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CN101911204A - 存储器单元和存储器器件 - Google Patents

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CN101911204A
CN101911204A CN2009801023258A CN200980102325A CN101911204A CN 101911204 A CN101911204 A CN 101911204A CN 2009801023258 A CN2009801023258 A CN 2009801023258A CN 200980102325 A CN200980102325 A CN 200980102325A CN 101911204 A CN101911204 A CN 101911204A
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ferromagnetic layer
ferromagnetic
memory cell
resistance
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I·梅杰尔
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International Business Machines Corp
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Abstract

根据本发明的一种存储器单元包括磁元件，该磁元件包括第一铁磁层和第二铁磁层(11，12)，该第一铁磁层和第二铁磁层的磁化的相对定向定义数据位，第一铁磁层和第二铁磁层由优选为电绝缘间隔物层(13)的非铁磁分离。如磁RAM领域中已知，可以通过优选地垂直于层平面测量跨磁元件的电阻来读出数据位。除了磁元件之外，存储器单元还包括磁化方向被良好定义的又一第三磁化层(15)和电阻切换材料(14)，可以通过借助施加的电压信号使离子浓度更改来更改该电阻切换材料的载流子密度。这样，载流子密度可以在第一状态与第二状态之间切换，以在第二铁磁层与第三铁磁层的磁化之间的总磁耦合改变方向(即，总磁耦合有利于第二铁磁层和第三铁磁层的磁化方向的不同相对定向)这样的方式影响第二铁磁层与第三铁磁层之间的有效交换耦合。

Description

存储器单元和存储器器件
技术领域
本发明涉及用于随机存取存储器(RAM)的可编程存储器单元这一领域，并且涉及可编程磁阻存储器单元以及包括这样的存储器单元的RAM存储器器件。
背景技术
磁阻随机访问存储器(MRAM)是例如已经在US 5,640,343中公开的非易失性存储器技术。根据这一技术，存储器单元包括磁阻元件，例如各向异性磁阻(AMR)元件、表现巨磁阻(GMR)效应的金属多层元件或者具有磁隧道结(MTJ)并因此表现隧道磁阻(TMR)的多层元件。
由于AMR和GMR存储器单元的某些约束，目前优选基于MTJ的技术，并且市面上的MRAM器件并入了MTJ存储器单元。
基于GMR和TMR的存储器单元中的信息位由存储器单元中的两个不同铁磁层的相对磁化定向来限定，这些铁磁层由间隔物层分离。在GMR单元中，间隔物层为非磁性金属，而对于TMR单元，间隔物层为电绝缘的，并且构成从一个铁磁层向另一铁磁层的电流的隧道屏障。例如，逻辑“1”可以对应于其中两个铁磁层的磁化平行的配置，而逻辑“0”可以由其中磁化反向平行的配置限定，或者反之亦然。通过测量与层平面(基于TMR或者GMR的存储器单元)垂直的或者沿着层平面(基于GMR的存储器单元)的电阻，来确定存储器单元的状态(“读取”操作)。
使两个铁磁层之中的一层具有良好定义的磁化方向。在这一“硬”磁层中，磁化可能至多受很高磁场持久地影响，因此具有比在正常操作期间施加的场更高的场。例如，硬磁层可以耦合到反铁磁(AF)层。这一硬磁层也常称为“固定铁磁层”或者“钉扎(pin)铁磁层”。两个铁磁层中的另一层具有明显较低有效矫顽力(即，包括该层的环境(比如，钉扎等)的影响的矫顽力)，并且称为“软铁磁层”。
对于“写入”操作，必须切换软铁磁层的磁化。为此，已经提出若干方式。第一种最简单方式依赖于生成如下磁场，该磁场足以通过使电流流过存储器单元上方和下方的两个垂直接触线来改变软铁磁层的磁化方向。这一方式的优点在于最简单，然为它要求限定好软铁磁层的矫顽力，并且近邻存储器单元的错误写入概率随着尺寸越来越按比例缩减而增大。已经提出用于“写入”操作的其他方式，这些方式包括也要求施加磁场的“切换模式”和“自旋力矩传送”，但是它们也受弊端困扰。具体而言，所有提出的“写入”操作都需要相对大的写入电流。“写入”操作的弊端可能是为什么MRAM器件于十几年之前便被开发但仍是市面上的定制产品的原因之一。
希望提供一种MRAM存储器单元，其克服现有技术缺陷，并且尤其实现与现有技术的MRAM存储器单元相比改进了的“写入”操作。
发明内容
根据本发明一个方面的一种存储器单元包括磁元件，该磁元件包括第一铁磁层和第二铁磁层，该第一铁磁层和第二铁磁层的磁化的相对定向定义数据位，第一铁磁层和第二铁磁层由非铁磁(优选为电绝缘间隔物层)分离。如磁RAM领域中已知的，可以例如通过优选地垂直于层平面来测量跨磁元件的电阻来读出数据位。除了磁元件之外，存储器单元还包括磁化方向被良好定义的(即磁化方向在存储器单元的操作期间确立)又一第三磁化层和电阻切换材料，可以通过借助施加的电压信号使离子浓度更改来更改该电阻切换材料的载流子密度。这样，载流子密度可以在第一状态与第二状态之间切换。在第二铁磁层与第三铁磁层之间的有效交换耦合受制于载流子密度状态。因而，在两个载流子密度状态之间的切换也使第二铁磁层的磁化改变方向。
例如，可以选择第二间隔物层(即，包括电阻切换材料的层)的厚度，使得在第二铁磁层与第三铁磁层之间的有效磁交换耦合在载流子密度从第一状态改变成第二状态或者相反时，从铁磁(即，有利于平行磁化)改变成反铁磁(有利于反向平行磁化)，或者反之亦然。
根据本发明的一个实施例，如果选择第二铁磁层为“软”(即，改变它的磁化方向所需的场小于在第一状态和第二状态中、在第二铁磁层与第三铁磁层的磁化之间的总耦合)，则可以实现“写入”过程。
因此，与现有技术的MTJ存储器单元形成对比，无需为“写入”操作施加磁场和高电流。仅需少量电流和少量能量。这不仅在存储器器件的能量消耗上有利，而且它也使更密集和更佳的可缩放RAM成为可能。当前市面上的MRAM技术难以缩放，并且具有约25F2的大单元尺寸面积，其中F为特征尺寸。由于本发明的方式，该技术对于快速应用(比如对于计算机主存储器乃至CPU高速缓存)也更有吸引力。
用于电阻切换材料的适当和优选类别的材料为过渡金属氧化物，其中由电信号引起更改的离子浓度为氧浓度。在下文中，将离子浓度的改变描述为归因于氧空缺的迁移。具体而言，表现所谓填充受控金属-绝缘体跃迁的材料优选地用于过渡金属氧化物电阻切换材料。这一类材料包括ABO3-δ钙钛矿，A为碱土元素、稀土元素或者其组合，而B为过渡金属元素。例子为镧和/或锶钛氧化物(La，Sr)TiO3-δ、钇和/或钙钛氧化物(Y，Ca)TiO3-δ、镧和/或锶锰氧化物(La，Sr)MnO3-δ，或者镨和/或钙锰氧化物(Pr，Ca)MnO3-δ。对于本发明有利的更多过渡金属氧化物包括金刚砂，比如钒和/或铬氧化物(V，Cr)2O3-δ。可以有利使用的其他材料包括二元过渡金属氧化物，比如镍氧化物NiO1-δ或者钛氧化物TiO1-δ。
在两个切换状态中的至少一个切换状态中的第二间隔物层的电阻切换材料优选地具有金属性质。可以选择电阻切换材料的组成，使得在两个切换状态中该材料都为金属，由此定义Fermi表面。然后，在两个切换状态中，在第一层和第二层的磁化之间存在交换耦合。作为替代，可以优选地将电阻切换层选择为仅在两个状态之一中为金属，而在另一状态中实质上为绝缘体。在这一情况下，为了在两个切换状态中给予第二铁磁层以良好定义的磁化方向，使耦合偏置作用于第二铁磁层，这样的耦合偏置例如由与反铁磁中间层的弱耦合或者由第二磁铁层与第三铁磁层之间的静磁耦合等引起。
电阻切换材料也优选为如下材料，该材料具有相当高的为10-9cm2/Vs或者更高的氧空缺迁移率。
为了能够接受或者释放氧空缺，电阻切换材料层优选地与氧离子传导层接触。也是在这一离子传导层中，氧空缺迁移率优选为10-9cm2/Vs或者更高。离子传导层可以由第三铁磁层或者由第二铁磁层形成。作为替代，它可以是在一方面为第二铁磁层或者第三铁磁层与另一方面为电阻切换材料层之间的薄金属非磁性中间层。
已经提出将也称为可编程电阻材料的具有电阻切换性质的过渡金属氧化物用于非易失性存储器器件，例如参见US 6,815,744。在这样的存储器器件中，相反极性的电脉冲可以在低电阻状态与高电阻状态之间可逆地和持久地切换电阻。然而，已经发现基于这一技术的存储器单元在一个单元中和从单元到单元这两种情况中表现电阻值的大量统计范围。耐久度也是有限的。
与基于可编程电阻材料的那些现有技术不同，本发明提出不将可编程电阻材料的不同电阻值用于读取操作，而仅将跨可编程电阻材料间隔物的、铁磁层之间的交换耦合用于写入操作。
也由于根据本发明的方式，跨电阻切换材料的电阻值的统计范围对于“读取”操作变得无关。这是因为读出值受跨第一间隔物层的如下电阻支配，该电阻依赖于第一铁磁层磁化和第二铁磁层磁化的相对定向，而不依赖于电阻切换材料的电阻。另外，由于存储器单元未暴露于功率/温度尖峰，所以与可编程电阻材料存储器(RRAM)相比提高了耐久度。因此关于“读取”操作，根据本发明的存储器共享现有技术的MTJ存储器单元的优点。
优选地，存储器单元包括在竖直层叠置体中形成两个触点对的至少三个触点(或者“端子”)，从而第一触点对可以测试第一铁磁层与第二铁磁层之间、跨第一间隔物层的电阻，并且第二触点对可以跨第二层施加电压脉冲。至少三个触点中的第二触点(中间触点)可以直接通向第二铁磁层，或者它可以通向布置于第二铁磁层附近并且也在第一间隔物层与第二间隔物层之间的中间层。
在原理上，仅为存储器单元提供用于写入和读取信号的两个触点也是可能的。这将例如由如下两个接触线实现：一个接触线与第一铁磁层接触，另一触点与第二铁磁层接触。在这样的配置中，“读取”电流优选为低到足以不引起电阻切换材料中的任何离子迁移，而“写入”电压脉冲必须具有足够高的电压，因为也跨绝缘第一间隔物层自动施加“写入”信号。根据本发明的存储器单元的铁磁或者非磁性层无需是均质(homogeneous)的，而可以本身可选地由分层结构构成，并且可以例如包括两个子层、夹层式结构或者多层等。作为例子，磁性上为硬的第一铁磁层和/或第三铁磁层可以包括三层(即，由薄金属非铁磁膜分离的两个铁磁层，该膜反铁磁地耦合这两个铁磁层)的夹层。第二铁磁层(软层)和/或非铁磁层也可以包括分层结构，该结构例如分别包括坡莫合金膜或者多个不同子层。通过这一方式，通过向第二间隔物层施加电信号，在第一磁化状态与第二磁化状态之间可逆地切换第二软铁磁层。
本发明的另一方面涉及一种具有多个根据本发明第一方面实施例的存储器器件。该存储器器件可以布线成RAM器件，即，每个存储器单元可单独寻址。该存储器器件可以例如用作任何电子设备的密集和快速可存取存储介质或者计算机设备的主存储器或者CPU高速缓存等。
附图说明
下文将参照附图描述本发明的实施例。附图均为示意性的并且未按比例绘制。在附图中，相同标号指代相同或者对应元件。
图1图示了根据本发明的存储器单元在第一状态中的分层结构；
图2图示了在第二状态中的图1的结构；
图3针对两个不同载流子浓度图示了电阻切换材料的Fermi表面的跨越矢量(spanning vector)；
图4a-4c利用三种不同场景示出了针对两个不同电阻切换材料载流子浓度的交换耦合振荡；
图5示出了具有钉扎层和接触线的存储器单元的变体；并且
图6示出了在两个铁磁层之间的静磁偏置耦合的原理。
具体实施方式
图1的存储器单元1包括这样的磁元件，该磁元件包括第一铁磁层11、第二铁磁层12和在所示实施例中由第一间隔物层13形成的隧道屏障。第一铁磁层为硬铁磁体，而第二铁磁层为软铁磁体。“硬”在本文中意味着在存储器单元的正常操作期间存在的有效磁场(包括有效交换耦合场)不足以使磁化方向反向，而“软”层的磁化可以在正常操作期间反向。硬铁磁层与软铁磁层之间的差异可以例如通过以下手段之一或者其组合来实现：
(i)材料选择：可以将硬层的材料选择为具有比软层材料更高的矫顽力；
(ii)磁矩设计：硬层可以包括反铁磁耦合并且其磁化方向因此反向平行的多个铁磁层，从而总净磁矩较小；
(iii)通过反铁磁体来钉扎：与反铁磁体(比如Fe-Mn)直接接触的铁磁层的磁化方向更难以改变(鉴于长期磨损，钉扎也可以是有利的，从而防止相应“硬”层的磁化在长时间内减弱)；
(iv)诱发各向异性：如果铁磁层生长于具有某些晶格失配的层上，则磁致伸缩性可以对铁磁体的各向异性有贡献；
(v)不同有效场：在第一铁磁层的情况下，可以通过简单地使第一铁磁层不暴露于磁场来实现钉扎。这之所以可能，是因为根据本发明的方式，仅将交换耦合用于写入过程，而不需要物理磁场。交换耦合为极端近程的，并且在第三铁磁层与第二铁磁层之间的交换耦合将不会影响第一铁磁层。
其他手段也可以是可能的。分别将铁磁层制作成“硬”和“软”的方式对于本发明而言并非关键。
例如，如在现有技术的包括磁隧道结的MRAM器件中，可以选择第一铁磁层和第二铁磁层以及间隔物层的材料为任何适当组合。
在附图中，磁化由箭头描绘为平行于层平面，即，假设层的各向异性有利于平面内磁化。然而，本发明的原理同样适用于平面外磁化层。另外，尽管假设铁磁层的各向异性为二重(即，假设磁化仅可在两个方向之间切换)，但是本发明也对其他种类的各向异性起作用。
除了提到的磁元件之外，存储器单元包括优选地比第二铁磁层硬的另一第三铁磁层15，以及电阻切换材料层14。在图1中所示第一状态中，在第二铁磁层与第三铁磁层之间的整体耦合(包括交换耦合，但是也可能为对耦合的其他贡献，比如静磁耦合、针孔等)使得并行布置磁化。
用于电阻切换材料层14的适当和优选类别的材料为过渡金属氧化物，其中将由电信号更改的离子浓度为氧浓度。如果跨电阻转换材料层14施加电信号(比如电压脉冲)，则可以更改这一层中的氧空缺浓度。例如，可以使氧空缺扩散到第三铁磁层15中或者氧空缺可以由第三铁磁层15释放。
如提到的那样，表现所谓填充受控金属绝缘体跃迁的材料优选用于电阻切换材料层14。从这些材料中例如选择氧离子迁移率高的顺磁或者抗磁过渡金属氧化物材料。例子为ABO3-δ钙钛矿，A为碱土元素或者稀土元素或者其组合，而B为过渡金属元素如镧和/或锶钛氧化物(La，Sr)TiO3-δ、金刚砂如钒和/或铬氧化物(V，Cr)2O3-δ以及二元过渡金属氧化物如镍氧化物NiO1-δ。响应于例如与改变氧空缺的密度相关联地改变带填充，这些材料的电阻被修改。
尤其优选的一组材料为镧和/或锶钛氧化物(La，Sr)TiO3-δ，因为它们的室温电阻强依赖于氧化学计量。
对于第三铁磁层15，一般可以使用能够存储和释放适当数量的氧离子的铁磁材料。例子为铁磁有序双钙钛矿，例如碱土铬铼氧化物A2CrReO6、碱土铁铼氧化物A2FeReO6、碱土铁钼氧化物A2FeMoO6和碱土铁钨氧化物钼A2FeWO6，其中碱土A优选为锶、钙或者钡，并且其中A2可以包括两种相同或者两种不同碱土元素。用于第三铁磁层15的材料的更多例子包括铁磁钙钛矿，比如镧和锶锰氧化物(La，Sr)MnO3。
在图1(以及在适用时包括下图)的配置中，第一铁磁层11、第二铁磁层12和第三铁磁层15接触。对于“写入”操作，如图1中的电压源2所示，在第二铁磁层12与第三铁磁层15之间施加电压脉冲。对于“读取”操作，测试跨第一间隔物层13的电隧道电阻、因此测试在第一铁磁层与第二铁磁层之间的电阻(电阻测量3)。通过引线来接触层叠置体中的不同层在存储器器件领域中是已知的，并且它不受制于本发明而且它在这里将不加以描述。
除了所示层之外，存储器单元可以包括诸如接触层、化学屏障层、钉扎层等更多元件。
图2图示了在其第二状态中的存储器单元，在该状态中，电阻切换材料层14中的氧空缺密度与第一状态相比有所增加。已经通过跨电阻切换材料层14施加电压脉冲而诱发了从第一状态向第二状态的转变，该电压具有如图1中的电压源所示的极性。由于持续更改的电荷载流子密度，交换耦合使得第二软铁磁层12在与在图1中所示第一状态中相反的方向上磁化。
在第一与第二切换状态之间的转变完全可逆，即，通过施加相反极性的电压脉冲，氧空缺会持续地迁移回到图1中所示的配置中。
参照图3和图4a-c来说明在第一状态与第二状态之间使磁化反向的物理效应。
已得到确认的事实如下：跨非铁磁金属层、在铁磁金属层之间的交换耦合是间隔物层厚度的振荡函数。这一耦合的理论和实验已经表明：振荡行为将归结于间隔物层材料的Fermi表面的性质。更具体而言，间隔物的Fermi表面的跨越矢量确定了振荡周期。例如，参见M.van Schilfgaarde、F.Herman、S.S.Parkin和J.
Figure BPA00001183503100091
在Phys.Rev.Lett.74，4063(1995)中发表的Theory of Oscillatory ExchangeCoupling in Fe/(V，Cr)and Fe/(Cr，Mn)和M.Springford编辑的Electronsat the Fermi Surface(Cambridge Univ.Press，Cambridge，1980)。
图3在2D模型中示出了简化分区方案中的电阻切换材料层14的Fermi表面。外线31描绘了在第一状态中(图1)的Fermi表面，而内线32示出了在第二状态中(图2)的Fermi表面。氧空缺在第二状态中的密度与第一状态相比有所增加会造成电荷载流子的密度增加，并且随之造成Fermi表面在简化分区方案中从外线移向内线。因而，图中所示的跨越矢量对于第二状态而言比第二状态要小，这意味着在第一状态中的振荡周期(即，波长)对于第二状态比对于第一状态要大。
图4a针对两个波长λ1(图1；由第一条线41代表)和λ2(图2，由第二条线42代表)、示意地图示了在第二铁磁层与第三铁磁层之间、作为间隔物厚度的函数的交换耦合。
如本领域中常见的那样，交换耦合的效果由假想的磁场Hex代表，该磁场对磁化的影响对应于交换耦合对指定磁化的影响。
可以在图4a中选择电阻切换材料层14(即，过渡金属氧化物(TMO))的厚度，使得在状态之一中有明显的反铁磁耦合，而在另一状态中有明显的铁磁耦合。图4a中的虚线示出了这样的厚度。
图4b和图4c示出了如下变体，其中材料性质和/或“写入”脉冲强度不同于图4a，使得第一状态和第二状态中的波长也不同。在这些条件之下，有可能在不同厚度值和在交换耦合的不同最大值/最小值处具有电阻切换材料层14的最优厚度dTMO。
图5示出了图1和图2的存储器单元的变体。首先描绘通过交换偏置的物理效应钉扎住第一铁磁层和第三铁磁层的磁化方向的反铁磁钉扎层21、22。如在本文中先前提到的那样，可以通过反铁磁层而不是所示配置来仅钉扎住第一层或者第二层，和/或可以使用用于保证“硬”铁磁层磁化被固定的其他手段。
作为与图1和图2的实施例的又一差异，除了所示第二间隔物层之外，还示出了中间层18。中间层18也为金属，并且可以例如充当氧离子贮存器，用于存储氧离子并且将它们释放到电阻切换材料层14而不是继而可以是任何铁磁材料的第三铁磁层15中。在这一配置中的交换耦合将跨电阻切换材料层14和中间层18这二者发生。
如果在电阻切换材料中的电荷载流子密度高度依赖于诸如施加的脉冲或者生长条件等因素，则可取的是：将存储器单元调节为针对一个单元以及不同单元之间这两种情况的电荷载流子密度的变化都变得鲁棒。一种这样做的方式可以使用如下材料作为氧迁移率材料，该材料在第一状态中实质上为非金属，而仅在第二状态中变成金属。在第一状态中，实质上无相邻铁磁层之间的交换耦合。还可以有可能提供小的如下偏置，该偏置例如通过静磁耦合来有利于两种磁化的平行定向。例如，已知：对于两个铁磁层而言，如果如图6中所示具有起皱表面并且间隔物层厚度恒定，则可能有利于平行磁化。其原因在于：如果磁场线由于显微镜锐边等而如图6中的虚线所示退出铁磁层进入间隔物层中，则这样的平行配置会优化磁流。如果引起如图所示静磁偏置耦合，则可以选择电阻切换材料层，使得在第二状态中的交换耦合在广阔参数范围中是反铁磁的。切换过程仅为第二铁磁层与第三铁磁层之间接通或者关断交换耦合，其中交换耦合在接通时支配更弱的静磁耦合。
根据上述实施例可以设想更多变体。例如，尽管具有迁移氧空缺的过渡金属氧化物是用于第二间隔物层的一类优选电阻切换材料，但是这并非必需。实际上，可以使用电荷载流子密度可能由于离子迁移乃至其他效应而受影响的其他材料。例如，可以使氢、锂或者铜离子迁移而不是氧离子迁移。
第三铁磁层或者中间层也不必须如图中所示那样适于作为传导层。将同样有可能在如图1和图2中的配置中使第三铁磁层无法让氧空缺渗透，并且为第二铁磁层选择离子迁移率高的材料。
更多其他变体是可能的。例如，尽管存储器单元优选地刚好在如多数现有技术的存储器单元中一样的、数据位为“0”或者1这两个状态之间可切换，但是其中在多个状态之间实现切换的其他配置可以是可能的。为此，可以在不止两个状态之间切换第二铁磁层的磁化。如果非交换贡献如静磁耦合使第二与第三铁磁层之间的总耦合偏置，则尤其存在这样的可能性，该非交换贡献可以由例如与交换场成直角的有效场描述。也可以通过有意地产生磁域结构，生成多于两个的可控磁化状态。

Claims (12)

1.一种非易失性存储器单元，包括第一铁磁层(11)和第二铁磁层(12)，所述第一铁磁层和第二铁磁层(11，12)由非磁性间隔物层(13)分离，所述第一铁磁层具有已定义的磁化方向，并且所述第一铁磁层和第二铁磁层的磁化方向的相对定向定义所存储信息的值，其特征在于具有已定义的磁化方向的第三铁磁层(15)以及所述第二铁磁层与所述第三铁磁层之间的电阻切换材料(14)，其中所述电阻切换材料的电荷载流子密度通过施加的电压信号而在不同载流子密度状态之间可逆地可切换，不同载流子密度状态引起所述第二铁磁层与所述第三铁磁层之间不同的有效磁交换耦合，并且由此引起所述第二铁磁层的不同磁化方向。
2.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述存储器单元的至少一层是离子传导层，其能够根据所述电压信号的极性从所述电阻切换材料接受离子以及将离子释放到所述电阻切换材料中，所述离子传导层与所述电阻切换材料接触。
3.根据权利要求2所述的存储器单元，其中所述离子传导层是所述第三铁磁层(14)、所述第二铁磁层(12)和金属中间层(18)中的至少一个。
4.根据任一前述权利要求所述的存储器单元，其中所述电阻切换材料是过渡金属氧化物。
5.根据权利要求4所述的存储器单元，其中所述过渡金属氧化物包括填充受控金属-绝缘体跃迁。
6.根据权利要求5所述的存储器单元，其中所述电阻切换材料包括氧化物，所述氧化物包括钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的存储器单元，其中所述电阻切换材料是TiQ1-δ、V2Q3-δ、NiQ1-δ、Cr2Q3-δ和(La，Sr)BQ3-δ中的一个，其中B为过渡金属如钛，而δ为对于所述第一状态和所述第二状态不同的数目，其中0≤δ＜1。
8.根据权利要求2或者3和权利要求4-7中的任一权利要求所述的存储器单元，其中所述离子传导层的材料表现至少为10-9cm2/Vs的氧空缺迁移率。
9.根据权利要求4-8中的任一权利要求所述的存储器单元，其中所述电阻切换材料表现至少为10-9cm2/Vs的氧空缺迁移率。
10.根据任一前述权利要求所述的存储器单元，包括第一触点、第二触点和第三触点，其中可通过在所述第一触点与第二触点之间传导电流来测量跨所述第一间隔物层的隧道电阻，并且其中可在所述第二触点与第三触点之间施加电压脉冲。
11.一种存储器器件，包括多个根据任一前述权利要求所述的存储器单元。
12.根据权利要求11所述的存储器器件，具有多个根据权利要求10所述的存储器单元，包括用于接触所述存储器单元的所述第一触点、第二触点和第三触点的接触线。
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