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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310440053.0 (22)申请日 2013.09.24 G11B 5/39(2006.01) (71)申请人 华为技术有限公司 地址 518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为 总部办公楼 申请人 复旦大学 (72)发明人 林殷茵 傅雅蓉 杨凯 杨伟 王元钢 赵俊峰 (74)专利代理机构 北京同达信恒知识产权代理 有限公司 11291 代理人 黄志华 (54) 发明名称 一种信息存储装置及方法 (57) 摘要 在本发明实施例中提供了一种信息存储装置 及方法， 该装置包括磁轨道， 该磁轨道由多个磁畴 组成， 每个磁畴划分为至少两个。
2、磁性区 ； 写入单 元， 设置于磁轨道上， 通过写入单元在每个磁畴的 至少两个磁性区中写入信息 ； 读取单元， 设置于 磁轨道上， 通过读取单元读取在每个磁畴的至少 两个磁性区中写入的信息， 从而实现了在磁轨道 的一个磁畴中写入多个有效信息， 增加了磁轨道 的存储密度， 提升了存储装置的存储容量。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104464758 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104464758 A 1/2 页 2 1. 一种信息存储装置， 其特征在于， 。
3、包括 ： 磁轨道， 所述磁轨道由多个磁畴组成， 每个磁畴划分为至少两个磁性区 ； 写入单元， 设置于所述磁轨道上， 通过所述写入单元在每个磁畴的至少两个磁性区中 写入信息 ； 读取单元， 设置于所述磁轨道上， 通过所述读取单元读取在每个磁畴的至少两个磁性 区中写入的信息。 2. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述每个磁畴中的至少两个磁性区中的每 个磁性区具有相同的磁场方向。 3. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述每个磁畴的至少两个磁性区中的每个 磁性区由具有不同磁化阈值的材料形成， 所述磁化阈值为改变磁性区的磁场方向所需的最 小外界磁场强度。 4. 如权利要求 3。
4、 述的装置， 其特征在于， 所述写入单元生成第一感应磁场 P1， 并通过所 述第一感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区的磁场方向来将信息写入所述 第一磁性区中， P1大于所述第一磁性区的磁化阈值 K1； 或 所述写入单元生成第二感应磁场 P2， 并通过所述第二感应磁场改变所述至少两个磁性 区中的第一磁性区以及第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到所述第一磁性区以及所 述第二磁性区域中， P2大于第二磁性区的磁化阈值 K2； 或 所述写入单元先后生成第二感应磁场P2以及第一感应磁场P1， 通过所述第二感应磁场 改变所述至少两个磁性区中第一磁性区以及第二磁性区的磁场方向来将待写入到第二磁 性。
5、区的信息写入到所述第二磁性区中， 并通过所述第一感应磁场再次改变所述第一磁性区 中的磁场方向来将待写入到第一磁性区的信息写入到所述第一磁性区中， P2 P1。 5. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述写入单元包括至少两个写入元件， 所述 至少两个写入元件中的第一写入元件设置于所述至少两个磁性区中的第一磁性区的表面 上， 所述至少两个写入元件中的第二写入元件设置于所述至少两个磁性区中的第二磁性区 的表面上， 通过所述第一写入元件向所述第一磁性区内写入信息， 通过所述第二写入元件 向所述第二磁性区内写入信息。 6. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述读取单元包括至少两个。
6、读取元件， 所述 至少两个读取元件中的第一读取元件设置于所述至少两个磁性区中的第一磁性区的表面 上， 所述至少两个读取元件中的第二读取元件设置于所述至少两个磁性区中的第二磁性区 的表面上， 通过所述第一读取元件读取所述第一磁性区中写入的信息， 通过所述第二读取 元件读取所述第二磁性区中写入的信息。 7. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述装置还包括 ： 驱动单元， 与所述磁轨道连接， 向所述磁轨道输入脉冲电流， 驱动所述磁畴中的至少两 个磁性区中的每个磁性区同向移动。 8. 一种信息存储方法， 其特征在于， 包括 ： 检测到预定脉冲电流时， 将磁轨道上包含至少两个磁性区的每个磁畴。
7、移动至写入单元 对应的位置 ； 通过所述写入单元在所述至少两个磁性区中写入信息 ； 通过所述读取单元读取所述至少两个磁性区中写入的信息。 权 利 要 求 书 CN 104464758 A 2 2/2 页 3 9. 如权利要求 8 所述的方法， 其特征在于， 所述至少两个磁性区中的每个磁性区具有 不同磁化阈值， 所述磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。 10. 如权利要求 9 所述的方法， 其特征在于， 通过所述写入单元在所述至少两个磁性区 中写入信息， 包括 ： 通过所述写入单元生成的第一感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区磁 场方向来将信息写入所述第一磁性区中， 所。
8、述第一感应磁场的磁场强度大于所述第一磁性 区的磁化阈值 ； 或 通过所述写入单元生成的第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区以 及第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到所述第一磁性区以及所述第二磁性区域中， 所 述第二感应磁场的磁场强度大于所述第一磁性区以及所述第二磁性区的磁化阈值 ； 或 通过所述写入单元先后生成第二感应磁场以及第一感应磁场， 通过所述第二感应磁场 改变所述第一磁性区以及所述第二磁性区中的磁场方向来将待写入到第二磁性区的信息 写入到所述第二磁性区中， 并通过所述第一感应磁场再次改变所述第一磁性区中的磁场方 向来将待写入到第一磁性区的信息写入到所述第一磁性区中。 11.。
9、 如权利要求 8 所述的方法， 其特征在于， 通过所述读取单元读取所述至少两个磁性 区中写入的信息， 包括 ： 通过所述读取单元中的第一读取元件读取所述至少两个磁性区中的第一磁性区中写 入的信息 ； 通过所述读取单元中的第二读取元件读取所述至少两个磁性区中第二磁性区中写入 的信息。 权 利 要 求 书 CN 104464758 A 3 1/9 页 4 一种信息存储装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及电子技术领域， 尤其涉及一种信息存储装置及方法。 背景技术 0002 近年来， 对利用磁畴壁移动来存储数据的数据存储装置进行的研究已经增多。构 成磁性体的微磁区域可以被称为磁畴， 在磁畴中作为。
10、电子旋转的结果的磁矩的方向可以基 本相同。可以利用磁性材料的形状和大小以及外部能量来适当地控制磁畴的大小和磁化 极。磁畴壁可以指具有不同的磁极化的磁畴之间的边界区域， 可以通过向磁性材料施加磁 场或电流来移动磁畴壁。 0003 如图 1 所示为现有技术中纳米磁轨存储装置的结构示意图， 在图 1 中包括了磁轨 道 101、 写入单元 102 以及读取单元 103， 其中该磁轨道 101 包含了多个磁畴 104 以及在磁 畴之间的磁畴壁 （在图中未示出） ， 当脉冲电流施加在磁轨道 101 上时， 该磁畴 104 之间的磁 畴壁将被移动， 由于磁畴壁的移动导致了磁畴104的移动， 这时磁畴104将。
11、按照脉冲电流的 反方向移动， 在磁畴 104 移动的过程中， 设置在磁轨道 101 上的写入单元 102 将向磁畴 104 施加磁场， 在外界磁场的影响下， 磁畴 104 中的原磁场方向将发生旋转， 此时就可以在磁畴 104 中记录 “0” 或 “1” 。 0004 在完成信息写入之后， 在脉冲电流的作用下， 已被写入信息的磁畴 104 将移动至 读取单元 103 所在位置， 该读取单元 103 为磁阻传感器， 在该读取单元 103 中包括自由层以 及钉扎层， 其中钉扎层中具有固定的磁场方向， 而自由层受到外界磁场的影响而改变方向， 自由层与磁轨道 101 较近， 当磁畴 104 经过读取单元。
12、 103 时， 该自由层的磁场方向将受到磁 畴 104 中磁场的影响而改变， 当自由层的磁场方向与钉扎层中的磁场方向一致时， 磁阻传 感器将呈现低阻态， 此时读取单元 103 读取的信息为 “0” ， 当自由层的磁场方向与钉扎层的 磁场方向相反时， 则磁阻传感器呈现高阻态， 此时读取单元 103 读取的信息为 “1” ， 这样就 完成的了在磁轨道 101 中写入以及读取信息的过程。 0005 但是， 现有技术中的磁轨道 101 的每个磁畴 104 中只能存储 “0” 或 “1” 中的一位 信息， 导致磁轨道存储信息密度低。 发明内容 0006 本发明实施例提供了一种信息存储装置及方法， 用以解。
13、决现有技术中使用磁畴壁 移动的信息存储装置的信息存储密度低的问题。 0007 具体的技术方案如下 ： 0008 第一方面本发明实施例提供了一种信息存储装置， 包括 ： 0009 磁轨道， 所述磁轨道由多个磁畴组成， 每个磁畴划分为至少两个磁性区 ； 0010 写入单元， 设置于所述磁轨道上， 通过所述写入单元在每个磁畴的至少两个磁性 区中写入信息 ； 0011 读取单元， 设置于所述磁轨道上， 通过所述读取单元读取在每个磁畴的至少两个 说 明 书 CN 104464758 A 4 2/9 页 5 磁性区中写入的信息。 0012 结合第一方面在第一种可能的实现方式中， 所述每个磁畴中的至少两个磁。
14、性区中 的每个磁性区具有相同的磁场方向。 0013 结合第一方面在第二种可能的实现方式中， 所述每个磁畴的至少两个磁性区中的 每个磁性区由具有不同磁化阈值的材料形成， 所述磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需 的最小外界磁场强度。 0014 结合第二种可能的实现方式在第三种可能的实现方式中， 所述写入单元生成第一 感应磁场 P1， 并通过所述第一感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区的磁场方 向来将信息写入所述第一磁性区中， P1大于所述第一磁性区的磁化阈值 K1； 或 0015 所述写入单元生成第二感应磁场 P2， 并通过所述第二感应磁场改变所述至少两个 磁性区中的第一磁性区以及所述第二。
15、磁性区中的磁场方向来将信息写入到所述第一磁性 区以及所述第二磁性区域中， P2大于第二磁性区的磁化阈值 K2； 或 0016 所述写入单元先后生成第二感应磁场 P2以及第一感应磁场 P1， 通过所述第二感应 磁场改变所述至少两个磁性区中第一磁性区以及所述第二磁性区中的磁场方向来将待写 入到第二磁性区的信息写入到所述第二磁性区中， 并通过所述第一感应磁场再次改变所述 第一磁性区中的磁场方向来将待写入到第一磁性区的信息写入到所述第一磁性区中， P2 P1。 0017 结合第一方面在第四种可能的实现方式中， 所述写入单元包括至少两个写入元 件， 所述至少两个写入元件中的第一写入元件设置于所述至少两个。
16、磁性区中的第一磁性区 的表面上， 所述至少两个写入元件中的第二写入元件设置于所述至少两个磁性区中的第二 磁性区的表面上， 通过所述第一写入元件向所述第一磁性区内写入信息， 通过所述第二写 入元件向所述第二磁性区内写入信息。 0018 结合第一方面在第五种可能的实现方式中， 所述读取单元包括至少两个读取元 件， 所述至少两个读取元件中的第一读取元件设置于所述至少两个磁性区中的第一磁性区 的表面上， 所述至少两个读取元件中的第二读取元件设置于所述至少两个磁性区中的第二 磁性区的表面上， 通过所述第一读取元件读取所述第一磁性区中写入的信息， 通过所述第 二读取元件读取所述第二磁性区中写入的信息。 0。
17、019 结合第一方面在第六种可能的实现方式中， 所述装置还包括 ： 0020 驱动单元， 与所述磁轨道连接， 向所述磁轨道输入脉冲电流， 驱动所述磁畴中的至 少两个磁性区中的每个磁性区同向移动。 0021 第二方面本发明实施例提供了一种信息存储方法， 包括 ： 0022 检测到预定脉冲电流时， 将磁轨道上包含的至少两个磁性区中的每个磁畴移动至 写入单元对应的位置 ； 0023 通过所述写入单元在所述至少两个磁性区中写入信息 ； 0024 通过所述读取单元读取所述至少两个磁性区中写入的信息。 0025 结合第二方面在第一种可能的实现方式中， 所述至少两个磁性区中的每个磁性区 具有不同磁化阈值， 。
18、所述磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。 0026 结合第一种可能的实现方式在第二种可能的实现方式中， 通过所述写入单元在至 少两个磁性区中写入信息， 包括 ： 说 明 书 CN 104464758 A 5 3/9 页 6 0027 通过所述写入单元生成的第一感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性 区磁场方向来将信息写入所述第一磁性区中， 所述第一感应磁场的磁场强度大于所述第一 磁性区的磁化阈值 ； 或 0028 通过所述写入单元生成的第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性 区以及第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到所述第一磁性区以及所述第二磁性区域 中， 所述第。
19、二感应磁场的磁场强度大于所述第一磁性区以及所述第二磁性区的磁化阈值 ； 或 0029 通过所述写入单元先后生成第二感应磁场以及第一感应磁场， 通过所述第二感应 磁场改变所述第一磁性区以及所述第二磁性区中的磁场方向来将待写入到第二磁性区的 信息写入到所述第二磁性区中， 并通过所述第一感应磁场再次改变所述第一磁性区中的磁 场方向来将待写入到第一磁性区的信息写入到所述第一磁性区中。 0030 结合第二方面在第三种可能的实现方式中， 通过所述读取单元读取所述至少两个 磁性区中写入的信息， 包括 ： 0031 通过所述读取单元中的第一读取元件读取所述至少两个磁性区中的第一磁性区 中写入的信息 ； 003。
20、2 通过所述读取单元中的第二读取元件读取所述至少两个磁性区中的第二磁性区 中写入的信息。 0033 在本发明实施例中提供了一种信息存储装置及方法， 该装置包括磁轨道， 该磁轨 道包含了多个磁畴， 每个磁畴都划分为至少两个磁性区 ； 写入单元， 设置于磁轨道上， 通过 写入单元在包含至少两个磁性区的磁畴中写入信息 ； 读取单元， 设置于磁轨道上， 通过读取 单元读取在每个磁畴的至少两个磁性区中写入的信息， 也就是说在本发明实施例中该磁轨 道上可以存储至少两位信息， 从而实现了在磁轨道的一个磁畴中写入多个有效信息， 增加 了磁轨道的存储密度， 提升了存储装置的存储容量。 0034 进一步， 本发明。
21、实施例中的信息存储装置中的写入单元可以调节自身生成的感应 磁场， 从而通过改变的感应磁场来将不同的信息写入到已划分的磁性区中， 进而实现了不 同信息的有效存储。 附图说明 0035 图 1 为现有技术中磁轨道存储装置的结构示意图 ； 0036 图 2 为本发明实施例中信息存储装置的结构示意图 ； 0037 图 3 为本发明实施例中另一种信息存储装置的结构示意图 ； 0038 图 4 为本发明实施例中读取单元的结构示意图 ； 0039 图 5 为本发明实施例中另一种信息存储装置的结构示意图 ； 0040 图 6 为本发明实施例中信息存储装置中另一种磁轨道的结构示意图 ； 0041 图 7 为本发。
22、明实施例中另一种信息存储装置的结构示意图 ； 0042 图 8 为本发明实施例中信息存储方法的流程图。 具体实施方式 0043 下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明， 应当理解， 本发 说 明 书 CN 104464758 A 6 4/9 页 7 明实施例以及实施例中具体技术特征只是对本发明技术方案的详细说明， 而并不是对本发 明技术方案的限定， 在不冲突的情况下， 本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以 相互组合。 0044 实施例一 ： 0045 本发明实施例提供了一种信息存储装置， 包括 ： 0046 磁轨道， 该磁轨道由多个磁畴组成， 每两个磁畴之间包包含了磁畴壁。
23、 （图中未示 出） ， 每个磁畴划分为至少两个磁性区 ； 0047 写入单元， 该写入单元设置于磁轨道上， 通过该写入单元在每个磁畴的至少两个 磁性区中写入信息。 0048 读取单元， 设置于磁轨道上， 通过该读取单元读取在每个磁畴的至少两个磁性区 中写入的信息。 0049 在下面的实施例中首先通过磁畴被划分为两个磁性区， 即 ： 如图 2 所示， 在图 2 中 每个磁畴 202 中分别包括了第一磁性区 202a 以及第二磁性区 202b 来说明的本发明技术方 案。 0050 具体来讲， 在本发明实施例磁轨道 201 可以是多种结构， 比如说可以是圆柱体、 椭 圆柱体或者是长方体结构， 在本发。
24、明实施例中采用的是长方体结构， 当然对于该磁轨道 201 的形状可以是直线形或者是 “U” 形或者是其他相似或者可行的形状结构， 在本发明实施例 的图 2 中采用的 U 形长方体结构进行说明， 这种结构可以提高磁轨道 201 的信息存储密度。 0051 在上述磁轨道 201 的结构基础上， 在本发明实施例中磁畴 202 被划分为两个磁性 部分， 即 ： 第一磁性区202a以及第二磁性区202b， 该第一磁性区202a以及第二磁性区202b 位于一个磁畴 202 的上下两个部分， 这两个磁性区的形状大小可以完全相同， 当然形状大 小也可以不相同， 这可以根据结构需求进行调整， 在本发明实施例中该。
25、第一磁性区 202a 以 及第二磁性区 202b 的形状大小近似相同， 因此在图 2 中第一磁性区 202a 和第二磁性区 202b 重叠组成一个磁畴 202， 其中， 该第一磁性区 202a 以及第二磁性区 202b 中的不会相互 影响对方的磁场方向。 0052 需要说明的是， 磁轨道 201 的第一磁性区 202a 以及第二磁性区 202b 为不同材料 形成的磁性区， 也就是说第一磁性区 202a 以及第二磁性区 202b 由具有不同磁化阈值的材 料形成， 该磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。 0053 由于读取单元 204 读取的信息直接和磁畴 202 中磁场方向直接。
26、相关， 因此通过改 变磁畴 202 中的磁场方向就可以将信息写入到磁畴 202 中， 因此在本发明实施例中通过不 同的外界磁场强度就可以影响到第一磁性区 202a 和 / 或第二磁性区 202b 的磁场方向， 从 而通过这样的方式向第一磁性区 202a 以及第二磁性区 202b 中写入相同或者不同的信息， 比如说在第一磁性区 202a 写入 “0” 或者 “1” 以及第二磁性区 202b 中写入 “0” 或者 “1” ， 此 时该在磁畴 202 中就存储了两个有效位， 即 ：“00” 、“01” 、“10” 、“11” ， 其中， 该处的磁化阈值 可以是磁各向异性常数或者是等同的参数。 005。
27、4 在本发明实施例中由于第一磁性区202a和第二磁性区202b中具有不同的磁化阈 值， 因此通过该写入单元203将产生不同的感应磁场来将信息写入到第一磁性区202a以及 第二磁性区 202b 中， 具体的信息写入方式如下 ： 0055 首先来讲， 信息写入的前提条件是将磁畴移动至写入单元 203 对应的位置处， 在 说 明 书 CN 104464758 A 7 5/9 页 8 本发明实施例与磁轨道 201 连接的驱动单元 205 会向磁轨道 201 施加一个预定的、 满足条 件的脉冲电流， 在该脉冲电流的作用下磁畴 202 与相邻磁畴 202 之间的磁畴壁 （图中未示 出） 脱钉移动， 磁畴壁。
28、的移动就引起了磁畴的移动， 通过驱动单元 205 就可以将待写入信息 的磁畴 202 移动至写入单元 203 对应的位置。 0056 首先需要说明的是第一磁性区202a的磁化阈值K1小于第二磁性区202b的磁化阈 值K2， 在该第一磁性区202a和第二磁性区202b中的磁场方向不被改变时， 第一磁性区202a 记录的有效位为 “0” ， 第二磁性区 202b 记录的有效位也为 “0” ， 也就是说初始状态下磁畴中 记录的有效位为 “00” ， 当然初始状态的也可以定义为 “01” ， 并且第一磁性区 202a 以及第二 磁性区 202b 中的磁场方向可以相同也可以不相同， 为了使得信息的写入更。
29、加快速便捷， 在 本发明实施例中初始状态下， 磁畴中记录的有效位为 “00” ， 并且第一磁性区 202a 以及第二 磁性 202b 中的磁场方向一致。 0057 该写入单元 203 设置在第一磁性区 202a 的表面上， 当该写入单元 203 需要在磁畴 202 中写入 “10” 时， 则写入单元 203 将生成第一感应磁场 P1， 并通过第一感应磁场 P1改变 第一磁性区 202a 磁场方向来将信息写入到第一磁性区 202a 中， K1 P1 K2。 0058 也就是说写入单元 203 生成的第一感应磁场只会影响到第一磁性区 202a 中的磁 场方向， 并不会影响到第二磁性区202b中的磁。
30、场方向， 此时第一磁性区202a中记录的有效 位为 “1” ， 而第二磁性区 202b 中记录的有效位为 “0” ， 此时该磁畴 202 中记录的两位有效位 为 “10” ， 这样写入单元 203 就实现了有效位 “10” 的写入。 0059 当写入单元 203 需要在磁畴 202 中写入 “11” 时， 写入单元 203 将生成第二感应磁 场 P2， 通过第二感应磁场改变第一磁性区 202a 以及第二磁性区 202b 中的磁场方向来将信 息写入到第一磁性区 202a 以及第二磁性区 202b 中， P2 K2 K1。 0060 也就是说写入单元 203 生成的第二感应磁场会影响第一磁性区 2。
31、02a 以及第二磁 性区 202b 中的磁场方向， 由于第一磁性区 202a 以及第二磁性区 202b 中的磁场方向都发生 改变， 因此第一磁性区 202a 以及第二磁性区 202b 中都会记录有效位 “1” ， 磁畴 202 中记录 的两位有效位就为 “11” ， 这样就完成了在磁畴 202 中写入信息 “11” 。 0061 当写入单元 203 需要在磁畴 202 中写入 “01” 时， 写入单元 203 将先后生成第二感 应磁场 P2以及第一感应磁场 P1， 首先通过第二感应磁场改变第一磁性区 202a 以及第二磁 性区 202b 中的磁场方向， 此时该第一磁性区 202a 以及第二磁性。
32、区 202b 中都写入了有效位 “1” ， 但是此处并不是写入信息 “11” ， 因此该写入单元 203 还将生成第一感应磁场， 在第一 感应磁场的影响下， 第一磁性区202a的磁场方向将再次改变， 此时第一磁性区202a中写入 的信息有效位为 “0” ， 这样写入单元 203 就完成了在磁畴 202 中写入有效位 “01” ， 由此通过 写入单元 203 可变的感应磁场可以任意的改变磁性区中的磁场方向， 从而在磁性区中写入 需要写入的信息。 0062 当然， 写入单元 203 生成的感应磁场必须要根据磁性区中的磁化阈值来确定， 也 就是说磁性区的材料不同， 写入单元 203 所生成的感应磁场。
33、就不同。 0063 除了上述写入信息的方式， 在本发明实施例中还写入单元 203 还可以包括第一写 入元件 301 和第二写入元件 302（如图 3 所示） ， 第一写入元件 301 设置于第一磁性区 202a 的表面上， 第二写入元件 302 设置于第二磁性区 202b 的表面上， 通过第一写入元件 301 向 第一磁性区 202a 中写入信息， 通过第二写入元件 302 向第二磁性区 202b 中写入信息， 具体 说 明 书 CN 104464758 A 8 6/9 页 9 写入信息的方式如下 ： 0064 首先需要说明的第一写入元件 301 产生的感应磁场只会改变第一磁性区 202a 中。
34、 磁场方向， 而并不会改变到第二磁性区202b中的磁场方向， 当然第二写入元件202b产生的 感应磁场也只会改变第二磁性区 202b 中的磁场方向， 而并不会改变第一磁性区 202a 中磁 场方向， 具体实现第一写入元件 301 与第二写入元件 302 之间磁场的相互隔离可以是在第 一磁性区 202a 与第二磁性区 202b 中添加特定材料制成的隔离层， 从而可以隔离开第一写 入元件 301 以及第二写入元件 302 所产生的磁场。 0065 基于上述原理， 当需要在磁畴 202 中写入 “00” 时， 则第一写入元件 301 以及第二 写入元件 302 都不产生感应磁场， 此时磁畴 202 。
35、中写入的有效位就是 “00” 。 0066 当需要在磁畴 202 中写入 “01” 时， 则第一写入单元 301 产生感应磁场， 通过感应 磁场改变第一磁性区 202a 中的磁场方向， 此时第二写入元件 302 将不产生感应磁场， 此时 就完成了有效位 “01” 的写入。 0067 当需要在磁畴202中写入 “10” 时， 则第一写入单元301将不产生感应磁场， 此时第 二写入元件 302 也将产生感应磁场， 通过感应磁场来改变第二磁性区 202b 中的磁场方向， 此时就完成了有效位 “10” 的写入。 0068 当需要在磁畴 202 中写入 “11” 时， 则第一写入单元 301 产生感应磁。
36、场， 通过感应 磁场改变第一磁性区 202a 中的磁场方向， 此时第二写入元件 302 也将产生感应磁场， 通过 感应磁场来改变第二磁性区 202b 中的磁场方向， 此时就完成了有效位 “11” 的写入。 0069 在存在第一写入元件 301 以及第二写入元件 302 的实施例中， 由于写入元件中的 磁场只会影响到一个磁性区， 因此第一磁性区 202a 和第二磁性区 202b 中的磁化阈值可以 相同也可以不相同。 0070 在写入单元203将信息写入到磁畴202中之后， 该信息存储装置中的驱动单元205 将继续驱动磁轨道201中的磁畴202移动至读取单元204所在的位置， 该读取单元204会根。
37、 据磁畴202中第一磁性区202a以及第二磁性区202b中的磁场方向确定出第一磁性区202a 以及第二磁性区 202b 中所写入的信息。 0071 具体来讲， 该读取单元 204 具体可以采用磁隧道结磁阻元件 （下面简称磁阻传感 器） ， 该读取单元 204 的读取原理如下 ： 0072 该读取单元204中包括了自由层401、 钉扎层402以及设置于自由层401和钉扎层 402 之间的隔离层 403（如图 4 所示） ， 钉扎层 402 中具有固定的磁场方向， 该磁场方向不会 受到外界磁场的影响而改变， 自由层 401 中的磁场方向为可变的磁场方向， 该磁场方向会 受到外界磁场的影响， 当自由。
38、层401与钉扎层402的磁场方向一致时， 该磁阻传感器将呈现 低阻态， 此时读取有效位为 “0” ， 当自由层 401 中的磁场方向与钉扎层 402 中的磁场方向不 相同时， 该磁阻传感器将呈现高阻态， 此时读取的有效位为 “1” 。 0073 基于上述读取单元 204 的读取原理， 该读取单元 204 中的自由层 401 将受到第一 磁性区202a以及第二磁性区202b中磁场的影响， 从而改变了自身的磁阻状态， 根据这样的 磁阻状态改变就可以读取第一磁性区202a以及第二磁性区202b中写入的信息， 即 ： 可以读 取磁畴 202 中写入的 “00” ，“01” ，“10” ，“11” 。 。
39、0074 上述的读取方式可以是单独的读取单元 204 完成两个磁性区中信息的读取， 该读 取方式可以是一个磁性区一个磁性区完成读取。 说 明 书 CN 104464758 A 9 7/9 页 10 0075 在本发明实施例中为了进一步提升读取单元 204 的读取速度， 因此该读取单元 204 包括了第一读取元件 501 以及第二读取元件 502（如图 5 所示） ， 在图 5 中该第一读取 元件 501 设置于第一磁性区 202a 的表面上， 第二读取元件 502 设置于第二磁性区 202b 的 表面上， 很显然在本发明实施例中第一磁性区202a与第二磁性区202b存在一个重叠面， 该 第一读。
40、取元件 501 以及第二读取元件 502 不应该设置在该重叠面上。 0076 第一读取元件 501 可以设置在第一磁性区 202a 的任一一个面上， 第二读取元件 502 可以设置在第二磁性区 202b 的任一一个面上， 在图 5 中只是示出第一读取元件 501 与 第二读取元件 502 关于磁轨道 201 对称的设置， 并不说明只能是图 5 中的结构。 0077 另外需要说明的是图 4、 图 5 中的磁轨道 201 都是 “U” 结构， 在本发明实施例中该 磁轨道 201 还可以是直线形结构， 具体如图 6 所示。 0078 在本发明实施例中提供了一种信息存储装置及方法， 该装置包括磁轨道，。
41、 该磁轨 道包含了多个磁畴， 每个磁畴分别包含第一磁性区和第二磁性区 ； 写入单元， 设置于磁轨道 上， 通过写入单元在每个磁畴的第一磁性区以及第二磁性区中写入信息 ； 读取单元， 设置于 磁轨道上， 通过读取单元读取第一磁性区和第二磁性区中写入的信息， 也就是说在本发明 实施例中该磁轨道上可以存储两位信息， 比如说， 可以在一个磁畴中存储以及读取 “01” 或 者 “10” 或者 “11” 或者 “00” 有效位信息， 从而实现了在磁轨道的一个磁畴中写入两个有效 信息， 增加了磁轨道的存储密度， 提升了存储装置的存储容量。 0079 进一步， 本发明实施例中的信息存储装置中的写入单元可以调节。
42、自身生成的感应 磁场， 从而通过改变的感应磁场来将不同的信息写入到第一磁性区以及第二磁性区中， 进 而实现了不同信息的有效存储。 0080 实施例二 ： 0081 在实施例一中说明了一个磁畴 202 可以划分为两个磁性区的情况， 在本发明实施 例中还包括了一个磁畴 202 划分为多个磁性区的情况， 比如说可以将一个磁畴 202 划分 4 个磁性区， 下面以划分为 4 个磁性区的情况来说明。即 ： 图 7 中的将一个磁畴划分为 4 个磁 性区， 第一磁性区 701a、 第二磁性区 701b、 第三磁性区 701c、 第四磁性区 701d， 在这 4 个磁 性区中可以是每个磁性区都使用不同的磁性材。
43、料形成， 当然也可以是两个磁性区使用相同 的材料形成， 两外两个磁性区使用其他的材料形成， 简单的来讲就是第一磁性区 701a 和第 三磁性区 701c 具有相同的磁化阈值， 而第二磁性区 701b 和第四磁性区 701d 具有相同的磁 化阈值。 0082 在磁畴 201 被划分为 4 个磁性区的基础上， 通过写入单元可以在 4 个磁性区中分 别写入信息， 比如说通过写入单元可以在第一磁性区 701a 和第二磁性区 701b 中写入有效 位 “00” 、“01” 、“10” 、“11” ， 写入单元在第一磁性区701a以及第二磁性区701b中写入信息的 方式与实施例一中的写入方式完全相同， 此。
44、处就不再赘述， 同时还可以在第三磁性区 701c 以及第四磁性区 701d 中写入有效位 “00” 、“01” 、“10” 、“11” ， 此处的信息写入方式与第一磁 性区701a以及第二磁性区701b中写入信息的方式完全相同， 此处就不再赘述， 当然此处为 了保证信息写入的准确性， 写入单元中可以包含两个写入元件， 其中一个写入元件 702 用 于在第一磁性区 701a 和第二磁性区 701b 写入信息， 而另外一个写入元件 703 用于在第三 磁性区701c以及第四磁性区701d中写入信息， 其写入信息的方式在实施例一中已说明， 在 此就不再赘述。 说 明 书 CN 104464758 A。
45、 10 8/9 页 11 0083 当在上述的 4 个磁性区中写入信息之后， 该装置中的读取单元将写入到磁性区中 的信息进行读取， 当然， 在将磁畴 202 划分为 4 个磁性区之后， 该读取单元中就至少包含 2 个读取元件， 其中一个读取元件 704 用于读取第一磁性区 701a 和第二磁性区 701b 写入信 息， 而另一一个读取元件 705 用于读取第三磁性区 701c 以及第四磁性区 701d 中写入信息， 其读取信息的方式在实施例一中已经详细说明。 0084 另外， 在本发明实施例中读取单元还可以是包括 4 个读取元件， 每个读取元件都 负责读取一个磁性区中写入的信息， 这样就能够保。
46、证每个磁性区中的信息都能够被快速准 确的读取出来， 读取元件相对于磁性区的位置关系以及磁性区中信息的读取方式在实施例 一中已经说明， 在此就不再赘述。 0085 通过实施例一以及实施例二可以说明， 在本发明实施例中磁轨道的一个磁畴可以 划分为多个磁性区， 比如说可以划分为2个磁性区以及4个磁性区， 当然基于本发明实施例 中的思路也可以将一个磁畴划分为 3 个磁性区或者是 5 个或者是 6 个磁性区， 其具体的划 分磁性区的方式可以根据需求进行调整， 然后可以在划分好的磁性区中都写入信息， 这样 极大的提升了磁畴中信息的存储量， 提升了磁畴的利用率。 0086 实施例三 ： 0087 对应本发明。
47、实施例中一种信息存储装置， 本发明实施例还提供了一种信息存储方 法， 如图 8 所示为本发明实施例中一种信息存储方法的流程图， 该方法包括 ： 0088 步骤 801， 检测到预定脉冲电流时， 将磁轨道上包含至少两个磁性区的每个磁畴移 动至写入单元对应的位置。 0089 步骤 802， 通过写入单元在所述至少两个磁性区中写入信息。 0090 步骤 803， 通过读取单元读取至少两个磁性区中写入的信息。 0091 首先来讲， 本发明实施例中的信息存储方法应用于一存储装置中， 该存储装置包 括了存储信息的磁轨道、 写入信息的写入单元以及读取信息的读取单元， 在该磁轨道上包 含了多个磁畴， 每个磁畴。
48、被划分为至少两个不同的磁性区， 在预定的脉冲电流的作用下， 磁 畴与相邻磁畴之间的磁畴壁将移动， 这样就使得磁畴在磁轨道上移动。 0092 因此， 通过预定的脉冲电流可以将磁畴移动至写入单元对应位置， 然后写入单元 将生成感应磁场来改变至少两个不同的磁性区中第一磁性区以及第二磁性区中的磁场方 向， 由于第一磁性区以及第二磁性区是由不同的材料做成， 因此第一磁性区与第二磁性区 具有不同磁化阈值， 该磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。 0093 由于第一磁性区和第二磁性区中的磁化阈值并不相同， 因此可以通过写入单元 产生不同的感应磁场来改变磁性区中的磁场方向， 进而在磁性区中写。
49、入信息， 具体方式如 下 ： 0094 首先来讲， 在初始状态下第一磁性区与第二磁性区中的磁场方向相同， 在没有外 界磁场的影响下， 第一磁性区中写入的信息为 “0” ， 第二磁性区中写入的信息也为 “0” ， 也 就是说在写入单元没有施加外界磁场的条件下， 包含第一磁性区以及第二磁性区的磁畴的 写入信息为 “00” 。 0095 当写入单元需要在磁畴中写入 “10” 时， 通过写入单元生成第一感应磁场改变第一 磁性区磁场方向来将信息写入第一磁性区中， 所述第一感应磁场的磁场强度大于第一磁性 区的磁化阈值小于第二磁性区的磁化阈值， 也就是写入单元只改变第一磁性区中的磁场方 说 明 书 CN 104464758 A 11 9/9 页 12 向， 从而完成 “10” 的写入。 0096 当写入单元需要在磁畴中写入 “11” 时， 通过写入单元生成第二感应磁场改变第一 磁性区以及第二磁。