JPH027481A - 磁気抵抗効果素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、強磁性磁気抵抗効果を利用した磁気エンコー
ダー、磁気ヘッド、磁気バブル検出器等における磁気抵
抗効果素子に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、強磁性磁気抵抗効果を利用する電子部品、例え
ば磁気エンコーダーなどにおいては、その感磁部が単層
の磁気抵抗効果を有する磁性Ｍ膜によって構成されてお
り、その幅が２０〜３０１ｍ程度、長さが２０００〜３
０００ｔｎａ程度のストライプ状の磁性薄膜を用い、こ
の磁性薄膜に印加される信号磁界によって生ずる抵抗変
化を検出している。この抵抗変化の検知は１例えば抵抗
変化を電圧変化として検出するための感知電流を磁気媒
体により印加される信号磁界と直交する方向に流すこと
により行われている。すなわち、例えば第３図に示すよ
うに、ストライプ１の長手方向に沿って感知電流工を流
すとともに、ストライプ１の長手方向に直角な方向に磁
場３を印加し、長手方向を向いている磁化７の反転に伴
う抵抗の変化を検知信号としてとらえている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の形状のストライプからなる磁
気抵抗効果素子を用いた場合には、第４図に示す抵抗変
化の磁場覆歴特性（ＭＲ特性）においてＡおよびＢの両
回線で示されるような径路が異なる特性となり、ヒステ
リシスが存在するため検出された信号波形に乱れを生じ
るという問題点があった。

本発明者らは、磁性薄膜における磁区観察を行い、従来
形状のストライプ状磁性薄膜においてヒステリシスが生
ずる原因が、第５図に示すように、反磁場の影響によっ
てストライプ１の主たる磁区７ａに対して逆方向の磁区
７ｂがストライプ１の巾方向両端部に発生し、三磁区構
造が形成されることに基づくことを見出した。尚、三磁
区構造が形成されているときには、磁区７ａと磁区７ｂ
の磁化方向が異なるので、第５図に示すような磁壁２が
生じる。このような三磁区構造において磁場を印加し、
磁化を回転させていくと、端部の磁区７ｂは幅が狭いた
めに容易に反転することができず、中央部の主たる磁区
７ａが先行して反転する。

このため、両磁区の磁化方向が揃ったときは磁壁が消滅
しストライプ１全体が実質的に単磁区構造となるが、両
磁区の磁化方向が異なるときは三磁区構造となって磁壁
が発生し、またストライプの長さ方向端部で異なる磁区
が生ずるなど磁区構造の変化もあり、これがヒステリシ
スとして現われ検出された信号波形に乱れを生じるもの
と考えられた。

本発明は、磁気抵抗効果を有するストライプ状磁性薄膜
における磁区構造を実質的に単磁区構造とすることによ
り安定させ、ヒステリシスの少ない磁気抵抗効果素子を
提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、磁気抵抗効果を
有する磁性薄膜を、その幅に比べて長さが十分に長いメ
インストライプと、スリットをはさんで前記メインスト
ライプの両側に形成された微小巾のサブストライプとか
ら構成することを特徴とするものである。

すなわち、例えば、第１図に示すように、磁気検出器の
感磁部である強磁性薄膜ストライプを、比較的中広のメ
インストライプ４と、該メインストライプの中方向両側
に極めて狭い巾のスリット６を介してサブストライプ５
を近接配置することにより、メインストライプを安定に
単磁区構造となるようにしたものである。

本発明において、メインストライプとサブストライプと
は、ストライプの長手方向端部において接続されている
ことが好ましい。また、磁化方向が閉じた磁区構造を得
るためには、メインストライプとサブストライプは、電
気的にも磁気的にも接続されていることが必要であり、
同一の磁性材からなる強磁性薄膜で閉鎖磁路を形成する
ように接続されていることが望ましい。

また、本発明において、ストライプの幅に比べて長さは
十分に長くする必要があり、このため。

通常の用途におけるメインストライプの幅は、印加され
る磁場の幅との関係から、１５０４以下とすることが望
ましい。また、第５図に基づき前述したような磁区ｉｓ
の結果、例えば、メインストライプの幅が１０．のとき
には磁壁で区分される両側端部の幅が約２−程度であり
、１５０ｕｍのときには５〜３０−程度の領域で磁壁が
発生しているので、サブストライプの幅はメインストラ
イプの幅の１／２０〜１／５であることが望ましい。ま
た、本発明において、メインストライプとサブス・ドラ
イブがそれぞれ独立した関係ではなく磁気的な相互作用
が働くようにするためには、両者を隔てるスリットの幅
は出来るだけ狭いことが好ましく、２ＩＵ以下とするこ
とが望ましい。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づき説明する。

ガラス基板上に膜厚４００人の強磁性体であるパーマロ
イ（８，３５Ｎｉ−１６，５Ｆｅ）薄膜を形成し、ウェ
ットエツチング法により、メインストライプ巾２５−、
サブストライプ巾５趨、スリット巾１−のストライプ状
磁性薄膜を形成した。このストライプの磁区構造をビッ
タ−法により確認したところ、メインストライプおよび
サブストライプともに単磁区であることが確認された。

また、このストライプのＭＲ特性は、第２図に示すよう
な特性であり、ヒステリシスがほとんど認められないも
のであった。

このため、上記形状のストライプ状磁性薄膜を用いて磁
気エンコーダーを作製すると、検出される信号波形には
磁気的なヒステリシスに起因すると考えられる乱れがほ
とんどない、優れた特性の磁気エンコーダーが実現でき
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、従来のストライプ形状では三磁区
構造となり不安定であった磁区構造が。

本発明の磁気抵抗効果素子を用いれば、実質的に単磁区
構造を有するようなストライプ形状であるために磁区構
造が安定化し、ヒステリシスを減少させることができる
ので、出力信号波形の乱れが低減され検出精度を向上す
ることができる。

４、図面の簡単説明 第１図は本発明におけるストライプ状磁性薄膜の形状を
示す説明図、第２図は本発明の磁気抵抗効果素子におけ
るＭＲ特性図、第３図は強磁性磁気抵抗効果を有する磁
性薄膜のストライプと磁界印加方向等の関係を説明する
ための斜視図、第４図は従来の磁気抵抗効果素子におい
て磁場を印加したときのＭＲ特性図、第５図は従来のス
トライプ状磁性薄膜における磁区構造と磁化方向を示す
説明図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気抵抗効果を有する磁性薄膜が、その幅に比べ
   て長さが十分に長いメインストライプと、該メインスト
   ライプの両側にスリットをはさんで形成された微小巾の
   サブストライプとから構成されていることを特徴とする
   磁気抵抗効果素子。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の磁気抵抗効果素子に
   おいて、メインストライプとサブストライプが長手方向
   端部において磁性体で接続されていることを特徴とする
   磁気抵抗効果素子。
3. （３）特許請求範囲第１項または第２項に記載の磁気抵
   抗効果素子において、メインストライプの幅が１５０μ
   ｍ以下、サブストライプの幅がメインストライプ幅の１
   ／２０〜１／５で、両ストライプを隔てるスリットの幅
   が２μｍ以下であることを特徴とする磁気抵抗効果素子
   。