JP2846472B2 - 合成反強磁性磁石を備えた磁気抵抗センサ及びその製造方法 - Google Patents

合成反強磁性磁石を備えた磁気抵抗センサ及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気抵抗センサおよびその製造方法に関す
る。
ニッケル（Ni）、鉄（Fe）或いはコバルト（Co）のよ
うな強磁性遷移金属やこれらの金属の合金においては電
気抵抗はこの材料を貫通する磁場の大きさ及び方向に依
存する。この効果は異方性磁気抵抗（AMR）或いは異方
性磁気低抗効果と呼ばれる。この効果は物理的にはスピ
ンの異なる電子、即ちそれぞれＤ軌道の多数電子及び少
数電子と称される電子の異なる散乱断面積に基づく。磁
気抵抗センサには一般にこのような磁気抵抗材料からな
る薄い層であって、その層面において磁化されたものが
使用される。電流方向に関して磁化を回転するときの抵
抗変化は正常の等方性抵抗の数％である。
多数の強磁性層を金属性の中間層により互いに隔てて
１つの積層体に構成し、その磁化面がそれぞれの層面に
あるようにした多層構成は公知である。その場合それぞ
れの層厚は伝導電子の平均自由行路よりずっと小さく選
ばれている。このような層構成においては個々の層にお
ける異方性磁気抵抗効果の他に、特に合金における層の
体積において及び強磁性層と中間層との間の境界面にお
いて多数及び少数の伝導電子の異なる強さの散乱に基づ
く、いわゆる巨大磁気抵抗効果或いは巨大磁気抵抗（巨
大MR）が生ずる。この巨大MRは等方性効果であり、異方
性MRよりはるかに大きく、正常の等方性抵抗の70％にま
でなる。
このような巨大MR多層構成については２つの基本的な
タイプが公知である。第一のタイプにおいては強磁性層
は中間層として互いに反強磁性に結合され、２つの互い
に隣接する強磁性層の層面における磁化は外部磁場がな
いとき互いに反平行している。このタイプの１つの例は
Feからなる強磁性層とCrからなる反強磁性中間層とを備
えた鉄・クロム・超格子（Fe−Cr−超格子）である。こ
の場合外部磁場によって隣接の強磁性層の磁化方向は反
強磁性の結合力に抗して回転され平行になる。磁場によ
るこの磁化の方向転換は磁場の大きさの基準である巨大
MRを恒常的に減少させる結果となる。飽和磁場強度HSに
おいては巨大MRの変化は起こらない。なぜならその場合
全ての磁化は互いに平行に向いているからである。巨体
MRはその場合磁場の強さの大きさにのみ関係する（「フ
ィジカル・レヴィユー・レターズ」61巻、21号、1988年
11月21日、2472−2475頁参照）。
反強磁性に結合された強磁性層を備えるこのタイプの
ものについて境界面において散乱したスピンアップを持
つ電子及びスピンダウンを持つ電子に対する電流及び透
過係数と隣接した強磁性層の磁化方向の間の角度との関
係を明らかにする理論的な計算を行ったところ、この計
算から巨大MRは２つの磁化の間の角度が０゜から180゜
まで増大する間に連続的に増加し、180゜の角度で極大
であることが判明した（「フィジカル・レヴィユー・レ
ターズ」63巻、６号、1989年８月、664−667頁参照）。
巨体MR多層構成の第二のタイプのものにおいては強磁
性層は平均して互いに平行に層面において磁化され、金
属からなる反磁性或いは常磁性の中間層によって互いに
隔てられる。中間層の厚さは強磁性層の磁化の間の磁気
交換相互作用ができるだけ小さくなるように選ばれてい
る。それぞれ隣接した強磁性層は異なる保磁力を持って
いる。これにより飽和時先ず同方向である、軟磁性の測
定層の磁化M1及び隣接の硬磁性のバイアス層の磁化M2の
平均値が磁場Ｈによって異なる量回転し、磁化M1及びM2
の平均値の間に磁場Ｈに関係した角度Phiが設定され
る。個々の磁化M1及びM2と磁場Ｈとの関係はその場合軟
磁性もしくは硬磁性材料のそれぞれのヒステリシス曲線
から生ずる。軟磁性層の保磁力HC1と硬磁性層の保磁力H
C2との間及び−HC2及び−HC1との間には、磁化M1が既に
飽和しており、磁化M2がその（M2の）飽和に対応する値
を持ちかつ磁化M1に対して反平行に向いている、即ちPh
i＝180゜のそれぞれ１つの範囲が存在する。この範囲に
おいてMR信号は極大で一定である。種々の異なる保磁力
|HC1|≦|HC2|は異なる材料の選択により或いは異なる製
造プロセスによりもしくは同じ材料で異なる厚さを選択
することにより設定することができる。異なる材料を備
えた公知の層構成は例えばNiFe−Cu−Co構造やFe−Cu−
Co構造である。異なる製造方法に或いは異なる厚さに基
づく公知の層構造はCo−Au−Co構造である（「ジャーナ
ル・オブ・アプライド・フィジクス」70巻、10号1991年
11月10日、5864−5866頁参照）。この公知の層構成のMR
信号はしかしながらその前歴、即ちどのような行程で、
どのような磁場の値の間でかつどの様な方向にヒステリ
シス曲線が経過するかに関係する。それ故にこのような
公知の層構成では一義的な特性を持つMRセンサは実現さ
れない。さらにこのような公知の層構成においては硬磁
性バイアス層の磁束の一部が軟磁性測定層を介して閉成
する。この擾乱磁場はセンサの測定感度を減少させ、セ
ンサ特性の好ましくない変位を招来する。
それ故本発明の課題は、少なくとも１つの測定層と、
この測定層から中間層によって交換相互作用をもたない
ようにされた少なくとも１つのバイアス層とからなる層
構成を備え、一義的な特性を持ち、測定層内のバイアス
層の擾乱磁場が大幅に抑制された磁気抵抗センサを提供
することにある。特に線形の磁気抵抗センサを、さらに
またこのような磁気抵抗センサの製造方法を提供しよう
とするものである。
この課題は本発明によれば、請求項１もしくは20に記
載の特徴事項により解決される。測定層の磁化Ｍは少
なくとも１つの方向において可逆的に、従って一義的に
測定される磁場に関係し、バイアス層は測定範囲におい
て少なくともほぼ一定の磁化Ｂを有している。これに
より一義的に磁場に関係する抵抗信号を得ることができ
る。バイアス層の磁束の一部が、特に大きいＢにおい
て、測定層を介して閉成するのを回避するために、バイ
アス層はその測定層の反対側において反強磁性に結合層
を介して磁石層に結合されている。バイアス層、結合層
及び磁石層は、外部に向かって磁気的に充分中立であ
り、即ちその磁束がほとんど完全にバイアス層と磁石層
との間に閉成するような、いわゆる「合成反強磁性磁
石」を形成している。この「合成反強磁性磁石」の特別
な利点は強い外部磁場においてもバイアス層の磁化
Ｂが安定していることである。層構成の抵抗を測定する
ために少なくとも２つの測定接触部が設けられている。
これらの測定接触部は互いに間隔を隔てて好ましくは
最上部層に配置され、測定電流は平均して層面に対して
平行に流れる（cip）。また異なる実施例では測定接触
部は最上部層と最下部層とに配置され、測定電流は層面
に対して垂直に流れる（cpp）。このように配置されたc
pp測定接触部を備えた層構成は「フィジカル・レヴィユ
ー・ビー」46巻、１号（1992号）、548−551頁により公
知である。
有利な対称構造においては磁石層の他の面側にもう１
つのバイアス層が配置され、このバイアス層が結合層を
介して磁石層と反強磁性に結合されている。
測定層は好ましくは磁化容易軸AMを備えている。測定
層は超常磁性材料から選ばれ得ることは勿論である。そ
の場合その磁化Ｍは全ての方向において可逆的に磁場
に関係する。
基底状態、即ち磁場が加わっていないときに測定層の
基底状態磁化MMOが設定される。この測定層の基底状態
磁化MOの方向はこの実施態様では１つもしくは複数の
バイアス層の磁化Ｂに対して平行である。このため測
定層は磁化MBの方向に対して平行な磁化容易軸に沿って
磁化される。
特に有利な実施態様においては測定層の基底状態磁化
MO及びバイアス層の固定磁化Ｂの方向は互いに少な
くともほぼ垂直に向いている。これによりセンサの動作
点は、磁場が存在しない、即ちＨ＝０のとき、特性が少
なくともほぼ線形でありかつ最大傾斜を持つ範囲に設定
される。
磁化MO及びＢの方向を互いに少なくともほぼ垂直
にするために、測定層は好ましくはバイアス層の固定磁
化Ｂの方向に対して少なくともほぼ垂直に向いている
磁化容易軸AMを備え、この磁化容易軸AMに沿って磁化さ
れる。
また別の実施態様においてはいわゆる90゜結合が利用
される。中間層の厚さは、測定層とバイアス層との間の
結合がその符号を変える、即ち強磁性結合から反強磁性
結合にもしくはその逆に転移するような値に設定され
る。厚さの静的変動によって測定層の基底状態磁化MO
の方向は平均して自動的にバイアス層の磁化Ｂの方向
に対して90゜の角度に調整される。
層を構成する材料が種々でありかつ層の形状が種々で
ある場合、発生する反磁場を補償するために、MO及び
Ｂの間に約90゜変位した角度を設定し、センサの感度
の線形性に対して最適な動作点を達成することが必要と
なる。
磁化MO及びＢの方向が相互に少なくともほぼ垂直
な方向から大きく変位していることはセンサの感度及び
線形性を悪化させる。
両磁化MO及びＢの方向の間の角度が望ましい約90
゜からこのように変位する原因は、バイアス層の磁束の
一部が常に測定層を介して閉成するときに生ずる。その
場合測定層の基底状態磁化MOの方向は測定層とバイア
ス層との静的磁気結合が最悪のときには、磁場が加わら
なくても既にバイアス層の磁化Ｂの方向に対して反平
行に向いている。
特別な実施態様においては測定層は少なくともバイア
ス層の磁化Ｂの方向において、また好ましくはその全
外周において少なくともバイアス層より短く形成され
る。特に測定層の存在しない縁部領域と測定層の存在す
る中央部の範囲との間の移行部は流線形に形成される。
例えばこの移行部における測定層の厚さは中央に向かっ
て連続的に増加する。
他の実施態様においてはさらにバイアス層の磁化｜
B|が測定層の基底状態磁化｜MO|よりも低く選ばれて
いる。
就中、層の縁部領域及び特にバイアス層における反磁
場に基づいても磁化MO及びＢの所定方向からの変位
が起こり得る。それ故好ましい実施態様においては抵抗
測定のための測定接触部は層構成の内部の測定範囲にず
れて配置され、この縁部領域の測定信号に対する影響を
回避している。
特に有効な実施態様においては層に縦長に形成され、
その長手方向が測定層の基底状態磁化MOの方向に対し
て垂直となるようにされる。これにより基底状態磁化
MO及びＢ相互の相対関係が特に安定になる。その上セ
ンサの高感度が得られ、その特性の変位が減少する。な
ぜなら測定層もしくはバイアス層により形成される反磁
場が著しく弱められ、その被測定磁場に反対に作用する
影響が減少されるからである。
磁束の方向転換のために及びより少ない磁区形成のた
めに、さらに異なる実施態様においては少なくとも１つ
の測定層が、互いに反平行な方向に磁化され中間層によ
って隔てられている２つの測定層によって換えられる。
この２つの測定層の磁化の方向はバイアス層の磁化Ｂ
の方向に対する垂線に対して、それらが180゜よりやや
小さい角度で交わるように傾いているのが好ましい。こ
れにより測定層における磁区の形成が減少される。
特に有利な実施態様においてはセンサの層材料は、測
定層及びバイアス層の磁化Ｍ及びＢが互いに平行な
ときに測定層内において僅かしか散乱されないような電
子の型（所与のスピン状態をもつ電子）に対する比抵抗
が他の層、特に合成反強磁性磁石の磁石層及びそれらの
境界面においてもできるだけ小さくなるように選ばれて
いる。このような選択の際に極大及び極小磁気抵抗信号
の間の良好なコントラストを得ることができる。決定的
なパラメーターとしてはその場合個々の層及びその境界
面における少数電子の比抵抗と多数電子の比抵抗との関
係が設定される。これらのパラメーターはその都度のホ
スト材料と散乱中心としての不純物原子によって決定さ
れる。磁化Ｍ及びＢの方向の互いに平行な整列はそ
の場合既に基底状態において或いはＢに対して平行に
磁場から加わるときに初めて存在し得る。
今まで説明してきた層構成の実施態様は互いに組合わ
せて、このような層構成の多数を１つの積層体に構成す
ることもできる。この副次的層構成の数は一般に１乃至
100の間に選ばれる。ベースとなる副次的層構成は測定
層、中間層及びいわゆる「合成反強磁性磁石」からなる
構造であり、しかもこの「合成反強磁性磁石」はバイア
ス層、結合層及び磁石層から或いは２つのバイアス層
と、その間に配置されそれぞれ結合層を介して反強磁性
にバイアス層に結合された磁石層との対称構造からな
る。バイアス層の磁化Ｂの方向は全ての実施態様にお
いて同一に向いている。測定層の基底状態磁化MOはバ
イアス層の磁化Ｂに対して同一線か垂直に向いてい
る。副次的層構成はそれぞれ他の中間層によって互いに
隔てられる。
本発明による磁気抵抗センサ、特に「合成反強磁性磁
石」は種々の方法で作られる。
その第一の方法は、「合成反強磁性磁石」のバイアス
層と磁石層に対してそれぞれ保磁力の異なる材料を選択
することである。両層は、両保磁力よりも大きい一様な
バイアス磁場において飽和される。磁場が減少すると軟
磁性材料の磁化の方向は反強磁***換結合により硬磁性
材料の磁化に対して反平行になる。
第二の方法は、真空系において層を堆積する間にバイ
アス磁場によりバイアス層に磁場誘起される磁化容易軸
を加え、これに続いてこの磁化容易軸に沿って磁化する
ことである。反強磁性に結合された磁石層の磁化はその
場合自ずからバイアス層の磁化Ｂに対して反平行に設
定される。勿論逆に磁石層が磁化容易軸を有し、この磁
化容易軸に沿って磁化されることもできる。
合成反強磁性磁石を製作する第三の方法は、異なるキ
ュリー温度を持ちかつセンサの使用温度において少なく
ともほぼ同一に磁化される２つの磁性材料をバイアス層
と磁石層とにそれぞれ選ぶことである。バイアス層と磁
石層とはその間に配置される結合層とともに両材料の磁
化の発生が異なる印加温度にされ、少なくともその印加
温度において零とは異なる飽和値を持ちかつ連続的に或
いは飛躍的に温度と関係する温度依存性のバイアス磁場
において飽和される。印加温度が使用温度より上にある
ならば、より高いキュリー温度を持つ層はより低いキュ
リー温度を有する層より強く磁化される。使用温度より
低い印加温度では一般により低いキュリー温度を持つ層
がより高いキュリー温度を有する層より強く磁化され
る。これに続いて使用温度に温度を変化させると、より
強く磁化された層の磁化はもはや変わらず、他の層の磁
化の方向が反強磁性の結合により反平行に整えられる。
一般に印加温度は使用温度より高く選ばれる。
「合成反強磁性磁石」に対する磁気特性の選択の上記
の３つの方法を任意に組合わせることができることは当
然である。
図面を参照してこの発明をさらに説明する。
図１及び図２はそれぞれこの発明による磁気抵抗セン
サの１つの実施例を横断面図で、図３は測定接触部が内
側にずれて配置された実施例を平面図で、図４は測定層
のない縁部領域を備えた実施例を横断面図で、そして図
５は２つの隣接した測定層を備えた実施例を横断面図
で、それぞれ概略図的に示す。
図１は、磁性の測定層２と磁性のバイアス層６、これ
らの間に配置された非磁性の中間層４並びに測定層２と
反対側のバイアス層６の面に結合層８を介して反強磁性
に結合された磁石層10により形成されている１つの層構
成を備えた磁気抵抗センサの一実施例を示す。これらの
層全ては導電性材料からなり、その厚さは伝導電子の平
均自由行路よりずっと小さい。測定層２は、AMで表示さ
れ測定層２の層面に走る磁化容易軸に沿って基底状態磁
化MOを有する。バイアス層６はその層面に固定的な磁
化Ｂを有しており、これは測定層２の磁化容易軸AMに
対してほぼ垂直に向いており図の紙面に表されている。
磁化Ｂは勿論逆の方向とすることもできる。磁化容易
軸AMを、従って基底状態磁化MOを磁化Ｂに対して相
対的に少なくともほぼ直交する方向とすることにより、
センサの動作点はこの実施例では特性が少なくともほぼ
直線的で同時に極大のピッチを持つ範囲に存在する。両
磁化MO及びＢの間の角度は反磁場を補償するために
約90゜から変位している。
反強磁性結合のため磁石層10の磁化AFはバイアス層
６の磁化Ｂに対して反平行に向いている。バイアス層
６、結合層８及び磁石層10は、磁束が主としてバイアス
層６と磁石層10との間にのみ走っているので、外部に向
かっては磁気的に中性であるいわゆる「合成反強磁性磁
石」を形成している。バイアス層６の磁化Ｂの方向は
これにより高い外部磁場においても非常に安定してい
る。
図１に示されていない磁場が層面に加えられると、
測定層２の磁化Ｍは基底磁化状態MOから変化し、バ
イアス層６の磁化Ｂは殆ど不変化のままである。測定
層２の磁化容易軸AMに対する磁場Ｈの垂直成分Ｖは測
定層２の磁化Ｍを磁場Ｈの方向に応じて磁化Ｂもし
くは−Ｂの方向に回転させる。飽和において両磁化
Ｍ及びＢは平行もしくは反平行に向いている。この回
転プロセスは回転角に関係した巨大磁気抵抗信号を発生
させる。測定層２の磁化容易軸AMに対して平行な磁場
の成分Ｐはこれに対して磁区壁の変位、従って磁区壁
における磁化Ｍの方向の逆転だけを作りだす。磁気抵
抗信号はこれにより形成されない。層面に対して垂直な
磁場においては測定層２の高い反磁場の故に同様に実質
上回転プロセスは起こらず、従って磁気抵抗信号は測定
されない。磁気抵抗センサはそれ故主として、この実施
例では磁化容易軸AMもしくは一般的には測定層２の基底
状態磁化MOに対して直交する方向に向いている磁場
の成分Ｖに対してのみ感度を有する。
バイアス層６の磁化Ｂは加わっている磁場の測定
範囲において一定しており、特に層面において回転しな
い。このため一実施例においては少なくとも１つのバイ
アス層に磁性の単軸異方性、特に結晶異方性或いは電圧
誘起された異方性が加えられる。バイアス層はその場合
異方性軸に沿って磁化される。
図２の実施例においては対称構造を持つ「合成反強磁
性磁石」が設けられている。磁性層10は一方の側におい
て結合層８を介してバイアス層６に反強磁性に結合され
ている。磁石層10の他方の側にはもう１つの結合層８′
及びその上にもう１つのバイアス層６′が配置されてい
る。バイアス層６′及び磁石層10は同様に反強磁性に結
合されている。その結果両バイアス層６及び６′の磁化
Ｂ及びＢ′は互いに平行であり、両者は磁石層10の
磁化AFに対して反平行に向いている。バイアス層６の
上には中間層４が、そしてその上には測定層２が配置さ
れている。バイアス層６′の上にももう１つの中間層と
測定層を接合することができる。図示の実施例において
測定層２の磁化Ｍはバイアス層６及び６′の磁化Ｂ
及びＢ′に対して平行である。この状態において測定
層の磁化Ｍはバイアス層６の磁化Ｂに対して直交す
る基底状態磁化MOから磁場によって回転され、或い
は図示されていない実施例においても例えば相応の磁化
容易軸を加えることによって基底状態に設定される。
抵抗測定のため、好ましくは層構成の最上部層に、２
つの測定接触部が好ましくは層構成の厚さよりずっと厚
い間隔に互いに隔てて配置される（cip）。他の実施例
においては測定接触部は層構成の上側面と下側面に設け
られる（cpp）。この場合その間隔は層構成の厚さに一
致する。全体の層構成の代表的な厚さは3nmと400nmとの
間にあり、測定接触部の代表的な間隔は3nm乃至1mmの範
囲である。図２には示されていない両測定接触部の間に
は全体の層構成において伝導電子の電気的流れが形成さ
れる。この流れは異なるスピンの電子から構成された２
つの交互作用をしない部分流から構成される。磁化され
た層にはそのスピンが平均してその層の磁化に対して平
行な向きをしている多数電子の部分流及び平均して磁化
に対して反平行に向いたスピンの少数電子の部分流が流
れる。特にこれらの層の材料として使用される磁性の遷
移金属においては異なるスピンの電子に対して不純物原
子により形成される散乱中心の散乱横断面の大きさはま
ちまちである。このような散乱中心は磁性層内にもまた
その境界面にもある。非磁性の中間層及び結合層におけ
る電子の散乱はこれに対してスピンに無関係である。そ
れ故、磁性層もこの層に対する境界面もまた多数電子及
び少数電子に対して異なる比抵抗RHOMAJもしくはRHOMIN
を示す。少数電子に対する抵抗RHOMINと多数電子に対す
る抵抗RHOMAJとの比であるALPHA＝RHOMIN/RHOMAJはホス
ト材料及び欠陥に関係する。
極小及び極大巨大磁気抵抗信号の間にできるだけ大き
い差を得るために、個々の層の材料は、測定層２内に比
較的小さい抵抗を持つ電子が測定層２及びバイアス層６
の互いに平行に向いた磁化Ｍ及びＢにおいて他の全
ての磁気層においてもまた層間のすべての境界面におい
てより少なく散乱するように選ばれる。これは測定層２
に対して平行な磁化を持つ層及びその境界面に対するパ
ラメーターALPHAを全て１より大きいか或いは小さく選
ぶことによって達成できる。このことは図示の実施例に
おいては、測定層２、その中間層４に対する境界面、バ
イアス層６及びその中間層４もしくは結合層８に対する
境界面、異なるバイアス層６′及びその結合層８′に対
する境界面に対するパラメーターALPHAが全て１より大
きいか小さく設定されることを意味する。
磁石層10において磁化AFの方向は他の磁性層の磁化
Ｍ、Ｂ及びＢ′に対して反平行に向いている。測
定層２及びバイアス層６及び６′において多数担体であ
る電子は磁石層10においては従って少数担体となり、そ
の逆も成り立つ。それ故磁石層10及びその結合層８及び
８′との両境界面に対するパラメーターALPHAは、他の
磁性層および境界面のALPHAが１より小さいときには１
より大きく選ばれ、他のALPHAが１より大きいときには
１より小さく選ばれる。好ましくは測定層２及びバイア
ス層６及び６′並びにその境界面のALPHAは１より大き
く、磁石層10及びその境界面のALPHAは１より小さく選
ばれる。その場合測定接触部間の電流には、磁化Ｍが
Ｂに対して平行であるとき、主として多数担体の分流
のみが寄与する。
外部磁場が測定層２の磁化Ｍをバイアス層６の磁
化Ｂに対して反平行な状態に回転させると、測定層２
における今までの多数電子はバイアス層６における少数
電子に、従って全体の層構成において著しく散乱する。
従って巨大抵抗信号はその極大値に上昇する。
図３の実施例においては層は長手方向の条片として形
成され、その長手方向は測定層２の基底状態磁化MOに
対して垂直に、従ってまたバイアス層６の磁化Ｂに対
して平行に向いている。この手段により測定磁場に反対
方向に向いた反磁場は著しく弱められ、従ってセンサの
感度は高まりかつ測定特性の変位が回避される。しかし
ながら測定層２の両端15及び16には常に反磁場が現れ、
これがこの両端15及び16の範囲における測定を誤らせ
る。それ故抵抗測定のための測定接触部11A及び11Bは長
手方向にある問題ａもしくはｂだけ内側にずれて配置さ
れている。好ましくはこの間隔ａ及びｂは同じ大きさで
ある。測定接触部11A及び11Bは好ましくは測定層２に配
置されるが、バイアス層或いは中間層に配置することも
できる。
cpp測定接触部を備えた図示されていない実施例でも
測定接触部は同様に内側の測定範囲にずらされる。
測定層２を介するバイアス層６の磁束をさらに抑制す
るために、図４の実施例においては測定層が存在しない
２つの縁部領域21及び25と測定層２を備えた中央の測定
範囲23とが設けられている。このような測定層２の短縮
は少なくともバイアス層６の磁化Ｂに対して平行な方
向に、特に全ての方向に行われ、バイアス層６はその全
周において測定層２を越えるようにされる。中間層４は
好ましくはバイアス層６と同じ長さにされる。「合成反
強磁性磁石」は図示の実施例では２つのバイアス層６及
び６′と磁化AFを有する中央の磁石層10とからなり、
この磁石層はそれぞれ１つの結合層８或いは８′を介し
てバイアス層６及び６′に反強磁性に結合されている。
各バイアス層６及び６′には測定範囲23において中間層
４と、この上に測定層２とが配置されている。図１或い
は図２に示された実施例による複数個の副次的層構成を
設けることができることは勿論である。測定層２の磁化
Ｍは、特に図示されていない外部飽和磁場により、磁
化Ｂに対して平行な向きとされる。
縁部領域21及び25と測定範囲23との間にはそれぞれ１
つの移行部22、24が存在し、この部分において測定層２
の厚さは外から内に向かって連続的に増大している。バ
イアス層６と中間層４とは移行部22、24において縁部領
域21、25並びに測定範囲23と少なくともほぼ同じ厚さに
されているので、移行部における測定層２の厚さｄは縁
部領域21及び25におけるｄ＝０から測定領域23における
定常値ｄ−dMまで一定の開き角で線形に増加している。
図示されていない実施例においては縁部領域21、25と
測定領域23との間にそれぞれ１つの段を設け、その高さ
を縁部量21、25において存在しない測定層２の全体厚さ
に一致するようにすることができる。
図５による実施例においては少なくとも１つの測定層
２が２つの測定層２′、２″により代替されている。こ
れらの両測定層２′、２″の基底状態磁化MO′及び
MO″は、特に相応の磁化容易軸を加えることによって、
互いに反平行に方向付けられ、かつ特に同じ大きさ、即
ちMO′＝−MO″とされている。これにより測定層
２′及び２″の磁束は実質的に測定層２′及び２″自体
に限定され、隣接のバイアス層６に干渉しない。バイア
ス層６は、測定層２′、２″の基底状態磁化MO′及び
MO″に対して少なくともほぼ垂直方向に向いているそ
れぞれ同じ方向の磁化Ｂを有している。
磁化容易軸の方向の変動及びこれにより生ずる一義的
ではない、磁化Ｍ′、及びＭ″の基底状態磁化
MO′及びMO″からの回転方向の変動により、一般に
飽和後測定層２′及び２″には比較的磁場の値が小さい
とき磁区が形成される。図示されていない特別の実施例
においては両測定層２′及び２″の基底状態磁化MO′
及びMO″はこの磁区の形成を回避するためにバイアス
層６の磁化Ｂの正常方向に対して僅かな角度だけ異な
る回転方向に調整されているので、これらは180゜より
やや小さい角度で互いに交差している。これは相応の測
定層２′及び２″にそれだけ互いに傾いた磁化容易軸を
加えることにより達成される。これにより両磁化Ｍ′
及びＭ″の各々に対して磁場を加えたとき飽和方向
からの一義的な回転方向が与えられる。
測定層に対する磁性材料としては例えばCo、Fe、SmCo
或いはTbFeCoが、バイアス層に対してはNi80Fe20或いは
またNi66CoFeが使用される。中間層は好ましくはCu、A
u、Ag或いはCrからなる。

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ）１つの層構成を備え、この層構成に
    は、 a1）少なくとも１つの方向に可逆的に、加えられた磁場
    （Ｈ）に関係して層面が磁化（MM）される少なくとも１
    つの測定層（２）が設けられ、その際この磁化（MM）は
    磁場（Ｈ）がないとき所定の基底状態磁化（MMO）に一
    致し、 a2）測定層（２）の少なくとも１つの面側に、磁場
    （Ｈ）の測定範囲に少なくともほぼ一定に層面が磁化
    （MB）されたバイアス層（６）が設けられ、 a3）このバイアス層（６）が測定層（２）から金属から
    成る中間層（４）によって少なくともほぼ磁気的に交換
    相互作用をもたないようにされており、 ｂ）層構成に、加えられた磁場（Ｈ）の尺度である抵抗
    信号を検出するための測定接触部（11Aおよび11B）が備
    えられるようになった磁気抵抗センサにおいて、 ｃ）少なくとも１つのバイアス層（６）に結合層（８）
    を介して磁石層（10）が反強磁性に結合されていること
    を特徴とする磁気抵抗センサ。
  2. 【請求項２】磁石層（10）のバイアス層（６）の反対側
    に異なるバイアス層（６′）が異なる結合層（８′）を
    介して反強磁性に結合されていることを特徴とする請求
    項１記載の磁気抵抗センサ。
  3. 【請求項３】少なくとも１つのバイアス層（６、６′）
    に対して磁石層（10）と異なるキュリー温度を持つ材料
    が使われていることを特徴とする請求項１又は２記載の
    磁気抵抗センサ。
  4. 【請求項４】少なくとも１つのバイアス層（６、６′）
    に対して磁石層（10）と異なる保磁力を持つ材料が使わ
    れていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載
    の磁気抵抗センサ。
  5. 【請求項５】少なくとも１つのバイアス層（６、６′）
    が磁化容易軸に沿って磁化されていることを特徴とする
    上記請求項の１つに記載の磁気抵抗センサ。
  6. 【請求項６】測定層（２）の基底状態磁化（MMO）及び
    バイアス層（６）の磁化（MB）が互いに少なくともほぼ
    垂直に向いていることを特徴とする上記請求項の１つに
    記載の磁気抵抗センサ。
  7. 【請求項７】測定層（２）の基底状態磁化（MMO）及び
    バイアス層（６）の磁化（MB）が互いに平行に向いてい
    ることを特徴とする上記請求項の１つに記載の磁気抵抗
    センサ。
  8. 【請求項８】前記層構成を形成する各層の材料が、測定
    層（２）及びバイアス層（６）の磁化（MM、MB）の方向
    が平行なとき測定層（２）において最も少なく散乱した
    一方のスピン状態を持つ電子型が全ての他の磁性層及び
    その境界面において、他方のスピン状態を持つ電子型よ
    り少なく散乱されるように選ばれていることを特徴とす
    る上記請求項の１つに記載の磁気抵抗センサ。
  9. 【請求項９】バイアス層（６）の磁化（MB）量が測定層
    （２）の基底状態磁化（MMO）量より小さく選ばれてい
    ることを特徴とする上記請求項の１つに記載の磁気抵抗
    センサ。
  10. 【請求項１０】測定層（２）とバイアス層（６）とが測
    定層（２）の基底状態磁化（MMO）に対して垂直な長さ
    方向に延長されていることを特徴とする上記請求項の１
    つに記載の磁気抵抗センサ。
  11. 【請求項１１】測定層（２）がバイアス層（６）の磁化
    （MB）に対して少なくとも１つの平行な方向においてバ
    イアス層（６）より短く形成されていることを特徴とす
    る上記請求項の１つに記載の磁気抵抗センサ。
  12. 【請求項１２】層構成の測定層（２）が存在しない縁部
    領域（21、25）と測定層（２）の存在する内側の測定範
    囲（23）との間の移行部（22、24）における測定層
    （２）の厚さが連続的に増加していることを特徴とする
    請求項11記載の磁気抵抗センサ。
  13. 【請求項１３】測定接触部（11A、11B）が層構成の縁部
    から間隔をおいて配置されていることを特徴とする上記
    請求項の１つに記載の磁気抵抗センサ。
  14. 【請求項１４】測定接触部が層構成の最上部層及び／又
    は最下部層に配置されていることを特徴とする上記請求
    項の１つに記載の磁気抵抗センサ。
  15. 【請求項１５】少なくとも１つの測定層（２）が中間層
    （４）を介して交換脱結合されている２つの測定層
    （２′、２″）によって代替されていることを特徴とす
    る上記請求項の１つに記載の磁気抵抗センサ。
  16. 【請求項１６】２つの測定層（２′、２″）の基底状態
    磁化（MMO′、MMO″）が、磁場（Ｈ）が加えられていな
    いときに、互いに少なくともほぼ反平行に向い合ってい
    ることを特徴とする請求項15記載の磁気抵抗センサ。
  17. 【請求項１７】２つの測定層（２′及び２″）の基底状
    態磁化（MMO′、MMO″）がそれぞれ少なくともほぼ同じ
    角度だけバイアス層（６）の磁化（MB）に対する垂線方
    向に対して傾斜しており、互いに180゜よりやや小さい
    角度で交わっていることを特徴とする請求項16記載の磁
    気抵抗センサ。
  18. 【請求項１８】各測定層（２′、２″）が、磁場（Ｈ）
    が加わっていないとき、磁化容易軸の方向に磁化されて
    いることを特徴とする上記請求項の１つに記載の磁気抵
    抗センサ。
  19. 【請求項１９】各磁石層（10）が磁化容易軸に沿って磁
    化されていることを特徴とする上記請求項の１つに記載
    の磁気抵抗センサ。
  20. 【請求項２０】ａ）バイアス層（６）及び磁石層（10）
    に対しては異なるキュリー温度TC1及びTC2を持ちかつ使
    用温度において少なくともほぼ同じに磁化される磁性材
    料が選ばれており、 ｂ）結合層（８）によって互いに結合されたバイアス層
    （６）と磁石層（10）とが使用温度と異なる印加温度
    （TE）にされかつ少なくともこの印加温度（TE）におい
    て所定の値を持つ温度に関係するバイアス磁場（HB）に
    配置され、 ｃ）続いてこれらの層が使用温度にされる ことを特徴とする上記請求項の１つに記載の磁気抵抗セ
    ンサの製造方法。
  21. 【請求項２１】ａ）バイアス層（６）及び磁石層（10）
    に対しては異なる保持力を持つ磁性材料が選ばれ、 ｂ）結合層（８）によって互いに結合されたバイアス層
    （６）と磁石層（10）とが飽和磁場において飽和される ことを特徴とする請求項１乃至19の１つに記載の磁気抵
    抗センサの製造方法。
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Families Citing this family (106)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59304986D1 (de) * 1993-04-10 1997-02-13 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Magnetisches Messsystem
JP2784457B2 (ja) * 1993-06-11 1998-08-06 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 磁気抵抗センサ装置
US5475304A (en) * 1993-10-01 1995-12-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Magnetoresistive linear displacement sensor, angular displacement sensor, and variable resistor using a moving domain wall
FR2715507B1 (fr) * 1994-01-25 1996-04-05 Commissariat Energie Atomique Magnétorésistance multicouche polarisée.
DE19506104A1 (de) * 1994-03-25 1995-09-28 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Magnetisches Meßsystem
US5841611A (en) * 1994-05-02 1998-11-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect device and magnetoresistance effect type head, memory device, and amplifying device using the same
US6256222B1 (en) 1994-05-02 2001-07-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect device, and magnetoresistaance effect type head, memory device, and amplifying device using the same
US5583725A (en) * 1994-06-15 1996-12-10 International Business Machines Corporation Spin valve magnetoresistive sensor with self-pinned laminated layer and magnetic recording system using the sensor
DE4427495C2 (de) * 1994-08-03 2000-04-13 Siemens Ag Sensoreinrichtung mit einem GMR-Sensorelement
DE19520178A1 (de) * 1995-06-01 1996-12-05 Siemens Ag Magnetisierungsvorrichtung für magnetoresistive Dünnschicht-Sensorelemente in einer Brückenschaltung
DE19520172A1 (de) * 1995-06-01 1996-12-05 Siemens Ag Magnetisierungseinrichtung für ein magnetoresistives Dünnschicht-Sensorelement mit einem Biasschichtteil
DE19520206C2 (de) * 1995-06-01 1997-03-27 Siemens Ag Magnetfeldsensor mit einer Brückenschaltung von magnetoresistiven Brückenelementen
DE19536433C2 (de) * 1995-09-29 1999-04-08 Siemens Ag Vorrichtung zur berührungslosen Positionserfassung eines Objektes und Verwendung der Vorrichtung
DE19652536C2 (de) * 1995-12-21 2002-01-31 Siemens Ag Dünnschichtenaufbau eines magnetfeldempfindlichen Sensors mit einem magnetoresistiven Magnetschichtsystem
DE19701509C2 (de) * 1996-01-19 2003-08-21 Fujitsu Ltd Magnetsensoren
DE19608730C2 (de) * 1996-03-06 1998-05-28 Siemens Ag Magnetfeldempfindlicher Sensor mit einem Dünnschichtaufbau und Verwendung des Sensors
DE19612422C2 (de) * 1996-03-28 2000-06-15 Siemens Ag Potentiometereinrichtung mit einem linear verschiebbaren Stellelement und signalerzeugenden Mitteln
DE19619806A1 (de) * 1996-05-15 1997-11-20 Siemens Ag Magnetfeldempfindliche Sensoreinrichtung mit mehreren GMR-Sensorelementen
DE19633362A1 (de) * 1996-08-19 1998-02-26 Siemens Ag Schichtaufbau mit einem magnetisch anisotropen Schichtteil
WO1998014793A1 (de) * 1996-10-02 1998-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Magnetfeldempfindlicher dünnfilmsensor mit einer tunnelbarrierenschicht
DE19706106A1 (de) 1997-02-17 1998-08-27 Siemens Ag Ventileinrichtung eines Verbrennungsmotors
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
DE19712833C2 (de) * 1997-03-26 1999-10-14 Siemens Ag Einrichtung zur berührungslosen Positionserfassung eines Objektes und Verwendung der Einrichtung
DE19720197C2 (de) * 1997-05-14 2001-11-15 Siemens Ag Dünnschichtenaufbau eines magnetfeldempfindlichen Sensors mit einem einen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigenden Magnetschichtensystem
JPH10340431A (ja) * 1997-06-04 1998-12-22 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置
DE19736454B4 (de) * 1997-08-21 2005-01-27 Infineon Technologies Ag Kontaktloser Näherungsschalter
DE19739550C1 (de) * 1997-09-09 1998-11-12 Siemens Ag Verfahren zur Einstellung der Biasmagnetisierung in einem magnetoresistiven Sensorelement sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE59812241D1 (de) 1997-09-24 2004-12-16 Infineon Technologies Ag Sensoreinrichtung zur Richtungserfassung eines äu eren Magnetfeldes mittels eines magnetoresistiven Sensorelementes
DE19742366C1 (de) * 1997-09-25 1999-05-27 Siemens Ag Einrichtung mit magnetoresistivem Sensorelement und zugeordneter Magnetisierungsvorrichtung
DE19743335C1 (de) * 1997-09-30 1998-11-12 Siemens Ag Sensoreinrichtung mit einer Brückenschaltung ihrer einen großen magnetoresistiven Effekt zeigenden Brückenelemente
US6245450B1 (en) 1997-11-17 2001-06-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exchange coupling film magnetoresistance effect device magnetoresistance effective head and method for producing magnetoresistance effect device
US6134090A (en) * 1998-03-20 2000-10-17 Seagate Technology Llc Enhanced spin-valve/GMR magnetic sensor with an insulating boundary layer
US6738236B1 (en) 1998-05-07 2004-05-18 Seagate Technology Llc Spin valve/GMR sensor using synthetic antiferromagnetic layer pinned by Mn-alloy having a high blocking temperature
US6191926B1 (en) 1998-05-07 2001-02-20 Seagate Technology Llc Spin valve magnetoresistive sensor using permanent magnet biased artificial antiferromagnet layer
US6356420B1 (en) 1998-05-07 2002-03-12 Seagate Technology Llc Storage system having read head utilizing GMR and AMr effects
JP4316806B2 (ja) * 1998-05-11 2009-08-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 磁気多重層センサ
US6169647B1 (en) 1998-06-11 2001-01-02 Seagate Technology Llc Giant magnetoresistive sensor having weakly pinned ferromagnetic layer
DE19830344C2 (de) * 1998-07-07 2003-04-10 Ipht Jena Inst Fuer Physikalis Verfahren zum Einstellen der Magnetisierung der Biasschicht eines magneto-resistiven Sensorelements, demgemäß bearbeitetes Sensorelement sowie zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Sensorsubstrat
DE19830343C1 (de) * 1998-07-07 2000-04-06 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Schichtaufbaus umfassend ein AAF-System sowie magnetoresistive Sensorsysteme
EP0971424A3 (en) * 1998-07-10 2004-08-25 Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw Spin-valve structure and method for making spin-valve structures
DE19983599T1 (de) * 1998-09-28 2001-08-09 Seagate Technology Vierfachschicht-Riesenmagnetwiderstands-Sandwichstruktur
DE19844890C2 (de) * 1998-09-30 2002-02-14 Infineon Technologies Ag Dünnschichtenaufbau eines magnetfeldempfindlichen Sensors mit einem magnetoresistiven Mehrschichtensystem mit Spinabhängigkeit der Elektronenstreuung
US6469878B1 (en) 1999-02-11 2002-10-22 Seagate Technology Llc Data head and method using a single antiferromagnetic material to pin multiple magnetic layers with differing orientation
US6201673B1 (en) 1999-04-02 2001-03-13 Read-Rite Corporation System for biasing a synthetic free layer in a magnetoresistance sensor
US6331773B1 (en) 1999-04-16 2001-12-18 Storage Technology Corporation Pinned synthetic anti-ferromagnet with oxidation protection layer
DE10017374B4 (de) * 1999-05-25 2007-05-10 Siemens Ag Magnetische Koppeleinrichtung und deren Verwendung
JP3589346B2 (ja) * 1999-06-17 2004-11-17 松下電器産業株式会社 磁気抵抗効果素子および磁気抵抗効果記憶素子
WO2001027592A1 (en) * 1999-10-13 2001-04-19 Nve Corporation Magnetizable bead detector
US6875621B2 (en) * 1999-10-13 2005-04-05 Nve Corporation Magnetizable bead detector
US6743639B1 (en) 1999-10-13 2004-06-01 Nve Corporation Magnetizable bead detector
DE19949713C2 (de) * 1999-10-15 2001-08-16 Bosch Gmbh Robert Magnetoresistives Schichtsystem
TW495745B (en) * 2000-03-09 2002-07-21 Koninkl Philips Electronics Nv Magnetic field element having a biasing magnetic layer structure
DE10034732A1 (de) * 2000-07-17 2002-02-07 Siemens Ag Anordnung zur Signalübertragung mittels magnetoresistiver Sensorelemente
DE10196646T1 (de) * 2000-09-19 2003-08-21 Seagate Technology Llc Riesenmagnetowiderstand- bzw. GMR-Sensor mit selbstkonsistenten Entmagnetisierungsfeldern
FR2817999B1 (fr) * 2000-12-07 2003-01-10 Commissariat Energie Atomique Dispositif magnetique a polarisation de spin et a empilement(s) tri-couche(s) et memoire utilisant ce dispositif
JP3498737B2 (ja) * 2001-01-24 2004-02-16 ヤマハ株式会社 磁気センサの製造方法
US20030002231A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Dee Richard Henry Reduced sensitivity spin valve head for magnetic tape applications
US20030002232A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Storage Technology Corporation Apparatus and method of making a reduced sensitivity spin valve sensor apparatus in which a flux carrying capacity is increased
JP4244561B2 (ja) * 2001-07-10 2009-03-25 ヤマハ株式会社 方位測定機能を有する携帯型電子装置
EP1281975B8 (de) * 2001-08-01 2008-04-23 VDO Automotive AG Sensoreinrichtung zur indirekten Strommessung
DE10140043B4 (de) * 2001-08-16 2006-03-23 Siemens Ag Schichtensystem mit erhöhtem magnetoresistiven Effekt sowie Verwendung desselben
DE10144384C1 (de) * 2001-09-10 2003-01-02 Siemens Ag Logikbaustein
DE10144395C1 (de) * 2001-09-10 2002-10-10 Siemens Ag Baustein der programmierbaren magnetischen Logik
DE10158795B4 (de) * 2001-11-30 2005-12-22 Infineon Technologies Ag Magnetoresistive Speicherzelle mit dynamischer Referenzschicht
DE10203466A1 (de) * 2002-01-28 2003-08-14 Forschungszentrum Juelich Gmbh GMR-Sensoranordnung und synthetischer Anti-Ferromagnet dafür
US6600184B1 (en) 2002-03-25 2003-07-29 International Business Machines Corporation System and method for improving magnetic tunnel junction sensor magnetoresistance
DE10214159B4 (de) * 2002-03-28 2008-03-20 Qimonda Ag Verfahren zur Herstellung einer Referenzschicht für MRAM-Speicherzellen
DE10217593C1 (de) * 2002-04-19 2003-10-16 Siemens Ag Schaltungsteil mit mindestens zwei magnetoresistiven Schichtelementen mit invertierten Ausgangssignalen
AU2003235869A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-12 Bridgestone Corporation Tire temperature sensor, tire heat deterioration detection sensor, and tire
CN100504425C (zh) 2002-07-26 2009-06-24 罗伯特-博希股份公司 磁阻层***和具有这种层***的传感器元件
US7259545B2 (en) * 2003-02-11 2007-08-21 Allegro Microsystems, Inc. Integrated sensor
DE10309244A1 (de) * 2003-03-03 2004-09-23 Siemens Ag Magnetisches Speicherelement, insbesondere MRAM-Element, mit einem TMR-Dünnschichtensystem
US20050013059A1 (en) * 2003-07-15 2005-01-20 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with a net magnetic moment
JP4557134B2 (ja) * 2004-03-12 2010-10-06 ヤマハ株式会社 磁気センサの製造方法、同磁気センサの製造方法に使用されるマグネットアレイ及び同マグネットアレイの製造方法
JP4614061B2 (ja) * 2004-09-28 2011-01-19 ヤマハ株式会社 巨大磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサ及び同磁気センサの製造方法
US7391091B2 (en) * 2004-09-29 2008-06-24 Nve Corporation Magnetic particle flow detector
US7777607B2 (en) * 2004-10-12 2010-08-17 Allegro Microsystems, Inc. Resistor having a predetermined temperature coefficient
US7205596B2 (en) * 2005-04-29 2007-04-17 Infineon Technologies, Ag Adiabatic rotational switching memory element including a ferromagnetic decoupling layer
US7369371B2 (en) 2005-08-15 2008-05-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive sensor having a shape enhanced pinned layer
US7768083B2 (en) 2006-01-20 2010-08-03 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for an integrated sensor
JP5191717B2 (ja) * 2007-10-05 2013-05-08 株式会社東芝 磁気記録素子とその製造方法及び磁気メモリ
US7795862B2 (en) * 2007-10-22 2010-09-14 Allegro Microsystems, Inc. Matching of GMR sensors in a bridge
US8269491B2 (en) 2008-02-27 2012-09-18 Allegro Microsystems, Inc. DC offset removal for a magnetic field sensor
US7816905B2 (en) * 2008-06-02 2010-10-19 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for a current sensing circuit and integrated current sensor
US8310866B2 (en) * 2008-07-07 2012-11-13 Qimonda Ag MRAM device structure employing thermally-assisted write operations and thermally-unassisted self-referencing operations
US8063634B2 (en) * 2008-07-31 2011-11-22 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuit and method for resetting a magnetoresistance element
US7973527B2 (en) * 2008-07-31 2011-07-05 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuit configured to reset a magnetoresistance element
JPWO2010137606A1 (ja) 2009-05-29 2012-11-15 アルプス電気株式会社 磁気センサ
US9050274B2 (en) * 2010-01-28 2015-06-09 Warsaw Orthopedic, Inc. Compositions and methods for treating an intervertebral disc using bulking agents or sealing agents
US9125902B2 (en) * 2010-01-28 2015-09-08 Warsaw Orthopedic, Inc. Methods for treating an intervertebral disc using local analgesics
DE102010055754A1 (de) 2010-12-22 2012-06-28 Sensitec Gmbh Magnetoresistives Sensorelement
CA2907673C (en) * 2013-03-22 2018-01-02 Ppc Broadband, Inc. Corrective magnetic field for ferrite-based circuits
US9529060B2 (en) 2014-01-09 2016-12-27 Allegro Microsystems, Llc Magnetoresistance element with improved response to magnetic fields
US9354284B2 (en) 2014-05-07 2016-05-31 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor configured to measure a magnetic field in a closed loop manner
US9322887B1 (en) 2014-12-01 2016-04-26 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with magnetoresistance elements and conductive-trace magnetic source
US9812637B2 (en) 2015-06-05 2017-11-07 Allegro Microsystems, Llc Spin valve magnetoresistance element with improved response to magnetic fields
US10204671B2 (en) 2017-03-10 2019-02-12 Simon Fraser University Applications of non-collinearly coupled magnetic layers
WO2018161146A1 (en) * 2017-03-10 2018-09-13 Simon Fraser University Magnetic coupling layers, structures comprising magnetic coupling layers and methods for fabricating and/or using same
US10620279B2 (en) 2017-05-19 2020-04-14 Allegro Microsystems, Llc Magnetoresistance element with increased operational range
US11022661B2 (en) 2017-05-19 2021-06-01 Allegro Microsystems, Llc Magnetoresistance element with increased operational range
US10935612B2 (en) 2018-08-20 2021-03-02 Allegro Microsystems, Llc Current sensor having multiple sensitivity ranges
JP6610746B1 (ja) 2018-10-24 2019-11-27 Tdk株式会社 磁気センサ
US11579213B2 (en) 2018-10-24 2023-02-14 Tdk Corporation Magnetic sensor
US11187764B2 (en) 2020-03-20 2021-11-30 Allegro Microsystems, Llc Layout of magnetoresistance element
US11567108B2 (en) 2021-03-31 2023-01-31 Allegro Microsystems, Llc Multi-gain channels for multi-range sensor
US11994541B2 (en) 2022-04-15 2024-05-28 Allegro Microsystems, Llc Current sensor assemblies for low currents

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3820475C1 (ja) * 1988-06-16 1989-12-21 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De
US5014147A (en) * 1989-10-31 1991-05-07 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with improved antiferromagnetic film
US5159513A (en) * 1991-02-08 1992-10-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
FR2685489B1 (fr) * 1991-12-23 1994-08-05 Thomson Csf Capteur de champ magnetique faible a effet magnetoresistif.
JP3207477B2 (ja) * 1991-12-24 2001-09-10 財団法人生産開発科学研究所 磁気抵抗効果素子
US5296987A (en) * 1992-06-05 1994-03-22 Hewlett-Packard Company Tapered conductors for magnetoresistive transducers
US5287238A (en) * 1992-11-06 1994-02-15 International Business Machines Corporation Dual spin valve magnetoresistive sensor
US5408377A (en) * 1993-10-15 1995-04-18 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with improved ferromagnetic sensing layer and magnetic recording system using the sensor

Also Published As

Publication number Publication date
EP0674769A1 (de) 1995-10-04
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