JP2014197448A - スピントロニクス素子およびその製造方法、ならびに磁気読み取りヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
スピントロニクス素子およびその製造方法、ならびに磁気読み取りヘッドおよびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014197448A JP2014197448A JP2014130590A JP2014130590A JP2014197448A JP 2014197448 A JP2014197448 A JP 2014197448A JP 2014130590 A JP2014130590 A JP 2014130590A JP 2014130590 A JP2014130590 A JP 2014130590A JP 2014197448 A JP2014197448 A JP 2014197448A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- mrel
- magnetic read
- read head
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 28
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 49
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 44
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 44
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 10
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 claims description 6
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910017115 AlSb Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910019001 CoSi Inorganic materials 0.000 claims description 5
- -1 CrMnSi Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910005329 FeSi 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910005542 GaSb Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910004262 HgTe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910002665 PbTe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910019895 RuSi Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910005642 SnTe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052949 galena Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052950 sphalerite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N tellanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Te] OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(II) oxide Inorganic materials [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 226
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 7
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910002546 FeCo Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 101100480488 Rattus norvegicus Taar8c gene Proteins 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910019236 CoFeB Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019041 PtMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/01—Manufacture or treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/40—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials of magnetic semiconductor materials, e.g. CdCr2S4
- H01F1/401—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials of magnetic semiconductor materials, e.g. CdCr2S4 diluted
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
- H01F10/3295—Spin-exchange coupled multilayers wherein the magnetic pinned or free layers are laminated without anti-parallel coupling within the pinned and free layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/30—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE]
- H01F41/302—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F41/303—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices with exchange coupling adjustment of magnetic film pairs, e.g. interface modifications by reduction, oxidation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66984—Devices using spin polarized carriers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/80—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/80—Constructional details
- H10N50/85—Magnetic active materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/18—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being compounds
- H01F10/193—Magnetic semiconductor compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/18—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being compounds
- H01F10/193—Magnetic semiconductor compounds
- H01F10/1936—Half-metallic, e.g. epitaxial CrO2 or NiMnSb films
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
- H01F10/3268—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn
- H01F10/3272—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn by use of anti-parallel coupled [APC] ferromagnetic layers, e.g. artificial ferrimagnets [AFI], artificial [AAF] or synthetic [SAF] anti-ferromagnets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/82—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of the magnetic field applied to the device
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/11—Magnetic recording head
- Y10T428/1107—Magnetoresistive
- Y10T428/1114—Magnetoresistive having tunnel junction effect
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/11—Magnetic recording head
- Y10T428/1107—Magnetoresistive
- Y10T428/1121—Multilayer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/11—Magnetic recording head
- Y10T428/1107—Magnetoresistive
- Y10T428/1121—Multilayer
- Y10T428/1129—Super lattice [e.g., giant magneto resistance [GMR] or colossal magneto resistance [CMR], etc.]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
本発明者は、ZnOなどのバンドギャップが小さい半導体をCuなどの導電性金属層の間に挟み込んで構成した3層構造(例えば、Cu0.3/ZnO1.5/Cu0.3;数値は各層の膜厚(nm))をスピントロニクス素子に挿入すると、そのスピントロニクス素子のMR比が著しく増加することを見出した。その初期の例は、約45×45[nm]のサイズにパターニングされたスピントルク発振器(STO:Spin Torque Oscillator)を用いた実験の過程において発見された。その構造は、Ta1.0/Ru2.0/Cu2.0/[Co0.2/Ni0.6]×15/Cu2.0/FeCo15.0/Ru1.0/Ta4.0/Ru3.0であった。
図3はその典型的なRH曲線を表す。この測定は、外部印加磁界の方向が膜面に垂直な方向から7度離れた状態で行われた。よって、測定で用いられた外部印加磁界が膜面に対して正確に垂直となるようにされていれば、さらに高いMR値が得られたと考えられる。
(a)M1およびM2は、例えば、Cu、Ag、Au、C(グラフェン、ナノチューブなどを含む)、Zn、Ti、Sn、Cr、Al、Mg、およびRuなどの高導電性金属であるが、これに限定されるものではない。M1およびM2は、一般に同じ材料を用いて同じ厚さ(好ましくは0以上5.0nm以下)に形成され、例えばともに膜厚が約0.3nmのCuとするのが望ましい。但し、本発明の効果に著しく影響しない限り、M1およびM2は異なる材料であってもよく、異なる厚さであってもよい。
(b)さらに、MRELを構成するM1/半導体/M2という基本3層構造は、そのまま1回だけ用いてもよいし、あるいは複数回繰り返し追加的に積層するようにしてもよい。この場合、追加する各3層構造は、必ずしも、同じMREL内の他の3層構造とは必ずしも同じ材料および/または同一の厚さでなくてもよい。
(c)MRELの半導体部分におけるバンドギャップは、0.3eV以上8eV以下でなければならず、1eV以上6eV以下であることが望ましい。
(d)MRELの半導体部分における電子移動度は、10cm2 ・sec-1・V-1以上2 ,000,000cm2 ・sec-1・V-1以下でなければならず、50cm2 ・sec-1・V-1以上50,000cm2 ・sec-1・V-1以下であることが望ましい。
従来のGMR素子の一般的な構造は、シード/AFM/AP2/Ru/AP1/導電性スペーサ/FL/キャップである。ここで、AFMは反強磁性(Antiferromagnetic )層、AP2は外側ピンド(Anti-Parallel 2 )層、Ruは結合層、AP1は内側ピンド(Anti-Parallel 1 )層、FLはフリー層である。
(1)シード/AFM/AP2/Ru/[FM1/MREL/FM2]/導電性スペーサ/FL/キャップ
(2)シード/AFM/AP2/Ru/AP1/導電性スペーサ/[FL1/MREL/FL2]/キャップ
(3)シード/AFM/AP2/Ru/[FM1/MREL/FM2]/導電性スペーサ/[FL1/MREL/FL2]/キャップ
従来のTMR素子の構造は、シード/AFM/AP2/Ru/AP1/バリア層/FL/キャップである。
(4)シード/AFM/AP2/Ru/[FM1/MREL/FM2]/バリア層/FL/キャップ
(5)シード/AFM/AP2/Ru/AP1/バリア層/[FL1/MREL/FL2]/キャップ
(6)シード/AFM/AP2/Ru/[FM1/MREL/FM2]/バリア層/[FL1/MREL/FL2]/キャップ
(7)シード/[FM1/MREL/FM2]/スペーサ/FL/キャップ
(8)シード/FM/スペーサ/[FL1/MREL/FL2]/キャップ
(9)シード/[FM1/MREL/FM2]/スペーサ/[FL1/MREL/FL2]/キャップ
このスピントルク発振器は、特に、磁界発生層(FGL:Field Generating Layer)を備えるものであり、その従来の素子構造は、シード/SIL/スペーサ/FGL/キャップ(層に垂直な磁界を含む)である。
(10)シード/[FM1/MREL/FM2]/スペーサ/FGL/キャップ
(11)シード/SIL/スペーサ/[FL1/MREL/FL2]/キャップ
(12)シード/[FM1/MREL/FM2]/スペーサ/[FL1/MREL/FL2]/キャップ
Claims (36)
- シード層を供給し、その上に反強磁性(AFM:Antiferromagnetic )層を形成する工程と、
前記AFM層の上にAP2層を形成する工程と、
前記AP2層の上にAFM結合層を形成する工程と、
前記AFM結合層の上に第1の強磁性層を形成する工程と、
前記第1の強磁性層の上に第1の磁気抵抗効果増加層(MREL:Magneto-Resistance Enhancing Layer)を必要に応じて形成し、前記第1のMRELの上に第2の強磁性層を形成する工程と、
その後に、スペーサ層を形成する工程と、
前記スペーサ層の上に第1のフリー層を形成する工程と、
前記第1のフリー層の上に第2のMRELを必要に応じて形成し、この第2のMRELの上に任意に第2のフリー層を形成する工程と、
前記第2のフリー層の上にキャップ層を形成する工程と
を含む磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 前記スペーサ層を導電性とすることにより、前記磁気読み取りヘッドを、巨大磁気抵抗効果(GMR:Giant Magneto-Resistance)素子として構成する
請求項1記載の磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 前記スペーサ層を電気的絶縁性とすることにより、前記磁気読み取りヘッドを、トンネル磁気抵抗効果(TMR:Tunneling Magneto-Resistance)素子として構成する
請求項1記載の磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 前記第1または第2のMRELまたはその双方の上部表面および下部表面の少なくとも1つと接触する導電層を形成する工程
をさらに含む請求項1記載の磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 前記導電層を、Cu、Ag、Au、C(グラフェンおよびナノチューブを含む)、Zn、Ti、Sn、Cr、Al、Mg、およびRuからなる群より選択する
請求項4記載の磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 前記MRELを、半導体および半金属からなる群より選択する
請求項1記載の磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 前記半導体のバンドギャップを、1eV以上6eV以下であり、電子移動度が、50cm2 ・sec-1・V-1以上50,000cm2 ・sec-1・V-1以下とする
請求項6記載の磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 前記半導体を、ZnO、ZnS、Znx Mg(1-x) O、ZnCuO、ZnCdO、ZnAlO、ZnSe、ZnTe、Si、Ge、TiO2 、AlN、GaN、InN、AlP、AlAs、AlSb、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、ZnS、CdS、CdTe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe、SnO、SnTe、Cu2 O、FeSi2 、CrMnSi、Mg2 Si、RuSi3 、およびIr3 Si5 からなる群より選択する
請求項6記載の磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 前記半導体として、不純物が添加されていないものを用いるか、または、Si、B、Mg、Mn、Al、Cu、Cd、Cr、Zn、Ti、Sn、Zr、Hf、Ru、Mo、Nb、Co、Fe、およびNiからなる群から選択された不純物の添加により調整された導電性を有するものを用いる
請求項8記載の磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 前記半金属を、Sb、Bi、CoSi、Cox Fe(1-x) Si、Cox Ni(1-x) Si、Cox Mn(1-x) Si、FeSi、およびCox Cr(1-x) Siからなる群より選択する
請求項6記載の磁気読み取りヘッドの製造方法。 - シード層を供給し、その上に第1の強磁性層を形成する工程と、
前記第1の強磁性層の上に、上部表面および下部表面を有する磁気抵抗効果増加層(MREL:Magneto-Resistance Enhancing Layer)を必要に応じて形成し、前記MRELの上に第2の強磁性層を任意に形成する工程と、
その後に、スペーサ層を形成する工程と、
前記スペーサ層の上に、第1のフリー層を形成する工程と、
前記第1のフリー層の上に、MRELを必要に応じて形成し、前記MRELの上に、第2のフリー層を任意に形成する工程と、
前記第2のフリー層の上に、キャップ層を形成する工程と、
前記上部表面と前記下部表面に対して垂直に、前記第1の強磁性層と前記第2の強磁性層とを磁化する工程と
を含むスピントロニクス素子の製造方法。 - 前記MRELの前記上部表面および前記下部表面のうちの少なくとも一方と接触する導電層を設ける工程
をさらに含む請求項11記載のスピントロニクス素子の製造方法。 - 前記導電層を、Cu、Ag、Au、C(グラフェンおよびナノチューブを含む)、Zn、Ti、Sn、Cr、Al、Mg、およびRuからなる群より選択される材料で構成する
請求項12記載のスピントロニクス素子の製造方法。 - 前記MRELを、半導体および半金属からなる群より選択する
請求項11記載のスピントロニクス素子の製造方法。 - 前記半導体のバンドギャップを1eV以上6eV以下とし、電子移動度を50cm2 ・sec-1・V-1以上50,000cm2 ・sec-1・V-1以下とする
請求項14記載のスピントロニクス素子の製造方法。 - 前記半導体を、ZnO、ZnS、Znx Mg(1-x) O、ZnCuO、ZnCdO、ZnAlO、ZnSe、ZnTe、Si、Ge、TiO2 、AlN、GaN、InN、AlP、AlAs、AlSb、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、ZnS、CdS、CdTe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe、SnO、SnTe、Cu2 O、FeSi2 、CrMnSi、Mg2 Si、RuSi3 、およびIr3 Si5 からなる群より選択する
請求項14記載のスピントロニクス素子の製造方法。 - 前記半導体として、不純物が添加されていないものを用いるか、または、Si、B、Mg、Mn、Al、Cu、Cd、Cr、Ti、Zr、Hf、Ru、Mo、Nb、Co、Fe、およびNiからなる群から選択された不純物の添加により調整された導電性を有するものを用いる
請求項16記載のスピントロニクス素子の製造方法。 - 前記半金属を、Sb、Bi、CoSi、Cox Fe(1-x) Si、Cox Ni(1-x) Si、Cox Mn(1-x) Si、FeSi、およびCox Cr(1-x) Siからなる群より選択する
請求項14記載のスピントロニクス素子の製造方法。 - シード層の上に設けられ、このシード層と接触する反強磁性(AFM:Antiferromagnetic )層と、
前記AFM層の上に設けられ、この前記AFM層と接触するAP2層と、
前記AP2層の上に設けられ、このAP2層と接触するAFM結合層と、
前記AFM結合層の上に設けられ、このAFM結合層と接触する第1の強磁性層と、
前記第1の強磁性層の上に必要に応じて設けられ、この第1の強磁性層と接触する任意の第1の磁気抵抗効果増加層(MREL:Magneto-Resistance Enhancing Layer)と、
前記第1のMRELの上に設けられ、この第1のMRELと接触する任意の第2の強磁性層と、
前記第1の強磁性層を覆うスペーサ層と、
前記スペーサ層の上に設けられ、このスペーサ層と接触する第1のフリー層と、
前記第1のフリー層の上に必要に応じて設けられた第2のMRELと、
前記第2のMRELの上に設けられ、この第2のMRELと接触する第2のフリー層と、
前記すべてのフリー層を覆うキャップ層と
を備えた磁気読み取りヘッド。 - 前記スペーサ層が導電性を有することにより、巨大磁気抵抗効果(GMR:Giant Magneto-Resistance)素子として構成されている
請求項19記載の磁気読み取りヘッド。 - 前記スペーサ層が電気的絶縁性を有することにより、トンネル磁気抵抗効果(TMR:Tunneling Magneto-Resistance)素子として構成されている
請求項19記載の磁気読み取りヘッド。 - 前記第1または第2のMRELまたはその双方の上部表面および下部表面の少なくとも1つと全面接触する導電層
をさらに備えた請求項19記載の磁気読み取りヘッド。 - 前記導電層は、Cu、Ag、Au、C(グラフェンおよびナノチューブを含む)、Zn、Ti、Sn、Cr、Al、Mg、およびRuからなる群より選択される材料で構成されている
請求項22記載の磁気読み取りヘッド。 - 前記第1または第2のMRELは、半導体および半金属からなる群より選択された材料で構成されている
請求項19記載の磁気読み取りヘッド。 - 前記半導体は、バンドギャップが、1eV以上6eV以下であり、電子移動度が、50cm2 ・sec-1・V-1以上50,000cm2 ・sec-1・V-1以下である
請求項24記載の磁気読み取りヘッド。 - 前記半導体は、ZnO、ZnS、Znx Mg(1-x) O、ZnCuO、ZnCdO、ZnAlO、ZnSe、ZnTe、Si、Ge、TiO2 、AlN、GaN、InN、AlP、AlAs、AlSb、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、ZnS、CdS、CdTe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe、SnO、SnTe、Cu2 O、FeSi2 、CrMnSi、Mg2 Si、RuSi3 、およびIr3 Si5 からなる群より選択される
請求項24記載の磁気読み取りヘッド。 - 前記半導体として、不純物が添加されていないものが用いられ、または、Si、B、Mg、Mn、Al、Cu、Cd、Cr、Zn、Ti、Sn、Zr、Hf、Ru、Mo、Nb、Co、Fe、およびNiからなる群から選択された不純物の添加により調整された導電性を有するものが用いられている
請求項26記載の磁気読み取りヘッド。 - 前記半金属は、Sb、Bi、CoSi、Cox Fe(1-x) Si、Cox Ni(1-x) Si、Cox Mn(1-x) Si、FeSi、およびCox Cr(1-x) Siからなる群より選択される
請求項24記載の磁気読み取りヘッド。 - シード層の上に設けられ、このシード層と接触する第1の強磁性層と、
前記第1の強磁性層の上に必要に応じて設けられ、この第1の強磁性層と接触する、上部表面および下部表面を有する任意の第1の磁気抵抗効果増加層(MREL:Magneto-Resistance Enhancing Layer)と、
前記第1のMRELの上に設けられ、この第1のMRELと接触する任意の第2の強磁性層と、
前記第2の強磁性層を覆うスペーサ層と、
前記スペーサ層の上に設けられた第1のフリー層と、
前記第1のフリー層の上に設けられた第2のMRELと、
前記第2のMRELの上に設けられた第2のフリー層と、
前記第2のフリー層の上に設けられたキャップ層と
を備え、
前記第1の強磁性層および前記第2の強磁性層が、前記上部表面と前記下部表面に対して垂直に磁化されている
を備えたスピントロニクス素子。 - 前記第1または第2のMRELまたはその双方の、前記上部表面および前記下部表面の少なくとも一方と接触する導電層
をさらに備えた請求項29記載のスピントロニクス素子。 - 前記導電層は、Cu、Ag、Au、C(グラフェンおよびナノチューブを含む)、Zn、Ti、Sn、Cr、Al、Mg、およびRuからなる群より選択される材料で構成されている
請求項30記載のスピントロニクス素子。 - 前記第1または第2のMRELまたはその双方が、半導体および半金属からなる群より選択された材料で構成されている
請求項29記載のスピントロニクス素子。 - 前記半導体は、バンドギャップが、1eV以上6eV以下であり、電子移動度が、50cm2 ・sec-1・V-1以上50,000cm2 ・sec-1・V-1以下である
請求項32記載のスピントロニクス素子。 - 前記半導体は、ZnO、ZnS、Znx Mg(1-x) O、ZnCuO、ZnCdO、ZnAlO、ZnSe、ZnTe、Si、Ge、TiO2 、AlN、GaN、InN、AlP、AlAs、AlSb、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、ZnS、CdS、CdTe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe、SnO、SnTe、Cu2 O、FeSi2 、CrMnSi、Mg2 Si、RuSi3 、およびIr3 Si5 からなる群より選択される
請求項32記載のスピントロニクス素子。 - 前記半導体として、不純物が添加されていないものが用いられ、または、Si、B、Mg、Mn、Al、Cu、Cd、Cr、Zn、Ti、Sn、Zr、Hf、Ru、Mo、Nb、Co、Fe、およびNiからなる群から選択された不純物の添加により調整された導電性を有するものが用いられている
請求項34記載のスピントロニクス素子。 - 前記半金属は、Sb、Bi、CoSi、Cox Fe(1-x) Si、Cox Ni(1-x) Si、Cox Mn(1-x) Si、FeSi、およびCox Cr(1-x) Siからなる群より選択される
請求項32記載のスピントロニクス素子。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/799,468 US8692343B2 (en) | 2010-04-26 | 2010-04-26 | MR enhancing layer (MREL) for spintronic devices |
US12/799,468 | 2010-04-26 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011098800A Division JP5719227B2 (ja) | 2010-04-26 | 2011-04-26 | スピントロニクス素子およびスピントロニクス素子の性能向上方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014197448A true JP2014197448A (ja) | 2014-10-16 |
JP5840739B2 JP5840739B2 (ja) | 2016-01-06 |
Family
ID=44815081
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011098800A Active JP5719227B2 (ja) | 2010-04-26 | 2011-04-26 | スピントロニクス素子およびスピントロニクス素子の性能向上方法 |
JP2014130590A Active JP5840739B2 (ja) | 2010-04-26 | 2014-06-25 | スピントロニクス素子およびその製造方法、ならびに磁気読み取りヘッドおよびその製造方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011098800A Active JP5719227B2 (ja) | 2010-04-26 | 2011-04-26 | スピントロニクス素子およびスピントロニクス素子の性能向上方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US8692343B2 (ja) |
JP (2) | JP5719227B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7200441B1 (ja) | 2020-07-09 | 2023-01-06 | ウェスタン デジタル テクノロジーズ インコーポレーテッド | 差動リーダ用sotフィルムスタック |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4991901B2 (ja) * | 2010-04-21 | 2012-08-08 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子及び磁気記録再生装置 |
KR101676809B1 (ko) * | 2010-08-13 | 2016-11-16 | 삼성전자주식회사 | 발진기 및 그 동작방법 |
KR101676808B1 (ko) | 2010-08-25 | 2016-11-17 | 삼성전자 주식회사 | 발진기 및 그 동작방법 |
KR101740485B1 (ko) | 2010-09-16 | 2017-05-29 | 삼성전자 주식회사 | 발진기와 그 제조 및 동작방법 |
KR101777264B1 (ko) | 2010-11-09 | 2017-09-12 | 삼성전자 주식회사 | 발진기 및 상기 발진기의 동작 방법 |
FR2972077B1 (fr) * | 2011-02-24 | 2013-08-30 | Thales Sa | Composant electronique, procede de fabrication et utilisation de graphene dans un composant electronique |
KR102078849B1 (ko) * | 2013-03-11 | 2020-02-18 | 삼성전자 주식회사 | 자기저항 구조체, 이를 포함하는 자기 메모리 소자 및 자기저항 구조체의 제조 방법 |
US9087543B2 (en) * | 2013-06-06 | 2015-07-21 | International Business Machines Corporation | Spin torque MRAM having perpendicular magnetization with oxide interface |
US9059389B2 (en) | 2013-06-06 | 2015-06-16 | International Business Machines Corporation | Free layers with iron interfacial layer and oxide cap for high perpendicular anisotropy energy density |
US9059399B2 (en) | 2013-06-06 | 2015-06-16 | International Business Machines Corporation | Magnetic materials with enhanced perpendicular anisotropy energy density for STT-RAM |
US9529060B2 (en) * | 2014-01-09 | 2016-12-27 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetoresistance element with improved response to magnetic fields |
CN103816901A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-05-28 | 南京理工大学 | 一种基于石墨烯的磁性纳米复合光催化材料及其制备方法 |
US9230571B1 (en) * | 2014-08-26 | 2016-01-05 | Headway Technologies, Inc. | MgO based perpendicular spin polarizer in microwave assisted magnetic recording (MAMR) applications |
US20160222039A1 (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Nanyang Technological University | Spintronic materials and spintronic devices including the spintronic materials |
CN106971805A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-07-21 | 河北工业大学 | 具有磁性连续变化的高自旋极化率材料及其制备方法 |
CN108190941B (zh) * | 2017-12-31 | 2020-05-12 | 乐清海创智能科技有限公司 | 稀磁半导体及其制备方法 |
CN109576530B (zh) * | 2018-12-27 | 2021-07-20 | 江西理工大学 | 一种巨交换偏置Mn基合金及其制备方法和应用 |
US11756578B2 (en) * | 2021-02-16 | 2023-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Ferrimagnetic Heusler compounds with high spin polarization |
US11719771B1 (en) | 2022-06-02 | 2023-08-08 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetoresistive sensor having seed layer hysteresis suppression |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002208744A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-07-26 | Toshiba Corp | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 |
JP2003008102A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Toshiba Corp | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気再生装置 |
JP2006344728A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Alps Electric Co Ltd | 磁気検出素子及びその製造方法 |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3293437B2 (ja) | 1995-12-19 | 2002-06-17 | 松下電器産業株式会社 | 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型ヘッド及びメモリー素子 |
US5627704A (en) | 1996-02-12 | 1997-05-06 | Read-Rite Corporation | Thin film giant magnetoresistive CPP transducer with flux guide yoke structure |
US5668688A (en) | 1996-05-24 | 1997-09-16 | Quantum Peripherals Colorado, Inc. | Current perpendicular-to-the-plane spin valve type magnetoresistive transducer |
JP2914339B2 (ja) * | 1997-03-18 | 1999-06-28 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果素子並びにそれを用いた磁気抵抗効果センサ及び磁気抵抗検出システム |
JP3114683B2 (ja) * | 1998-01-22 | 2000-12-04 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果素子およびその製造方法、ならびにこの磁気抵抗効果素子を用いた磁気抵抗効果センサ,磁気抵抗検出システムおよび磁気記憶システム |
US6937446B2 (en) | 2000-10-20 | 2005-08-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, magnetic head and magnetic recording and/or reproducing system |
US6621100B2 (en) * | 2000-10-27 | 2003-09-16 | The Ohio State University | Polymer-, organic-, and molecular-based spintronic devices |
US6905780B2 (en) | 2001-02-01 | 2005-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current-perpendicular-to-plane-type magnetoresistive device, and magnetic head and magnetic recording-reproducing apparatus using the same |
JP2003248909A (ja) | 2002-02-27 | 2003-09-05 | Hitachi Ltd | 磁気ヘッド及びそれを備える磁気記録再生装置、並びに磁気メモリ |
JP4487472B2 (ja) | 2002-07-05 | 2010-06-23 | 株式会社日立製作所 | 磁気抵抗効果素子、及びこれを備える磁気ヘッド、磁気記録装置、磁気メモリ |
JP3648504B2 (ja) | 2002-09-06 | 2005-05-18 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドおよび磁気再生装置 |
US6809388B2 (en) * | 2002-10-31 | 2004-10-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Magnetic sensor based on efficient spin injection into semiconductors |
KR100511077B1 (ko) * | 2003-03-14 | 2005-08-30 | 한국과학기술연구원 | 하이브리드형 자성체/반도체 스핀소자 및 그 제조방법 |
KR100512180B1 (ko) * | 2003-07-10 | 2005-09-02 | 삼성전자주식회사 | 자기 랜덤 엑세스 메모리 소자의 자기 터널 접합 및 그의형성방법 |
US7274080B1 (en) * | 2003-08-22 | 2007-09-25 | International Business Machines Corporation | MgO-based tunnel spin injectors |
JP4292128B2 (ja) * | 2004-09-07 | 2009-07-08 | キヤノンアネルバ株式会社 | 磁気抵抗効果素子の製造方法 |
JP4568152B2 (ja) | 2004-09-17 | 2010-10-27 | 株式会社東芝 | 磁気記録素子及びそれを用いた磁気記録装置 |
JP4309363B2 (ja) | 2005-03-16 | 2009-08-05 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子、磁気再生ヘッド及び磁気情報再生装置 |
US7918014B2 (en) | 2005-07-13 | 2011-04-05 | Headway Technologies, Inc. | Method of manufacturing a CPP structure with enhanced GMR ratio |
US7583481B2 (en) | 2005-09-23 | 2009-09-01 | Headway Technologies, Inc. | FCC-like trilayer AP2 structure for CPP GMR EM improvement |
US7479394B2 (en) * | 2005-12-22 | 2009-01-20 | Magic Technologies, Inc. | MgO/NiFe MTJ for high performance MRAM application |
KR100706806B1 (ko) * | 2006-01-27 | 2007-04-12 | 삼성전자주식회사 | 자기 메모리 소자 및 그 제조 방법 |
US7732881B2 (en) * | 2006-11-01 | 2010-06-08 | Avalanche Technology, Inc. | Current-confined effect of magnetic nano-current-channel (NCC) for magnetic random access memory (MRAM) |
US7625767B2 (en) * | 2006-03-17 | 2009-12-01 | Mears Technologies, Inc. | Methods of making spintronic devices with constrained spintronic dopant |
US7672088B2 (en) * | 2006-06-21 | 2010-03-02 | Headway Technologies, Inc. | Heusler alloy with insertion layer to reduce the ordering temperature for CPP, TMR, MRAM, and other spintronics applications |
US7875958B2 (en) * | 2006-09-27 | 2011-01-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Quantum tunneling devices and circuits with lattice-mismatched semiconductor structures |
JP2008098523A (ja) | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Toshiba Corp | 磁気抵抗効果素子および磁気メモリ |
US8031441B2 (en) | 2007-05-11 | 2011-10-04 | Headway Technologies, Inc. | CPP device with an enhanced dR/R ratio |
JP4649457B2 (ja) * | 2007-09-26 | 2011-03-09 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
US8372661B2 (en) * | 2007-10-31 | 2013-02-12 | Magic Technologies, Inc. | High performance MTJ element for conventional MRAM and for STT-RAM and a method for making the same |
KR101464691B1 (ko) * | 2008-02-15 | 2014-11-21 | 삼성전자주식회사 | 자기 메모리 소자 및 그 제조 방법 |
KR101271353B1 (ko) * | 2008-03-07 | 2013-06-04 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 자기 저항 소자의 제조 방법 및 자기 저항 소자의 제조 장치 |
US8345390B2 (en) * | 2009-02-26 | 2013-01-01 | Tdk Corporation | Magnetoresistive effect element in CPP-type structure and magnetic disk device |
US8609262B2 (en) * | 2009-07-17 | 2013-12-17 | Magic Technologies, Inc. | Structure and method to fabricate high performance MTJ devices for spin-transfer torque (STT)-RAM application |
US8284594B2 (en) * | 2009-09-03 | 2012-10-09 | International Business Machines Corporation | Magnetic devices and structures |
-
2010
- 2010-04-26 US US12/799,468 patent/US8692343B2/en active Active
-
2011
- 2011-04-26 JP JP2011098800A patent/JP5719227B2/ja active Active
-
2014
- 2014-04-04 US US14/244,923 patent/US9034662B2/en active Active
- 2014-04-04 US US14/244,924 patent/US9147834B2/en active Active
- 2014-06-25 JP JP2014130590A patent/JP5840739B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002208744A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-07-26 | Toshiba Corp | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 |
JP2003008102A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Toshiba Corp | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気再生装置 |
JP2006344728A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Alps Electric Co Ltd | 磁気検出素子及びその製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7200441B1 (ja) | 2020-07-09 | 2023-01-06 | ウェスタン デジタル テクノロジーズ インコーポレーテッド | 差動リーダ用sotフィルムスタック |
JP2023502504A (ja) * | 2020-07-09 | 2023-01-24 | ウェスタン デジタル テクノロジーズ インコーポレーテッド | 差動リーダ用sotフィルムスタック |
US11776567B2 (en) | 2020-07-09 | 2023-10-03 | Western Digital Technologies, Inc. | SOT film stack for differential reader |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110260270A1 (en) | 2011-10-27 |
JP2011233900A (ja) | 2011-11-17 |
US20140220708A1 (en) | 2014-08-07 |
JP5840739B2 (ja) | 2016-01-06 |
US9147834B2 (en) | 2015-09-29 |
US9034662B2 (en) | 2015-05-19 |
US20140220385A1 (en) | 2014-08-07 |
JP5719227B2 (ja) | 2015-05-13 |
US8692343B2 (en) | 2014-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5840739B2 (ja) | スピントロニクス素子およびその製造方法、ならびに磁気読み取りヘッドおよびその製造方法 | |
CN110741487B (zh) | 对于具有垂直磁异向性的磁性装置应用在高温退火后保持矫顽磁场 | |
JP3565268B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気再生装置 | |
JP5395366B2 (ja) | 磁気素子のスピンバルブ構造およびcpp−gmrスピンバルブ構造、ならびに磁気再生ヘッドにおけるスピンバルブ構造の形成方法 | |
JP5570824B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子およびその形成方法 | |
US9019758B2 (en) | Spin-transfer torque magnetic random access memory with perpendicular magnetic anisotropy multilayers | |
EP2502232B1 (en) | Mtj incorporating cofe/ni multilayer film with perpendicular magnetic anisotropy for mram application | |
JP5172472B2 (ja) | ピンド層およびこれを用いたtmrセンサ並びにtmrセンサの製造方法 | |
US7554776B2 (en) | CCP magnetic detecting element including a self-pinned CoFe layer | |
JP5815204B2 (ja) | Tmr素子およびその形成方法 | |
US8624590B2 (en) | Low noise magnetic field sensor using a lateral spin transfer | |
JP2009266369A (ja) | 磁気センサおよびその形成方法 | |
US9515253B2 (en) | Magnetic read head with MR enhancements | |
JP2009117846A (ja) | Tmr素子およびその形成方法 | |
JP2009027177A (ja) | Stt−mtj−mramセルおよびその製造方法 | |
JP2004179483A (ja) | 不揮発性磁気メモリ | |
JP2005339784A (ja) | Cpp−gmr再生ヘッドおよびその製造方法、ならびにcpp−gmr素子 | |
JP2009037702A (ja) | 磁気再生ヘッド及び磁気記録装置 | |
JP2007172824A (ja) | 磁気再生ヘッドおよびその製造方法 | |
US20210343934A1 (en) | Composite multi-stack seed layer to improve pma for perpendicular magnetic pinning | |
JP2005191101A (ja) | 磁気抵抗効果素子及び磁気ヘッド | |
JP2004221526A (ja) | 磁性薄膜及びそれを用いた磁気抵抗効果素子並びに磁気デバイス | |
JP2006019728A (ja) | 交換結合された反強磁性/強磁性構造による垂直磁気バイアスを有する異常磁気抵抗センサ | |
CN102623018A (zh) | 一种基于垂直磁化自由层的磁性多层膜及磁性传感器 | |
JP2006351919A (ja) | 磁気検出素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150331 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150623 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150714 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5840739 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |