Impact of external magnetic fields on STT-MRAM: An application note - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue IEEE Electron Devices Magazine Année : 2024

Impact of external magnetic fields on STT-MRAM: An application note

Impact des champs magnétiques externes sur les STT-MRAM : une note d'application

Bernard Diény
Sanjeev Aggarwal
Sebastien Couet
Thomas Coughlin
Shunsuke Fukami
Kevin Garello
Jack Guedj
  • Fonction : Auteur
Laurent Lebrun
  • Fonction : Auteur
Kyung-Jin Lee
Yonghwan Noh
Siamak Salimy
  • Fonction : Auteur
Steven Soss
Daniel Worledge
IBM

Résumé

This application note discusses the working principle of spin-transfer torque magnetoresistive random access memory (STT-MRAM) and the impact that magnetic fields can have on STT-MRAM operation. Sources of magnetic field and typical magnitudes of magnetic fields are given. Based on the magnitude of commonly encountered external magnetic fields, we show below that magnetic immunity of STT-MRAM is sufficient for most uses once the chip is mounted on a printed circuit board (PCB) or inserted in its working environment. This statement is supported by the experience acquired during 60 years of use of magnetic hard disk drives (HDD) including 20 years of HDD with readers comprising magnetic tunnel junctions, 20+ years of use of magnetic field sensors as position encoders in automotive industry and 15+ years of use of MRAM. Mainly during chip handling does caution need to be exercised to avoid exposing the chip to excessively high magnetic fields.
Cette note d'application traite du principe de fonctionnement des mémoires magnétorésistives dites à transfert de spin (STT-MRAM) et de l'impact que les champs magnétiques peuvent avoir sur leur fonctionnement. Les sources de champs magnétiques ainsi que les magnitudes typiques de ces champs sont discutées. Considérant la magnitude des champs magnétiques externes couramment rencontrés dans diverses applications d'intérêt, nous montrons ci-dessous que l'immunité magnétique des STT-MRAM est suffisante pour la plupart des utilisations, une fois que la puce est montée sur un circuit imprimé (PCB) ou insérée dans son environnement de travail. Cette affirmation est soutenue par l'expérience acquise au cours de 60 années d'utilisation des disques durs magnétiques (HDD), dont 20 ans avec des lecteurs comprenant des jonctions tunnel magnétiques, plus de 20 ans d'utilisation de capteurs de champ magnétique comme encodeurs de position dans l'industrie automobile, et plus de 15 ans d'utilisation de la MRAM. Il convient principalement de faire preuve de prudence lors de la manipulation des puces pour éviter de les exposer à des champs magnétiques excessivement élevés.
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STT-MRAM_magnetic_immunity vf HAL.pdf (1.14 Mo) Télécharger le fichier
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Dates et versions

hal-04751421 , version 1 (24-10-2024)

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Citer

Bernard Diény, Sanjeev Aggarwal, Vinayak Bharat Naik, Sebastien Couet, Thomas Coughlin, et al.. Impact of external magnetic fields on STT-MRAM: An application note. IEEE Electron Devices Magazine, 2024, 2 (3), pp.52-59. ⟨10.1109/MED.2024.3442086⟩. ⟨hal-04751421⟩
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