JP2013183043A - 磁気検出素子及びそれを用いた磁気センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 永久磁石を内蔵しない磁気センサに使用される磁気検出素子において、固定磁性層は、第1磁性層3aと第2磁性層3cとが非磁性中間層3bを介して積層され記第1磁性層と前記第2磁性層とが反平行に磁化固定されたセルフピン止め型であり、第2磁性層が前記非磁性材料層に接しており、第1磁性層3aは第2磁性層3cよりも高保磁力材料のFeCoで形成され、第1磁性層3aの膜厚t1は11Å以上で17Å以下の範囲内で第2磁性層3cの膜厚t2よりも薄く、第1磁性層と前記第2磁性層の磁化量の差が実質的にゼロであることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
固定磁性層とフリー磁性層とが非磁性材料層を介して積層された積層構造を備え、
前記固定磁性層は、第1磁性層と第2磁性層とが非磁性中間層を介して積層され、前記第1磁性層と前記第2磁性層とが反平行に磁化固定されたセルフピン止め型であり、前記第2磁性層が前記非磁性材料層に接しており、
前記第1磁性層は前記第2磁性層よりも高保磁力材料のFeCoで形成され、
前記第1磁性層の膜厚t1は11Å以上で17Å以下の範囲内で前記第2磁性層の膜厚t2よりも薄く、
前記第1磁性層と前記第2磁性層の磁化量の差が実質的にゼロであることを特徴とするものである。これにより外乱ノイズ耐性を従来に比べて向上させることができる。
図1に示すように本実施形態の磁気検出素子(GMR素子)1は、下から、シード層2、固定磁性層3、非磁性材料層4、フリー磁性層5及び保護層6の順に積層されて成膜される。磁気検出素子1を構成する各層は、例えばスパッタにて成膜される。
E∝Hex×(Ms1×t1+Ms2×t2)
基板/シード層:NiFeCr(42)/固定磁性層[第1磁性層:Fe60at%Co40at%(X)/非磁性中間層:Ru(3.6)/第2磁性層Co90at%Fe10at%(Y)]/非磁性材料層:Cu(22)/フリー磁性層[Co90at%Fe10at%(12)/NiFe(20)]/保護層:Ta(50)
各層における括弧内の数値は膜厚を示し、単位はÅである。
基板/シード層:NiFeCr(42)/第1磁性層:Fe60at%Co40at%(X)/非磁性中間層:Ru(4)/非磁性材料層:Cu(22)/保護層:Ta(50)
各層における括弧内の数値は膜厚を示し、単位はÅである。
図8に示すように、第1磁性層の膜厚が11Åより小さくなると、強磁性が弱くなり、急激な保磁力Hcの低下が見られた。保磁力Hcの低下は、磁化分散、ΔMRの減少、信頼性低下に繋がるため好ましくない。
S 磁気センサ
1、1a〜1d 磁気検出素子
3 固定磁性層
3a 第1磁性層
3b 非磁性中間層
3c 第2磁性層
4 非磁性材料層
5 フリー磁性層
Claims (6)
- 永久磁石を内蔵しない磁気センサに使用される磁気検出素子において、
固定磁性層とフリー磁性層とが非磁性材料層を介して積層された積層構造を備え、
前記固定磁性層は、第1磁性層と第2磁性層とが非磁性中間層を介して積層され、前記第1磁性層と前記第2磁性層とが反平行に磁化固定されたセルフピン止め型であり、前記第2磁性層が前記非磁性材料層に接しており、
前記第1磁性層は前記第2磁性層よりも高保磁力材料のFeCoで形成され、
前記第1磁性層の膜厚t1は11Å以上で17Å以下の範囲内で前記第2磁性層の膜厚t2よりも薄く、
前記第1磁性層と前記第2磁性層の磁化量の差が実質的にゼロであることを特徴とする磁気検出素子。 - 前記第1磁性層の膜厚t1は、11Å以上で13.5Å以下である請求項1記載の磁気検出素子。
- 前記第1磁性層は、FexCo100-x(ただしxは、55at%以上で65at%以下)で形成される請求項1又は2に記載の磁気検出素子。
- 前記非磁性中間層の膜厚は、3Å以上で6Å以下である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の磁気検出素子。
- 前記非磁性中間層はRuで形成される請求項4記載の磁気検出素子。
- 基板上に、請求項1ないし4のいずれか一項に記載された前記磁気検出素子が配置されたことを特徴とする永久磁石を内蔵しない磁気センサ。
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