JP6439413B2 - 磁気センサ、磁気ヘッド及び生体磁気センサ - Google Patents
磁気センサ、磁気ヘッド及び生体磁気センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6439413B2 JP6439413B2 JP2014243063A JP2014243063A JP6439413B2 JP 6439413 B2 JP6439413 B2 JP 6439413B2 JP 2014243063 A JP2014243063 A JP 2014243063A JP 2014243063 A JP2014243063 A JP 2014243063A JP 6439413 B2 JP6439413 B2 JP 6439413B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- channel layer
- channel
- magnetization
- interface
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
- G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- G11B5/3945—Heads comprising more than one sensitive element
-
- 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
- G11B5/398—Specially shaped layers
-
- 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0223—Magnetic field sensors
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
以下、第1実施形態に係る磁気センサの一例として、チャンネル層の第一の部分の厚さd1、すなわち磁化自由層の下のチャンネル層の厚さが、チャンネル層の第二の部分の厚さd2、すなわち磁化固定層の下のチャンネル層の厚さより薄い場合の磁気センサについて説明する。
以下、第2実施形態に係る磁気ヘッド100Aについて説明する。第1実施形態の磁気センサ100aを形成した後、磁気ヘッド100Aにおける書き込み部を作製する。なお、第1実施形態の磁気センサ100aは磁気ヘッド100Aにおける読込み部分として機能する。
図6に示すように、本発明の第3実施形態の生体磁気センサは第1実施形態の磁気センサ100aと同一の構成要素を持つ磁気センサを複数備えている。また、図6に示したように素子間絶縁層20が設置され、互いの素子のスピン流が他の素子に流れないような構造である。
合う磁化自由層6の電圧を比較することで外部磁場の大きさや形状を計測することが可能である。
以下に、第1実施形態に係る磁気センサ100aの製造方法の一例について説明する。まず、熱酸化珪素膜が設けられた基板上に、下部磁気シールド層1および第一絶縁層3をこの順にスパッタ法によって連続成膜した。次に、第一絶縁層3の一部をミリングによって削り取り、この削った部分に第一電極4を成膜した。
実施例2の磁気センサは、図4に示すような構成を有し、チャンネル層5の第二の部分の厚さd2が、チャンネル層5の第一の部分の厚さd1より薄くなっている点が磁気センサ100aと異なる。実施例2の磁気センサを、磁化自由層6と磁化固定層7を形成する順番を逆にした以外は、実施例1と同様にして作製した。
実施例3の磁気センサを実施例1と同様にして作製した。但し、実施例1で行ったAgのチャンネル層5の表面のArプラズマによる表面改質は行わなかった。また、実施例1と異なり、磁化固定層7において、チャンネル層5と第二強磁性層7Bの間に第二トンネル障壁層7Aを設置し、磁化自由層6においてチャンネル層5と第一強磁性層6Bの間に第一トンネル障壁層6Aを設置した。
実施例4の磁気センサを実施例2と同様にして作製した。但し、実施例2で行ったAgのチャンネル層5の表面のArプラズマによる表面改質は行わなかった。また、実施例2と異なり、磁化固定層7において、チャンネル層5と第二強磁性層7Bの間に第二トンネル障壁層7Aを設置し、磁化自由層6においてチャンネル層5と第一強磁性層6Bの間に第一トンネル障壁層6Aを設置した。
比較例1では実施例1及び実施例2と同様の磁気センサを作製した。但し、磁化固定層7は磁化自由層6と同じプロセスで作製した。チャンネル層5の厚さは、d1=0.007μm、d2=0.007μmとした。まず、熱酸化珪素膜が設けられた基板上に、下部磁気シールド層1および第一絶縁層3をこの順にスパッタ法によって連続成膜した。次に、第一絶縁層3の一部をミリングによって削り取り、この削った部分に第一電極4を成膜した。
比較例2では実施例3及び実施例4と同様の磁気センサを作製した。但し、磁化固定層7は磁化自由層6と同じプロセスで作製した。チャンネル層5の厚さは、d1=0.007μm、d2=0.007μmとした。まず、熱酸化珪素膜が設けられた基板上に、下部磁気シールド層1および第一絶縁層3をこの順にスパッタ法によって連続成膜した。次に、第一絶縁層3の一部をミリングによって削り取り、この削った部分に第一電極4を成膜した。
Claims (5)
- チャンネル層と、
前記チャンネル層の第一の部分上に設けられた磁化自由層と、
前記チャンネル層の第二の部分上に設けられた磁化固定層と、を備え、
前記チャンネル層と前記磁化自由層の間に第1トンネル障壁層が設置され、
前記チャンネル層と前記磁化固定層の間に第2トンネル障壁層が設置され、
前記第1トンネル障壁層の厚さが前記第2トンネル障壁層の厚さよりも薄く、
前記チャンネル層と前記磁化自由層の界面の面積抵抗が、前記チャンネル層と前記磁化固定層の界面の面積抵抗よりも低いことを特徴とする磁気センサ。 - 前記チャンネル層の第一の部分の厚さは、前記チャンネル層の第二の部分の厚さより薄いことを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ。
- 前記チャンネル層の第二の部分の厚さは、前記チャンネル層の第一の部分の厚さより薄いことを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の磁気センサからなる読取ヘッド部と、書き込み用の記録ヘッド部と、を備える、磁気ヘッド。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の磁気センサを複数備える生体磁気センサ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014243063A JP6439413B6 (ja) | 2014-12-01 | 2014-12-01 | 磁気センサ、磁気ヘッド及び生体磁気センサ |
US14/941,062 US9720056B2 (en) | 2014-12-01 | 2015-11-13 | Magnetic sensor, magnetic head, and biomagnetic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014243063A JP6439413B6 (ja) | 2014-12-01 | 2014-12-01 | 磁気センサ、磁気ヘッド及び生体磁気センサ |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016105340A JP2016105340A (ja) | 2016-06-09 |
JP6439413B2 true JP6439413B2 (ja) | 2018-12-19 |
JP6439413B6 JP6439413B6 (ja) | 2019-01-30 |
Family
ID=56079057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014243063A Expired - Fee Related JP6439413B6 (ja) | 2014-12-01 | 2014-12-01 | 磁気センサ、磁気ヘッド及び生体磁気センサ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9720056B2 (ja) |
JP (1) | JP6439413B6 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9478240B1 (en) | 2015-05-21 | 2016-10-25 | Seagate Technology Llc | Spin-signal enhancement in a lateral spin valve reader |
US9685178B1 (en) * | 2015-06-15 | 2017-06-20 | Seagate Technology Llc | Lateral spin valve reader with large-area tunneling spin-injector |
US9704515B2 (en) * | 2015-09-29 | 2017-07-11 | Seagate Technology Llc | Lateral spin valve reader with in-plane detector |
JP6103123B1 (ja) | 2016-09-02 | 2017-03-29 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果素子、磁気センサ及び磁気メモリ |
US10908234B2 (en) | 2016-09-02 | 2021-02-02 | Tdk Corporation | Magnetoresistance effect element, magnetic sensor and magnetic memory |
US9934798B1 (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-03 | Seagate Technology Llc | Lateral spin valve reader with vertically-integrated two-dimensional semiconducting channel |
JP2019021751A (ja) | 2017-07-14 | 2019-02-07 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 |
US11282538B1 (en) | 2021-01-11 | 2022-03-22 | Seagate Technology Llc | Non-local spin valve sensor for high linear density |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4029772B2 (ja) | 2003-05-16 | 2008-01-09 | 株式会社日立製作所 | 磁気ヘッドおよびそれを用いた磁気記録再生装置 |
JP3818276B2 (ja) * | 2003-06-24 | 2006-09-06 | 独立行政法人科学技術振興機構 | スピン注入素子及びそれを用いた磁気装置 |
US7522392B2 (en) * | 2005-05-17 | 2009-04-21 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetoresistive sensor based on spin accumulation effect with terminal connection at back end of sensor |
JP4731393B2 (ja) | 2006-04-28 | 2011-07-20 | 株式会社日立製作所 | 磁気再生ヘッド |
JP5251281B2 (ja) * | 2008-06-11 | 2013-07-31 | Tdk株式会社 | 磁気センサー |
JP5338264B2 (ja) * | 2008-11-05 | 2013-11-13 | Tdk株式会社 | 磁気センサー |
JP5257007B2 (ja) | 2008-11-10 | 2013-08-07 | Tdk株式会社 | 磁気センサー |
JP5326841B2 (ja) * | 2009-06-10 | 2013-10-30 | Tdk株式会社 | スピン伝導素子 |
FR2954622B1 (fr) * | 2009-12-21 | 2013-12-20 | Commissariat Energie Atomique | Oscillateur radiofrequence |
US8248100B2 (en) * | 2010-04-19 | 2012-08-21 | Grandis, Inc. | Method and system for providing spin transfer based logic devices |
JP5651826B2 (ja) * | 2010-09-03 | 2015-01-14 | Tdk株式会社 | スピン注入電極構造、スピン伝導素子及びスピン伝導デバイス |
JP5736836B2 (ja) * | 2011-02-23 | 2015-06-17 | Tdk株式会社 | スピン伝導型磁気センサ |
WO2013059692A1 (en) * | 2011-10-19 | 2013-04-25 | Regents Of The University Of Minnesota | Magnetic biomedical sensors and sensing system for high-throughput biomolecule testing |
US8711528B1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-04-29 | Western Digital (Fremont), Llc | Tunnel magnetoresistance read head with narrow shield-to-shield spacing |
JP6413428B2 (ja) | 2013-08-02 | 2018-10-31 | Tdk株式会社 | 磁気センサ、磁気ヘッド及び生体磁気センサ |
EP3076438A4 (en) * | 2013-11-20 | 2017-07-05 | TDK Corporation | Magnetoresistive element, spin mosfet, and spin-transport element |
US9123361B1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-09-01 | Seagate Technology Llc | Reader with at least two-spin detectors |
US9633678B2 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-25 | Seagate Technology Llc | Data reader with spin filter |
US9704515B2 (en) * | 2015-09-29 | 2017-07-11 | Seagate Technology Llc | Lateral spin valve reader with in-plane detector |
-
2014
- 2014-12-01 JP JP2014243063A patent/JP6439413B6/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-11-13 US US14/941,062 patent/US9720056B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9720056B2 (en) | 2017-08-01 |
JP6439413B6 (ja) | 2019-01-30 |
US20160154071A1 (en) | 2016-06-02 |
JP2016105340A (ja) | 2016-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6439413B6 (ja) | 磁気センサ、磁気ヘッド及び生体磁気センサ | |
JP6413428B2 (ja) | 磁気センサ、磁気ヘッド及び生体磁気センサ | |
JP5257007B2 (ja) | 磁気センサー | |
US8238064B2 (en) | Magnetic head and magnetic recording apparatus | |
JP4758812B2 (ja) | スピン流狭窄層を備えたスピン蓄積素子及びその作製方法 | |
US8502332B2 (en) | Magnetic sensor and magnetic head | |
JP5326841B2 (ja) | スピン伝導素子 | |
JP2009037702A (ja) | 磁気再生ヘッド及び磁気記録装置 | |
JP2012230751A (ja) | 磁気抵抗センサ、装置および方法 | |
JP2008181592A (ja) | 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 | |
JP2009301625A (ja) | 磁気センサー | |
US20120038355A1 (en) | Magnetic sensor and magnetic detection apparatus | |
US8861136B2 (en) | Spin conduction element and magnetic sensor and magnetic head using spin conduction | |
JP5338264B2 (ja) | 磁気センサー | |
JP2012234602A (ja) | 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録再生装置 | |
JP2010020826A (ja) | 磁気センサー | |
JP2010055657A (ja) | Cpp構造磁気抵抗効果型ヘッド | |
JP2001256620A (ja) | 磁気抵抗センサおよびこれを搭載した磁気記録再生装置 | |
JP2013020672A (ja) | 磁気記録再生装置 | |
US10950783B2 (en) | Magnetoresistive element and magnetic sensor | |
JP4686616B2 (ja) | 磁気再生ヘッドおよび磁気記録再生装置 | |
JP6614002B2 (ja) | 磁気センサ、磁気ヘッド及び磁気記録装置 | |
JP5157676B2 (ja) | 磁気センサー | |
JP2011018415A (ja) | 磁気センサ | |
JP2017188183A (ja) | 磁気抵抗効果素子および磁気センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171006 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180621 |
|
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: 20181023 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181105 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6439413 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |