JP4575396B2 - 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
えば、Electrical detection of spin precession in a metallic mesoscopic spin valv
e, F. J. Jedema et al., NATURE, VOL 416, pp713-716, 18 April 2002に掲載されてい
るように、スピン分極率が偏極したスピン電流が100nm以上の長距離にわたって伝導
し、磁気相互作用を生じる現象が実際に確認されている。彼らは、太さの異なるCo細線
と、これと直交するAl細線を作成し、Co細線とAl細線の交叉した場所にアルミナの
障壁層を設けた構造を作製した。このとき、太いCo線からAl線へ電流を流し、膜に磁
界を印加したところ電流の流れていない他方のCo線とAl線との間に磁界依存する電位
差が生じるというもので、細線の間隔が500nmを超えるにもかかわらず、磁気相互作
用が確認されたというものである。これは、スピン偏極電子がAl細線の界面部分に蓄積
された効果で、蓄積されたスピン偏極電子が細線中の広い領域に分布することによって生
じることが、例えばPhysical Review B, Vol.59, No.1, pp93-96や、Physical Review B,
Vol.65 054401, pp1-17に代表されるような形で理論的に理解されている。
SiO2基板やガラス基板などの通常用いられる基板(酸化マグネシウム基板、GaAs基板、AlTiC基板、SiC基板、Al2O3基板等を含む)上に真空中スパッタリング法、分子線エピタキシー法(MBE)等の膜形成装置を用いて素子の膜を成膜した。例えばRFスパッタリング法の場合、Ar雰囲気中で、約1〜0.05Paのガス圧力、50W〜1000Wのパワーで膜を形成した。素子形成する基体は、上記基板を直接用いるか、これら基板上に絶縁膜や適当な下地金属膜などを形成したものを用いた。
102 固定層
103 第一の絶縁層
104 自由層
105 第二の絶縁層
106 電流源
107 電位差測定回路
301 媒体表面
501 非磁性体
502 磁性体
504 磁性体
506 チャージ電流
507 スピン電子
801 反強磁性体
802 磁性体
901 軟磁性膜
902 軟磁性膜
Claims (9)
- 非磁性導電層と、
前記非磁性導電層に第一の絶縁層を介して形成された固定層と、
前記非磁性導電層の媒体側の面に第二の絶縁層を介して形成された自由層と、
前記第一の絶縁層を介して前記非磁性導電層と前記固定層の間に電流を流すための電極膜と、
前記非磁性導電層と前記自由層との間の電圧を測定するための電極膜と
を有することを特徴とする磁気ヘッド。 - 請求項1記載の磁気ヘッドにおいて、少なくとも前記自由層を挟むように磁気シールドが形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項2記載の磁気ヘッドにおいて、前記磁気シールドは導電性を有し、前記電流を流すための電極膜及び/又は電圧を測定するための電極膜の一部をなしていることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項1記載の磁気ヘッドにおいて、前記媒体側の面は、媒体表面と略平行な面であることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項1記載の磁気ヘッドにおいて、前記媒体側の面は、媒体表面に対して傾斜した面であることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項1記載の磁気ヘッドにおいて、前記固定層は、前記第一の絶縁層と接している面の反対側の面に当該固定層の磁化を一方向に固定する作用を有する膜が形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項1記載の磁気ヘッドにおいて、前記自由層は、非磁性中間層と磁性膜を交互に積層した多層膜であることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項1記載の磁気ヘッドにおいて、前記自由層は、その飽和磁化と磁気異方性から計算される静磁エネルギーと体積との積が、ボルツマン乗数倍した絶対温度で表される室温の温度エネルギーの20倍以上であることを特徴とする磁気ヘッド。
- 磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を駆動する媒体駆動部と、前記磁気記録媒体に対して記録再生動作を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の所望位置に駆動する磁気ヘッド駆動部とを備え、
前記磁気ヘッドは、非磁性導電層と、前記非磁性導電層に第一の絶縁層を介して形成された固定層と、前記非磁性導電層の媒体側の面に第二の絶縁層を介して形成された自由層と、前記第一の絶縁層を介して前記非磁性導電層と前記固定層の間に電流を流すための電極膜と、前記非磁性導電層と前記自由層との間の電圧を測定するための電極膜とを有することを特徴とする磁気記録再生装置。
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