随着信息技术与信息产业的迅速兴起，特别是多媒体计算机网络在全球的延伸和普及，人们需要存储、处理和传递的数据量呈几何级数式急剧增长，因此带动了信息存储技术的高速发展。磁随机存储器、由于其非易失性存储、超高的读写次数、低功耗、高存储密度和高读写速度，在未来的存储系统领域引起了广泛的兴趣，是最有希望成为下一代信息存储器的候选存储器之一。MRAM的应用目前还处于发展阶段，其性能还有很大的提升空间。本文提出了一种T型自由层的自旋力矩转移磁随机存储器单元结构，并用微磁模拟软件对此结构进行了建模。研究了T型自由层MTJ磁存储单元结构的TMR值与翻转电流密度之间的关系；从单元的TMR值以及翻转电流密度两个方面比较了T型自由层存储单元与常规结构存储单元之间的性能差异，通过模拟T型自由层存储单元磁矩的翻转分析了这种性能差异的原因。通过ANSYS有限元热模拟说明了T型自由层存储单元上自由层的聚热作用，从弱化自由层垂直磁各向异性强度的角度说明了这种聚热作用对提高磁翻转效率的影响。接着本文对T型自由层结构的磁存储单元提出了优化方案：首先应用微磁模拟研究了T型自由层存储单元的翻转电流密度与上自由层横截面积之间的关系，接着利用有限元热分析方法说明了尽可能地提高T型自由层存储单元的性能同时避免存储单元的温度过高而超过其承受极限的方法。本文最后进行了T型自由层存储单元的热辅助电致磁化翻转的模拟研究。