에 의해 이동될 수 있다. 자구 및 자구벽의 이동 원리를 이용하면, 회전하는 기계 장치를 사용하지 않으면서 저장용량이 큰 정보저장장치를 구현할 수 있을 것이라 예상된다. Recently, research and development of a new information storage device using a magnetic domain wall movement principle of a magnetic material have been conducted as a means for overcoming the problems of a conventional nonvolatile information storage device. A magnetic domain is a magnetic microstructure in which a magnetic moment is arranged in a certain direction in a ferromagnetic body, and a magnetic domain wall is a boundary of magnetic domains having different magnetization directions. The magnetic domain wall and the magnetic domain wall can be moved by a current applied to the magnetic body. It is expected that, by using the principle of moving the magnetic domain wall and the magnetic domain wall, an information storage device having a large storage capacity can be realized without using a rotating mechanism.

그런데 자구벽 이동을 이용한 장치의 실용화를 위해서는, 자구 및 자구벽을 이동시킬 수 있는 임계전류를 낮출 필요가 있다. 상기 임계전류가 높을 때, 전력 소모가 크고, 줄열(Joule heat)에 의해 자성체가 가열되는 등 다양한 문제가 발생할 수 있다. However, for practical use of the device using the magnetic domain wall movement, it is necessary to lower the threshold current for moving the magnetic domain wall and the magnetic domain wall. When the threshold current is high, power consumption is large, and various problems may occur such that the magnetic body is heated by joule heat.

자구벽을 이동시킬 수 있는 자성트랙 및 이를 포함하는 정보저장장치를 제공한다. A magnetic track capable of moving a magnetic domain wall and an information storage device including the same are provided.

본 발명의 한 측면(aspect)에 따르면, 연장 방향을 따라 배열된 다수의 자구영역과 그들 사이에 자구벽영역을 갖는 것으로, SAF(synthetic antiferromagnet) 구조를 포함하는 트랙; 상기 트랙의 자구벽을 이동시키기 위한 자구벽 이동수단; 및 상기 트랙에 대한 정보의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기수단;을 포함하는 정보저장장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, there is provided a track comprising a synthetic antiferromagnet (SAF) structure having a plurality of magnetic domain regions arranged in the extending direction and a magnetic domain wall region therebetween; A magnetic domain wall moving means for moving a magnetic domain wall of the track; And a read / write unit for reproducing and recording information on the track.

상기 트랙은 제1 자성층; 및 상기 제1 자성층의 상면 및 하면 중 어느 하나에, 상기 제1 자성층과 SAF 구조를 형성하는 제2 자성층;을 포함할 수 있다. The track includes a first magnetic layer; And a second magnetic layer formed on either the upper surface or the lower surface of the first magnetic layer to form the SAF structure with the first magnetic layer.

상기 제2 자성층의 두께는 상기 제1 자성층의 두께보다 얇을 수 있다. The thickness of the second magnetic layer may be thinner than the thickness of the first magnetic layer.

상기 제1 자성층의 두께는 0.3∼10nm 정도일 수 있다. The thickness of the first magnetic layer may be about 0.3 to 10 nm.

상기 제2 자성층의 두께는 0.1∼1nm 정도일 수 있다. The thickness of the second magnetic layer may be about 0.1 to 1 nm.

상기 제1 자성층과 상기 제2 자성층 사이의 교환결합상수(exchange coupling constant)(Jex)는 -1≤Jex＜0 (단위:erg/cm)를 만족할 수 있다. The exchange coupling constant Jex between the first magnetic layer and the second magnetic layer may satisfy -1? Jex <0 (unit: erg / cm).

상기 제1 및 제2 자성층은 수직 자기이방성(perpendicular magnetic anisotropy)을 가질 수 있다. The first and second magnetic layers may have perpendicular magnetic anisotropy.

상기 제1 자성층의 상면 및 하면 중 다른 하나에 상기 제1 자성층과 SAF 구조를 형성하는 제3 자성층이 더 구비될 수 있다. And a third magnetic layer for forming the SAF structure with the first magnetic layer may be further provided on the other of the upper surface and the lower surface of the first magnetic layer.

상기 제1 자성층과 상기 제3 자성층 사이의 교환결합상수(exchange coupling constant)(Jex)는 -1≤Jex＜0 (단위:erg/cm)를 만족할 수 있다. The exchange coupling constant (Jex) between the first magnetic layer and the third magnetic layer may satisfy -1? Jex <0 (unit: erg / cm).

상기 제1 내지 제3 자성층은 수직 자기이방성(perpendicular magnetic anisotropy)을 가질 수 있다. The first to third magnetic layers may have perpendicular magnetic anisotropy.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 연장 방향을 따라 배열된 다수의 자구영역 및 그들 사이에 자구벽영역을 갖는 트랙; 상기 트랙의 자구벽을 이동시키기 위한 자구벽 이동수단; 및 상기 트랙에 대한 정보의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기수단;을 포함하고, According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic head comprising: a track having a plurality of magnetic domain regions arranged in the extending direction and a magnetic domain wall region therebetween; A magnetic domain wall moving means for moving a magnetic domain wall of the track; And read / write means for reproducing and recording information on the track,

상기 트랙은 제1 자성층; 및 상기 제1 자성층의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 상기 트랙의 포화자화량(Ms)을 낮추는 제2 자성층;을 구비하는 정보저장장치가 제공된다. The track includes a first magnetic layer; And a second magnetic layer for lowering a saturation magnetization (Ms) of the track on at least one of an upper surface and a lower surface of the first magnetic layer.

상기 제2 자성층의 두께는 상기 제1 자성층의 두께보다 얇을 수 있다. The thickness of the second magnetic layer may be thinner than the thickness of the first magnetic layer.

상기 트랙은 상기 제1 자성층과 상기 제2 자성층 사이에 스페이서 층을 더 포함할 수 있다. The track may further include a spacer layer between the first magnetic layer and the second magnetic layer.

자구벽 이동을 위한 임계전류가 낮은 자성트랙 및 이를 포함하는 자구벽 이동 소자(정보저장장치)를 구현할 수 있다. 따라서 자구벽 이동 소자(정보저장장치)의 전력 소모를 줄일 수 있고, 줄(Joule) 히팅(heating) 문제를 억제/방지할 수 있다. A magnetic track having a low threshold current for moving the magnetic domain wall and a magnetic domain wall moving device (information storage device) including the magnetic track can be realized. Accordingly, the power consumption of the magnetic domain wall moving device (information storage device) can be reduced, and the problem of joule heating can be suppressed / prevented.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트랙을 보여주는 사시도이다.
도 2는 비교예에 따른 트랙을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 트랙의 자구벽 이동을 위한 임계전류 밀도와, 상기 실시예에 따라 제조한 트랙의 교환결합상수(Jex)에 따른 임계전류 밀도의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랙을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트랙을 포함하는 정보저장장치를 보여주는 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *
10 : 제1 자성층 20 : 제2 자성층
30 : 제3 자성층 100, 200, 300, 1000 : 트랙
2000 : 읽기수단 3000 : 쓰기수단
D1∼D3 : 자구영역 DW1, DW2 : 자구벽영역
T1, T2 : 트랜지스터1 is a perspective view illustrating a track according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a track according to a comparative example.
3 is a graph showing the variation of critical current density according to the exchange coupling constant (Jex) of a track manufactured according to the above embodiment and the critical current density for the magnetic domain wall movement of the track according to the embodiment of the present invention and the comparative example to be.
4 and 5 are perspective views showing tracks according to another embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating an information storage device including tracks according to an embodiment of the present invention.
Description of the Related Art [0002]
10: first magnetic layer 20: second magnetic layer
30: third magnetic layer 100, 200, 300, 1000: tracks
2000: Reading means 3000: Writing means
D1 to D3: magnetic domain regions DW1 and DW2: magnetic domain wall regions
T1, T2: transistor

이하, 본 발명의 실시예에 따른 자성트랙 및 이를 포함하는 정보저장장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 층이나 영역들의 폭 및 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 그리고 첨부된 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다. Hereinafter, a magnetic track and an information storage device including the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The widths and thicknesses of the layers or regions illustrated in the accompanying drawings are exaggerated for clarity of description. And in the accompanying drawings, like reference numerals refer to like elements.

먼저, 본 발명의 일 측면에 따른 사상 및 원리에 대해 간략히 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 트랙은 SAF(synthetic antiferromagnet) 구조를 포함할 수 있다. 때문에, 상기 트랙에서 자구벽을 이동시키기 위한 임계전류가 낮아질 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 트랙에서 자구벽을 이동시키기 위한 임계전류는 상기 트랙의 포화자화량(saturation magnetization)(Ms)이 증가함에 따라 증가할 수 있다. 포화자화량(Ms)은 물질의 고유한 값으로, 종래 기술에 따르면 트랙의 포화자화량(Ms)을 조절하는 것은 용이하지 않다. 그런데 본 발명의 실시예에서와 같이 트랙을 SAF 구조로 형성하면, 트랙 전체의 유효(effective) 포화자화량(Ms)을 쉽게 낮출 수 있다. 이는 SAF 구조를 구성하는 자성층들이 서로 반대의 자화 방향을 가지므로, 자화량이 상쇄되기 때문이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 트랙은 낮은 포화자화량(Ms)을 가질 수 있고, 결과적으로, 상기 트랙에서 자구벽을 이동시키기 위한 임계전류는 낮아질 수 있다. First, a brief description will be given of an idea and principle according to one aspect of the present invention. A track according to an embodiment of the present invention may include a synthetic antiferromagnet (SAF) structure. Therefore, the threshold current for moving the magnetic domain wall in the track can be lowered. More specifically, the threshold current for moving the magnetic domain wall in the track may increase as the saturation magnetization (Ms) of the track increases. The saturation magnetization amount (Ms) is a unique value of the material, and according to the related art, it is not easy to adjust the saturation magnetization amount (Ms) of the track. However, when the track is formed into the SAF structure as in the embodiment of the present invention, the effective saturation magnetization amount Ms of the entire track can be easily lowered. This is because the magnetization amounts are canceled because the magnetic layers constituting the SAF structure have mutually opposite magnetization directions. Therefore, the track according to the embodiment of the present invention can have a low saturation magnetization amount (Ms), and consequently, the threshold current for moving the magnetic domain wall in the track can be lowered.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트랙(100)을 보여준다. Figure 1 shows a track 100 according to an embodiment of the invention.

도 1을 참조하면, 트랙(100)은 제1 자성층(10) 및 제1 자성층(10) 상면에 구비된 제2 자성층(20)을 포함할 수 있다. 제2 자성층(20)은 제1 자성층(10)과 SAF(synthetic antiferromagnet) 구조를 형성할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 제1 자성층(10)과 제2 자성층(20) 사이에는 스페이서(spacer)가 더 구비될 수 있다. 두 자성층(즉, 제1 및 제2 자성층(10, 20))이 소정의 스페이서를 사이에 두고 접해 있을 때, SAF 구조가 형성될 수 있다. SAF 구조에서는, 두 자성층(제1 및 제2 자성층(10, 20)) 중 하나의 자화 방향이 제1 방향으로 정해지면, 다른 하나의 자화 방향은 상기 제1 방향과 반대 방향으로 정해질 수 있다. 그것이 에너지적으로 안정하기 때문이다. 따라서, 두 자성층(제1 및 제2 자성층(10, 20))이 SAF 구조를 이룬다는 것은 이들의 자화 방향이 서로 반대라는 것을 의미할 수 있다. Referring to FIG. 1, a track 100 may include a first magnetic layer 10 and a second magnetic layer 20 provided on a top surface of the first magnetic layer 10. The second magnetic layer 20 may form a synthetic antiferromagnet (SAF) structure with the first magnetic layer 10. Although not shown, a spacer may be further provided between the first magnetic layer 10 and the second magnetic layer 20. When the two magnetic layers (i.e., the first and second magnetic layers 10 and 20) are in contact with each other with a predetermined spacer interposed therebetween, the SAF structure can be formed. In the SAF structure, if the magnetization direction of one of the two magnetic layers (the first and second magnetic layers 10 and 20) is set to the first direction, the other magnetization direction can be set to the opposite direction to the first direction . Because it is energetically stable. Therefore, the fact that the two magnetic layers (the first and second magnetic layers 10 and 20) form the SAF structure can mean that their magnetization directions are opposite to each other.

제1 및 제2 자성층(10, 20)은 수직 자기이방성(perpendicular magnetic anisotropy)을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 자성층(10, 20)은 Co 계열의 물질을 포함할 수 있고, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 구체적인 예로, 제1 및 제2 자성층(10, 20)은 Co, CoFe, CoFeB, CoCr 및 CoCrPt 중 적어도 하나를 포함하거나, [Co/Ni]n 구조, [Co/Pt]n 구조 또는 [Co/Pd]n 구조 등을 포함할 수 있다. [Co/Ni]n 구조에서 n은 Co와 Ni가 교대로 반복 적층된 횟수를 의미한다. 이는 [Co/Pt]n 및 [Co/Pd]n 에서도 마찬가지이다. 한편, 제1 및 제2 자성층(10, 20) 사이에 구비되는 스페이서(미도시)는 비자성층일 수 있다. 예컨대, 상기 스페이서는 Ru층과 같은 비자성 도전층일 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 자성층(10, 20)과 상기 스페이서의 물질에 대해 구체적으로 언급하였지만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 그 밖의 다양한 물질이 사용될 수 있다. The first and second magnetic layers 10 and 20 may have perpendicular magnetic anisotropy. In this case, the first and second magnetic layers 10 and 20 may include a Co-based material, and may have a single layer or a multilayer structure. An example concrete, the first and second magnetic layers (10, 20) includes at least one of Co, CoFe, CoFeB, CoCr and CoCrPt, or, [Co / Ni] n structure, [Co / Pt] n structure or a [Co / Pd] n structure, and the like. In the [Co / Ni] n structure, n means the number of times that Co and Ni are alternately repeatedly stacked. This is true for [Co / Pt] n and [Co / Pd] n . Meanwhile, the spacer (not shown) provided between the first and second magnetic layers 10 and 20 may be a nonmagnetic layer. For example, the spacer may be a non-magnetic conductive layer such as a Ru layer. Here, although specific reference has been made to the material of the first and second magnetic layers 10 and 20 and the spacer, this is merely an illustrative example, and various other materials can be used.

트랙(100)은 그 연장 방향을 따라 일렬로 배열되는 다수의 자구영역(D1∼D3) 및 이들 사이에 자구벽영역(DW1, DW2)을 가질 수 있다. 여기서는, 세 개의 자구영역(D1∼D3)과 두 개의 자구벽영역(DW1, DW2)을 도시하였지만, 이들의 개수는 늘어날 수 있다. 제1 및 제2 자성층(10, 20)이 SAF 구조를 구성한다는 것은, 제1 자성층(10)의 소정 영역과 그에 대응하는 제2 자성층(20) 영역이 서로 반대의 자화 방향을 갖는다는 것을 의미한다. 그러므로, 각각의 자구영역(D1∼D3)에서 제1 자성층(10)의 자화 방향과 제2 자성층(20)의 자화 방향은 서로 반대일 수 있다. 각각의 자구영역(D1∼D3)에 도시된 화살표는 해당 영역의 자화 방향을 나타낸다. 자구영역(D1∼D3)의 자구와 자구벽영역(DW1, DW2)의 자구벽은 트랙(100)에 인가되는 전류에 의해 이동될 수 있다. 상기 전류의 방향에 따라 자구 및 자구벽의 이동 방향이 결정될 수 있다. 자구 및 자구벽은 전자가 흐르는 방향으로 이동될 수 있다. 전류의 방향과 전자의 방향은 반대로 여겨지므로, 자구 및 자구벽은 전류의 반대 방향으로 이동된다고 할 수 있다. The track 100 may have a plurality of magnetic domain regions D1 to D3 arranged in a line along the extending direction thereof and a magnetic domain wall regions DW1 and DW2 therebetween. Although three magnetic domain regions D1 to D3 and two magnetic domain wall regions DW1 and DW2 are shown here, the number of them can be increased. The fact that the first and second magnetic layers 10 and 20 constitute the SAF structure means that a predetermined region of the first magnetic layer 10 and a region of the corresponding second magnetic layer 20 have mutually opposite magnetization directions do. Therefore, in each of the magnetic domain regions D1 to D3, the magnetization direction of the first magnetic layer 10 and the magnetization direction of the second magnetic layer 20 may be opposite to each other. The arrows shown in the respective magnetic domain regions D1 to D3 represent the magnetization directions of the corresponding domains. The magnetic domains of the magnetic domain regions D1 to D3 and the magnetic domain walls of the magnetic domain wall regions DW1 and DW2 can be moved by the currents applied to the tracks 100. [ The moving direction of the magnetic domain wall and the magnetic domain wall can be determined according to the direction of the current. The magnetic domains and the magnetic domain walls can be moved in a direction in which electrons flow. Since the direction of the current and the direction of the electrons are regarded as reversed, the magnetic domain wall and the magnetic domain wall move in the opposite direction of the current.

제1 자성층(10)과 제2 자성층(20)의 두께는 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 자성층(10)의 두께는 제2 자성층(20)의 두께보다 클 수 있다. 이 경우, 제1 자성층(10)은, 예컨대, 0.3∼10nm 정도의 두께를 가질 수 있고, 제2 자성층(20)은, 예컨대, 0.1∼1nm 정도의 두께를 가질 수 있다. 제1 자성층(10)의 두께가 두꺼울 때, 소정의 쓰기수단(미도시)에 의한 제1 자성층(10)의 자화 반전이 용이할 수 있다. 제1 자성층(10)의 소정 영역에서 자화 방향이 반전되면, 그에 대응하는 제2 자성층(20) 영역의 자화 방향도 반전될 수 있다. 예를 들어, 다수의 자구영역(D1∼D3) 중 첫 번째 자구영역(D1)에서 제1 자성층(10)의 자화 방향을 반전시키면, 그에 대응하는 제2 자성층(20)의 자화 방향도 반전될 수 있다. 이때, 제1 자성층(10)의 두께가 상대적으로 두꺼우면, 제1 자성층(10)의 자화 반전이 용이할 수 있으므로, 결과적으로, 첫 번째 자구영역(D1)의 자화 반전이 용이할 수 있다. 첫 번째 자구영역(D1)의 자화 방향을 반전시키는 것은 소정의 데이터를 기록하는 동작으로 여길 수 있다. 따라서, 제1 자성층(10)의 두께가 상대적으로 두꺼우면, 데이터 기록 동작이 쉬워지는 효과를 얻을 수 있다. 제1 자성층(10)보다 제2 자성층(20)을 더 두껍게 형성할 수도 있다. 이 경우, 우선적인 기록 동작은 제2 자성층(20)에 수행하는 것이 적절할 수 있다. 즉, 제2 자성층(20)이 상대적으로 두꺼울 때, 제2 자성층(20)을 먼저 자화 반전시키고, 그에 따라 제1 자성층(10)이 자화 반전되도록 하는 것이 반대의 경우보다 수월할 수 있다. 이상에서는, 제1 자성층(10)과 제2 자성층(20)의 두께가 다른 경우에 대해 설명하였지만, 제1 및 제2 자성층(10, 20)의 두께가 반드시 달라야 하는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 제1 및 제2 자성층(10, 20)을 동일한 두께로 형성할 수도 있다. The thicknesses of the first magnetic layer 10 and the second magnetic layer 20 may be different. For example, the thickness of the first magnetic layer 10 may be greater than the thickness of the second magnetic layer 20. In this case, the first magnetic layer 10 may have a thickness of, for example, about 0.3 to 10 nm, and the second magnetic layer 20 may have a thickness of, for example, about 0.1 to 1 nm. When the thickness of the first magnetic layer 10 is thick, it is easy to invert the magnetization of the first magnetic layer 10 by a predetermined writing means (not shown). When the magnetization direction is reversed in a predetermined region of the first magnetic layer 10, the magnetization direction of the corresponding region of the second magnetic layer 20 can also be reversed. For example, when the magnetization direction of the first magnetic layer 10 is reversed in the first magnetic domain D1 of the plurality of magnetic domains D1 to D3, the magnetization direction of the corresponding second magnetic layer 20 is also reversed . At this time, if the thickness of the first magnetic layer 10 is relatively large, the magnetization inversion of the first magnetic layer 10 can be facilitated, and as a result, the magnetization inversion of the first magnetic domain D1 can be facilitated. The inversion of the magnetization direction of the first magnetic domain D1 may be regarded as an operation of recording predetermined data. Therefore, if the thickness of the first magnetic layer 10 is relatively large, an effect of facilitating the data recording operation can be obtained. The second magnetic layer 20 may be formed thicker than the first magnetic layer 10. In this case, it may be appropriate to perform the first recording operation on the second magnetic layer 20. That is, when the second magnetic layer 20 is relatively thick, it may be easier to reverse the magnetization of the second magnetic layer 20 first so that the magnetization of the first magnetic layer 10 is reversed. In the above description, the first magnetic layer 10 and the second magnetic layer 20 have different thicknesses. However, the thicknesses of the first and second magnetic layers 10 and 20 are not necessarily different. In some cases, the first and second magnetic layers 10 and 20 may be formed to have the same thickness.

한편, 제1 및 제2 자성층(10, 20) 사이의 교환결합상수(exchange coupling constant)(Jex)는 0보다 작을 수 있다. 예컨대, 상기 교환결합상수(Jex)는 약 -1 erg/cm 보다 크거나 같고, 0보다 작을 수 있다. 상기 교환결합상수(Jex)가 음수이고 낮을수록 제1 자성층(10)과 제2 자성층(20)이 반대 반향으로 자화되려는 경향이 커질 수 있다. Meanwhile, the exchange coupling constant Jex between the first and second magnetic layers 10 and 20 may be less than zero. For example, the exchange coupling constant Jex may be greater than or equal to about -1 erg / cm, and may be less than zero. As the exchange coupling constant Jex is negative and lower, the first magnetic layer 10 and the second magnetic layer 20 tend to be magnetized in the opposite eaves.

본 발명의 실시예에 따른 트랙(100)은 SAF 구조를 포함하기 때문에, 유효 포화자화량(Ms)이 낮아질 수 있고, 결과적으로, 트랙(100)에서 자구벽을 이동시키기 위한 임계전류가 낮아질 수 있다. 이에 대해서는 앞서 상세히 설명한 바, 반복 설명은 생략한다. Since the track 100 according to the embodiment of the present invention includes the SAF structure, the effective saturation magnetization amount Ms can be lowered, and consequently, the threshold current for moving the magnetic domain wall in the track 100 can be lowered have. As described above in detail, the repetitive description will be omitted.

도 2는 본 발명의 실시예와 비교되는 비교예에 따른 트랙을 보여준다. 2 shows a track according to a comparative example compared with the embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 단층 구조의 트랙이 도시되어 있다. 도 2의 트랙은 도 1에서 제2 자성층(20)을 제거한 구조, 즉, 제1 자성층(10)만으로 구성된 단층 구조를 가질 수 있다. 이와 같이, 단층 구조로 트랙을 형성하면, 도 1의 구조와 비교하여 트랙의 포화자화량(Ms)이 크기 때문에 자구벽 이동을 위한 임계전류를 낮추기 어려운 문제가 있다. Referring to Fig. 2, a track of a single layer structure is shown. The track of FIG. 2 may have a single-layer structure composed of only the first magnetic layer 10, in which the second magnetic layer 20 is removed in FIG. When a track is formed in a single layer structure as described above, the saturation magnetization Ms of the track is larger than that of the structure shown in Fig. 1, and thus there is a problem that it is difficult to lower the threshold current for the magnetic domain wall movement.

도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 트랙의 자구벽 이동을 위한 임계전류 밀도를 보여준다. 또한 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 트랙의 교환결합상수(Jex)에 따른 자구벽 이동을 위한 임계전류 밀도의 변화를 보여준다. FIG. 3 shows the critical current density for the magnetic domain wall movement of the track according to the embodiment of the present invention and the comparative example. FIG. 3 also shows the variation of the critical current density for the magnetic domain wall movement according to the exchange coupling constant Jex of the track according to the embodiment of the present invention.

도 3의 결과를 얻는데 사용한 본 발명의 실시예에 따른 트랙은 도 1과 같은 구조를 갖는 것으로, 1000nm의 길이 및 200nm의 폭으로 제조되었다. 이때, 제1 자성층(10)의 두께는 1.0nm 이었고, 제2 자성층(20)의 두께는 0.1nm 이었다. 한편, 상기 비교예에 따른 트랙은 도 2와 같은 단층 구조를 갖는다. 즉, 상기 비교예에 따른 트랙은 상기 실시예에 따른 트랙에서 제2 자성층(20)이 없는 구조(즉, 제1 자성층(10)만으로 구성된 단층 구조)이다. 상기 비교예에 따른 트랙의 길이, 폭 및 두께는 각각 1000nm, 200nm 및 1.0nm 이었다. The track according to the embodiment of the present invention used to obtain the results of FIG. 3, having the structure as shown in FIG. 1, was manufactured with a length of 1000 nm and a width of 200 nm. At this time, the thickness of the first magnetic layer 10 was 1.0 nm, and the thickness of the second magnetic layer 20 was 0.1 nm. On the other hand, the track according to the comparative example has a single layer structure as shown in Fig. That is, the track according to the comparative example is a structure in which the second magnetic layer 20 is not present in the track according to the embodiment (i.e., a single layer structure composed of only the first magnetic layer 10). The track length, width and thickness according to the comparative example were 1000 nm, 200 nm and 1.0 nm, respectively.

도 3을 참조하면, 비교예에 따른 트랙의 그래프보다 본 발명의 실시예에 따른 트랙의 그래프가 왼쪽에 위치하는 것을 알 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 트랙이 비교예에 따른 트랙보다 자구벽 이동을 위한 임계전류가 낮다는 것을 의미한다. 또한 도 3으로부터, 본 발명의 실시예에 따른 트랙에서 교환결합상수(Jex)가 낮을수록 자구벽 이동을 위한 임계전류가 낮아지는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 3, it can be seen that the track graph according to the embodiment of the present invention is located on the left side of the graph of the track according to the comparative example. This means that the track according to the embodiment of the present invention has a lower threshold current for the magnetic domain wall movement than the track according to the comparative example. It can also be seen from FIG. 3 that the threshold current for the magnetic domain wall movement decreases as the exchange coupling constant (Jex) is lower in the track according to the embodiment of the present invention.

도 1의 구조는 다양하게 변형될 수 있다. 이하에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여, 도 1의 변형예에 대하여 설명한다. The structure of Fig. 1 can be modified in various ways. Hereinafter, a modified example of Fig. 1 will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랙(200)을 보여준다. 도 4는 도 1의 제1 자성층(10)과 제2 자성층(20)의 위치가 바뀐 것이다. 즉, 제1 자성층(10)의 하면에 제2 자성층(20)이 위치하는 경우이다. 이 경우, 하부층(즉, 제2 자성층(20))이 상부층(즉, 제1 자성층(10))보다 얇을 수 있다. 4 shows a track 200 according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 shows the position of the first magnetic layer 10 and the second magnetic layer 20 in FIG. 1 changed. That is, the second magnetic layer 20 is located on the lower surface of the first magnetic layer 10. In this case, the lower layer (i.e., the second magnetic layer 20) may be thinner than the upper layer (i.e., the first magnetic layer 10).

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랙(300)을 보여준다. 도 5는 도 1의 제1 자성층(10) 하면에 제3 자성층(30)을 추가한 변형 구조이다. 제3 자성층(30)은 제1 자성층(10)과 SAF 구조를 형성할 수 있다. 따라서, 도 5는 제1 자성층(10) 위·아래에 SAF 구조를 갖는다고 할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 제1 자성층(10)과 제2 자성층(20) 사이, 그리고, 제1 자성층(10)과 제3 자성층(30) 사이에 스페이서(spacer)가 구비될 수 있다. 상기 스페이서는 도 1을 참조하여 설명한 스페이서와 동일할 수 있다. Figure 5 shows a track 300 according to another embodiment of the present invention. 5 is a modified structure in which the third magnetic layer 30 is added to the bottom surface of the first magnetic layer 10 in Fig. The third magnetic layer 30 can form a SAF structure with the first magnetic layer 10. [ Therefore, it can be said that FIG. 5 has SAF structure above and below the first magnetic layer 10. Although not shown, a spacer may be provided between the first magnetic layer 10 and the second magnetic layer 20, and between the first magnetic layer 10 and the third magnetic layer 30. The spacer may be the same as the spacer described with reference to Fig.

제1 내지 제3 자성층(10, 20, 30)은 수직 자기이방성을 가질 수 있다. 제1 및 제2 자성층(10, 20)의 물질에 대해서는 도 1을 참조하여 설명한 바 있으므로, 여기서 반복하지 않는다. 제3 자성층(30)의 물질은 제1 및 제2 자성층(10, 20)의 물질과 동일 혹은 유사할 수 있다. 제2 및 제3 자성층(20, 30)은 제1 자성층(10)보다 상대적으로 얇게 형성될 수 있다. 그러나 이는 일례에 불과하고, 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 자성층(10, 20, 30)을 모두 동일한 두께로 형성하거나, 제2 및 제3 자성층(20, 30)을 제1 자성층(10)보다 두껍게 형성할 수도 있다. 또한, 제1 자성층(10)과 제3 자성층(30)을 유사한 두께로 형성하고, 제2 자성층(10)을 상대적으로 얇게 형성하거나, 제1 자성층(10)과 제2 자성층(20)을 유사한 두께로 형성하고, 제3 자성층(30)을 상대적으로 얇게 형성할 수도 있다. 그 밖에도 다양한 변형 구조가 가능할 수 있다. The first to third magnetic layers 10, 20, and 30 may have perpendicular magnetic anisotropy. Since the materials of the first and second magnetic layers 10 and 20 have been described with reference to Fig. 1, they are not repeated here. The material of the third magnetic layer 30 may be the same as or similar to the material of the first and second magnetic layers 10 and 20. The second and third magnetic layers 20 and 30 may be formed to be relatively thinner than the first magnetic layer 10. However, this is merely an example and can be variously modified. For example, the first to third magnetic layers 10, 20, 30 may be formed to have the same thickness, or the second and third magnetic layers 20, 30 may be formed thicker than the first magnetic layer 10. The first magnetic layer 10 and the third magnetic layer 30 may be formed to have a similar thickness and the second magnetic layer 10 may be formed to be relatively thin or the first magnetic layer 10 and the second magnetic layer 20 may be formed to be similar And the third magnetic layer 30 may be formed to have a relatively small thickness. In addition, various deformation structures may be possible.

이상에서 설명한 본 발명의 실시에에 따른 트랙은 자구벽 이동을 이용한 정보저장장치에 적용할 수 있다. 그 일례가 도 6에 도시되어 있다. 즉, 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 트랙(1000)을 포함하는 자구벽 이동을 이용한 정보저장장치를 보여주는 사시도이다. The track according to the embodiment of the present invention described above can be applied to an information storage device using a magnetic domain wall movement. An example thereof is shown in Fig. 6 is a perspective view showing an information storage apparatus using a magnetic domain wall movement including a track 1000 according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 소정 방향, 예컨대, X축 방향으로 연장된 트랙(1000)이 구비될 수 있다. 트랙(1000)은 도 1, 도 4 및 도 5의 트랙(100, 200, 300) 중 어느 하나 또는 그로부터 변형된 구조를 가질 수 있다. 트랙(1000)은 그 연장 방향(즉, X축 방향)을 따라 일렬로 연속 배열된 다수의 자구영역을 가질 수 있다. 인접한 두 개의 자구영역 사이에 자구벽영역이 구비될 수 있다. 트랙(1000)은 각 자구영역에 정보를 저장하는 정보저장요소로 사용될 수 있다. 트랙(1000)의 형태는 도시된 바에 한정되지 않고, 다양하게 변형될 수 있다. Referring to FIG. 6, a track 1000 may be provided extending in a predetermined direction, for example, an X-axis direction. The track 1000 may have any of the tracks 100, 200, 300 of FIGS. 1, 4, and 5, or a modified structure thereof. The tracks 1000 may have a plurality of magnetic domain regions successively arranged in a line along their extending direction (i.e., the X axis direction). A magnetic domain wall region may be provided between adjacent two magnetic domain regions. The track 1000 can be used as an information storage element for storing information in each magnetic domain. The shape of the track 1000 is not limited to that shown in the drawings, and may be variously modified.

트랙(1000)의 양단 중 적어도 하나는 트랜지스터와 연결될 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 트랙(1000)의 양단은 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)와 연결될 수 있다. 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2) 중 적어도 하나는 전류원(미도시)에 연결될 수 있다. 상기 전류원과 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)는 트랙(1000)에 연결된 "자구벽 이동수단"을 구성할 수 있다. 상기 전류원과 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)를 이용해서 트랙(1000)에 소정의 전류를 인가하여, 트랙(1000) 내에서 자구 및 자구벽을 이동시킬 수 있다. 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)의 온(ON)·오프(OFF) 상태를 제어하여 상기 전류의 방향을 조절할 수 있고, 상기 전류의 방향에 따라 자구 및 자구벽의 이동 방향이 달라질 수 있다. 전류의 방향은 전자의 방향과 반대이므로, 자구 및 자구벽은 전류의 방향과 반대 방향으로 이동한다. 트랙(1000)의 양단을 각각 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)와 연결시키는 대신에, 트랙(1000)의 양단 중 하나에 하나 또는 둘 이상의 트랜지스터를 연결할 수도 있다. 트랜지스터 대신에 다른 스위칭소자, 예컨대, 다이오드를 사용할 수도 있다. 그 밖에도, 상기 "자구벽 이동수단"의 구성은 다양하게 변형될 수 있다. At least one of both ends of the track 1000 may be connected to the transistor. For example, as shown, both ends of the track 1000 may be connected to the first and second transistors T1 and T2. At least one of the first and second transistors T1 and T2 may be connected to a current source (not shown). The current source and the first and second transistors T1 and T2 may constitute a " magnetic domain wall moving means "connected to the track 1000. [ A predetermined current may be applied to the track 1000 using the current source and the first and second transistors T1 and T2 to move the magnetic domain wall and the magnetic domain wall within the track 1000. [ The direction of the current can be controlled by controlling the ON and OFF states of the first and second transistors T1 and T2 and the moving direction of the magnetic domain wall and the magnetic domain wall can be changed according to the direction of the current have. Since the direction of the current is opposite to the direction of the electrons, the magnetic domain and the magnetic domain wall move in the direction opposite to the direction of the current. Instead of connecting both ends of the track 1000 with the first and second transistors T1 and T2, one or both of the transistors may be connected to one of both ends of the track 1000. [ Instead of transistors, other switching devices such as diodes may be used. Besides, the configuration of the "magnetic wall moving means" may be variously modified.

트랙(1000)의 소정 영역 상에 읽기수단(2000) 및 쓰기수단(3000)이 구비될 수 있다. 읽기수단(2000) 및 쓰기수단(3000)은 트랙(1000)의 상면에 구비될 수 있지만, 하면에 구비될 수도 있다. 경우에 따라서는, 읽기수단(2000) 및 쓰기수단(3000)을 트랙(1000)의 측면에 구비시킬 수도 있다. 읽기수단(2000) 및 쓰기수단(3000)은 각각 하나의 자구에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 읽기수단(2000)은 거대자기저항(giant magneto resistance)(이하, GMR) 효과를 이용한 GMR 센서 또는 터널자기저항(tunnel magneto resistance)(이하, TMR) 효과를 이용한 TMR 센서일 수 있다. 이러한 읽기수단(2000)으로 트랙(1000)의 정보를 읽을 때, 트랙(1000)을 구성하는 복수의 자성층 중에서 읽기수단(2000)에 가장 가까운 자성층에 의해 읽기수단(2000)의 재생신호가 지배적으로(dominantly) 결정될 수 있다. 예컨대, 읽기수단(2000)이 도 1의 첫 번째 자구영역(D1) 하면에 위치하는 경우라면, 자구영역(D1)의 제1 자성층(10) 부분의 자화 방향에 의해 재생신호가 결정될 수 있다. 따라서 자구영역(D1)의 제1 자성층(10) 부분의 자화 방향을 읽으면, 이는 자구영역(D1)의 데이터를 읽을 것으로 간주할 수 있다. 한편, 쓰기수단(3000)은 GMR 또는 TMR 기록장치일 수 있다. 쓰기수단(3000)은 외부 자장을 이용하여 쓰기를 수행하는 장치일 수도 있는데, 이 경우, 쓰기수단(3000)은 트랙(1000)과 소정 간격 이격될 수 있다. 쓰기수단(3000)이 도 1의 첫 번째 자구영역(D1) 하면에 위치한 경우, 쓰기수단(3000)에 의해 그와 인접한 제1 자성층(10) 부분의 자화 방향이 반전될 수 있고, 그에 대응하는 제2 자성층(20) 영역의 자화 방향은 자동적으로 반전될 수 있다. 쓰기방법에 대해서는 앞서 자세히 설명한바 있으므로, 여기서는 간략히 언급한다. 읽기수단(2000) 및 쓰기수단(3000)의 읽기 및 쓰기 메카니즘, 구조 및 형성 위치 등은 전술한 것들 및 도시된 것에 한정되지 않고, 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 읽기수단(2000) 및 쓰기수단(3000)을 각각 구비하는 대신, 읽기 기능과 쓰기 기능을 겸하는 일체형의 읽기/쓰기수단을 구비시킬 수도 있다. A reading means 2000 and a writing means 3000 may be provided on a predetermined area of the track 1000. [ The reading means 2000 and the writing means 3000 may be provided on the upper surface of the track 1000, but may be provided on the lower surface thereof. In some cases, the reading means 2000 and the writing means 3000 may be provided on the side surface of the track 1000. The reading means 2000 and the writing means 3000 may each have a length corresponding to one magnetic domain. The reading means 2000 may be a GMR sensor using a giant magneto resistance (hereinafter GMR) effect or a TMR sensor using a tunnel magneto resistance (hereinafter, TMR) effect. When the information on the track 1000 is read by the reading means 2000, the reproduction signal of the reading means 2000 is dominantly reproduced by the magnetic layer closest to the reading means 2000 among the plurality of magnetic layers constituting the track 1000 can be dominantly determined. For example, if the reading means 2000 is located on the bottom surface of the first magnetic domain D1 of FIG. 1, the reproducing signal can be determined by the magnetization direction of the first magnetic layer 10 of the magnetic domain D1. Therefore, when the magnetization direction of the portion of the first magnetic layer 10 in the magnetic domain D1 is read, it can be regarded as reading the data of the magnetic domain D1. On the other hand, the writing means 3000 may be a GMR or TMR recording device. The writing means 3000 may be a device that performs writing using an external magnetic field. In this case, the writing means 3000 may be spaced apart from the track 1000 by a predetermined distance. If the writing means 3000 is located on the bottom surface of the first magnetic domain D1 of FIG. 1, the magnetization direction of the portion of the first magnetic layer 10 adjacent thereto by the writing means 3000 can be reversed, The magnetization direction of the second magnetic layer 20 region can be automatically reversed. The writing method has been described in detail above, so we will briefly mention here. The reading and writing mechanism, the structure and the forming position of the reading means 2000 and the writing means 3000 are not limited to those described above and may be variously changed. For example, instead of having the reading means 2000 and the writing means 3000, an integrated type of reading / writing means combining the reading function and the writing function can be provided.

제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)를 포함하는 전류 인가수단으로 트랙(1000)에 전류를 인가하여 자구 및 자구벽을 비트 단위로 이동시키면서, 읽기수단(2000) 또는 쓰기수단(3000)을 이용해서 정보를 재생하거나 기록할 수 있다. 따라서 도 6의 정보저장장치는 자구벽 이동을 이용한 정보저장장치일 수 있다. The reading means 2000 or the writing means 3000 may be used while moving the magnetic domain wall and the magnetic domain wall bit by bit by applying a current to the track 1000 by the current application means including the first and second transistors T1 and T2. So that information can be reproduced or recorded. Thus, the information storage device of FIG. 6 may be an information storage device using a magnetic domain wall movement.

본 실시에에서는 트랙(1000)의 자구 및 자구벽을 이동시키기 위한 임계전류 밀도가 낮기 때문에, 상기 정보저장장치의 전력 소모는 적을 수 있고, 줄(Joule) 히팅(heating) 문제도 억제될 수 있다. 또한 자구 및 자구벽 이동을 위한 전류를 인가하는 소자(즉, 도 6의 제1 및 제2트랜지스터(T1, T2))의 사이즈를 감소시킬 수 있으므로, 집적도 향상이 용이할 수 있다. In this embodiment, since the threshold current density for moving the magnetic domain wall and the magnetic domain wall of the track 1000 is low, the power consumption of the information storage device can be small and the problem of Joule heating can be suppressed . In addition, since the sizes of the elements for applying the current for moving the magnetic domain wall and the magnetic domain wall (i.e., the first and second transistors T1 and T2 in FIG. 6) can be reduced, the degree of integration can be easily improved.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예를 들어, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 실시예에 따른 트랙은 도 6과 같은 정보저장장치(메모리)뿐만 아니라, 자구벽 이동 원리가 적용되는 다른 모든 분야에 적용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한 도 1, 도 4 및 도 5의 구조는 다양하게 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 구체적인 예로, 자성층(10, 20, 30)은 수직 자기이방성(perpendicular magnetic anisotropy)이 아닌 수평 자기이방성(in-plane magnetic anisotropy)을 갖는 물질 및 구조로 형성될 수 있다. 부가해서, 반드시 SAF 구조가 아니더라도, 포화자화량(Ms)을 낮출 수 있는 다층 구조의 트랙을 사용함으로써, 전술한 SAF 구조로 인한 효과(즉, 자구벽 이동을 위한 임계전류의 감소)를 얻을 수 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다. Although a number of matters have been specifically described in the above description, they should be interpreted as examples of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. For example, those skilled in the art will recognize that a track according to an embodiment of the present invention may include not only the information storage device (memory) as shown in FIG. 6 but also all other devices It will be understood that the present invention can be applied to the field. It will also be appreciated that the structures of Figures 1, 4, and 5 may be modified in various ways. As a specific example, the magnetic layers 10, 20, and 30 may be formed of materials and structures having in-plane magnetic anisotropy, not perpendicular magnetic anisotropy. In addition, by using a track having a multi-layered structure capable of lowering the saturation magnetization amount (Ms) even if it is not necessarily the SAF structure, it is possible to obtain the effect (that is, the reduction of the threshold current for the magnetic domain wall movement) . Therefore, the scope of the present invention is not to be determined by the described embodiments but should be determined by the technical idea described in the claims.

Claims (13)

연장 방향을 따라 배열된 다수의 자구영역과 그들 사이에 자구벽영역을 갖는 것으로, SAF(synthetic antiferromagnet) 구조를 포함하는 트랙;
상기 트랙의 자구벽을 이동시키기 위한 자구벽 이동수단; 및
상기 트랙에 대한 정보의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기수단;을 포함하며,
상기 트랙은, 제1 자성층; 및
상기 제1 자성층의 상면 및 하면 중 어느 하나에, 상기 제1 자성층과 상기 SAF 구조를 형성하는 제2 자성층;을 포함하며,
상기 제1 자성층 및 상기 제2 자성층 중 어느 하나에 상기 쓰기 수단으로 해당 자구 영역의 자화방향을 변경하면, 나머지 하나의 자성층의 자구 영역의 자화방향도 함께 변경되며,
상기 제1 및 제2 자성층은 각각 대응되는 상기 자구영역과 상기 자구벽 영역을 포함하는 정보저장장치. A track including a SAF (synthetic antiferromagnet) structure having a plurality of magnetic domain regions arranged in the extending direction and a magnetic domain wall region therebetween;
A magnetic domain wall moving means for moving a magnetic domain wall of the track; And
And reading / writing means for reproducing and recording information on the track,
The track includes a first magnetic layer; And
And a second magnetic layer formed on either the upper surface or the lower surface of the first magnetic layer to form the first magnetic layer and the SAF structure,
When the magnetization direction of the magnetic domain is changed by the writing means in either one of the first magnetic layer and the second magnetic layer, the magnetization direction of the magnetic domain of the other one of the magnetic layers also changes,
Wherein the first magnetic layer and the second magnetic layer include a corresponding magnetic domain region and a corresponding magnetic domain wall region, respectively. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 자성층 및 상기 제2 자성층은 평면도로 볼 때, 상기 연장 방향에서 동일한 위치에 사기 자구벽 영역을 포함하는 정보저장장치. The method according to claim 1,
Wherein the first magnetic layer and the second magnetic layer include a fragile magnetic domain wall region at the same position in the extending direction when viewed from a plan view. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 자성층의 두께는 상기 제1 자성층의 두께보다 얇은 정보저장장치. The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the second magnetic layer is thinner than the thickness of the first magnetic layer. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 자성층의 두께는 0.3∼10nm 인 정보저장장치. The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the first magnetic layer is 0.3 to 10 nm. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 자성층의 두께는 0.1∼1nm 인 정보저장장치. The method according to claim 1,
And the thickness of the second magnetic layer is 0.1 to 1 nm. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 자성층과 상기 제2 자성층 사이의 교환결합상수(exchange coupling constant)(Jex)는 -1≤Jex＜0 (단위:erg/cm)를 만족하는 정보저장장치. The method according to claim 1,
Wherein an exchange coupling constant (Jex) between the first magnetic layer and the second magnetic layer satisfies -1? Jex <0 (unit: erg / cm). 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 자성층은 수직 자기이방성(perpendicular magnetic anisotropy)을 갖는 정보저장장치. The method according to claim 1,
Wherein the first and second magnetic layers have perpendicular magnetic anisotropy. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 자성층의 상면 및 하면 중 다른 하나에 상기 제1 자성층과 SAF 구조를 형성하는 제3 자성층이 더 구비되는 정보저장장치. The method according to claim 1,
And a third magnetic layer forming an SAF structure with the first magnetic layer on the other of the upper surface and the lower surface of the first magnetic layer. 삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 자성층은 수직 자기이방성(perpendicular magnetic anisotropy)을 갖는 정보저장장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the first to third magnetic layers have perpendicular magnetic anisotropy. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 트랙은 상기 제1 자성층과 상기 제2 자성층 사이에 스페이서 층을 더 포함하는 정보저장장치. The method according to claim 1,
Wherein the track further comprises a spacer layer between the first magnetic layer and the second magnetic layer.
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