JPH07312449A - 磁気抵抗効果素子 - Google Patents
磁気抵抗効果素子Info
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- JPH07312449A JPH07312449A JP7062771A JP6277195A JPH07312449A JP H07312449 A JPH07312449 A JP H07312449A JP 7062771 A JP7062771 A JP 7062771A JP 6277195 A JP6277195 A JP 6277195A JP H07312449 A JPH07312449 A JP H07312449A
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気抵抗変化率が大きくかつ動作磁界強度が
小さい積層構造からなる磁気抵抗効果膜を有した磁気抵
抗効果素子を得る。 【構成】 基板１と、基板１上に実質的に互いに平行に
なるように設けられる複数の細線部２とを備え、細線部
２が、強磁性層２ａと非磁性導電性層２ｂとを交互に積
層した構造を有し、非磁性導電性層２ｂを介して積層さ
れた強磁性層２ａ間に反強磁性結合が形成されている磁
気抵抗効果素子。
小さい積層構造からなる磁気抵抗効果膜を有した磁気抵
抗効果素子を得る。 【構成】 基板１と、基板１上に実質的に互いに平行に
なるように設けられる複数の細線部２とを備え、細線部
２が、強磁性層２ａと非磁性導電性層２ｂとを交互に積
層した構造を有し、非磁性導電性層２ｂを介して積層さ
れた強磁性層２ａ間に反強磁性結合が形成されている磁
気抵抗効果素子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果型ヘッド
（ＭＲヘッド）及び磁気抵抗効果型センサ（ＭＲセン
サ）等に用いられる磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）に関
するものである。
（ＭＲヘッド）及び磁気抵抗効果型センサ（ＭＲセン
サ）等に用いられる磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲ素子は、磁界印加による磁性膜の電
気抵抗の変化を検出して磁界強度やその変化を測定する
ものであり、磁気抵抗変化率／動作磁界強度の比が大き
いことが要求される。
気抵抗の変化を検出して磁界強度やその変化を測定する
ものであり、磁気抵抗変化率／動作磁界強度の比が大き
いことが要求される。
【０００３】従来、特公昭５８−３６４０６号公報等に
開示されているＭＲヘッドでは、磁気抵抗効果磁性材料
として、ＮｉＦｅ合金（パーマロイ）が用いられてい
る。しかしながら、パーマロイは磁気抵抗変化率（ＭＲ
比）が２〜３％と小さく、ＭＲ素子の材料として好まし
くない。
開示されているＭＲヘッドでは、磁気抵抗効果磁性材料
として、ＮｉＦｅ合金（パーマロイ）が用いられてい
る。しかしながら、パーマロイは磁気抵抗変化率（ＭＲ
比）が２〜３％と小さく、ＭＲ素子の材料として好まし
くない。
【０００４】最近、パーマロイ等のバルク材料に比べ
て、磁気抵抗変化率が大きいものとして以下のような磁
気抵抗効果膜が知られている。 （１）Ｃｏからなる強磁性膜とＣｕからなる非磁性導電
性膜が交互に積層されてなる人工格子型磁気抵抗効果
膜。
て、磁気抵抗変化率が大きいものとして以下のような磁
気抵抗効果膜が知られている。 （１）Ｃｏからなる強磁性膜とＣｕからなる非磁性導電
性膜が交互に積層されてなる人工格子型磁気抵抗効果
膜。
【０００５】（２）ＭｎＦｅ合金からなる反強磁性膜、
Ｃｏ合金からなる強磁性膜、Ｃｕからなる非磁性導電性
膜、及びＮｉＦｅからなる強磁性膜がこの順序で積層さ
れてなるスピンバルプ型磁気抵抗効果膜。
Ｃｏ合金からなる強磁性膜、Ｃｕからなる非磁性導電性
膜、及びＮｉＦｅからなる強磁性膜がこの順序で積層さ
れてなるスピンバルプ型磁気抵抗効果膜。
【０００６】（３）Ｆｅからなる強磁性膜、Ｃｕからな
る非磁性導電性膜、及びＣｏからなる強磁性膜がこの順
序に積層された保磁力差型磁気抵抗効果膜。
る非磁性導電性膜、及びＣｏからなる強磁性膜がこの順
序に積層された保磁力差型磁気抵抗効果膜。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の磁気抵抗効果膜
は、比較的大きな磁気抵抗変化率を示すものであるが、
ＭＲ素子の高性能化を図るためには、さらに動作磁界強
度を小さくすることが要求される。
は、比較的大きな磁気抵抗変化率を示すものであるが、
ＭＲ素子の高性能化を図るためには、さらに動作磁界強
度を小さくすることが要求される。
【０００８】本発明の目的は、磁気抵抗変化率が大きく
かつ動作磁界強度が小さい積層構造からなる磁気抵抗効
果膜を有した磁気抵抗効果素子を提供することにある。
かつ動作磁界強度が小さい積層構造からなる磁気抵抗効
果膜を有した磁気抵抗効果素子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果素
子は、基板と、基板上に実質的に互いに平行になるよう
に設けられる複数の細線部とを備えている。
子は、基板と、基板上に実質的に互いに平行になるよう
に設けられる複数の細線部とを備えている。
【００１０】本発明において、細線部のアスペクト比は
１より大きいことが好ましく、アスペクト比は細線部の
長さ／細線部の幅を示している。アスペクト比を１より
大きくするためには、細線部の長さは細線部の幅より長
くなるように細線部の形状が設定される。また細線部の
厚みは細線部の幅よりかなり小さいものであり、従って
細線部の幅及び厚みが細線部の長さより小さい形状とな
る。本発明において細線部のアスペクト比は、さらに好
ましくは１０以上である。
１より大きいことが好ましく、アスペクト比は細線部の
長さ／細線部の幅を示している。アスペクト比を１より
大きくするためには、細線部の長さは細線部の幅より長
くなるように細線部の形状が設定される。また細線部の
厚みは細線部の幅よりかなり小さいものであり、従って
細線部の幅及び厚みが細線部の長さより小さい形状とな
る。本発明において細線部のアスペクト比は、さらに好
ましくは１０以上である。
【００１１】本発明において細線部の幅及び細線部間の
距離は、それぞれ１０μｍ以下であることが好ましく、
さらに好ましくは０．１〜２μｍの範囲内である。本発
明の第１の局面に従えば、細線部は強磁性層と非磁性導
電性層とを交互に積層した構造を有し、非磁性導電性層
を介して積層される強磁性層間に反強磁性結合が形成さ
れている。これは、上述の人工格子型磁気抵抗効果膜の
積層構造である。従って、例えば強磁性層としてＣｏ層
が用いられ、非磁性導電性層としてＣｕ層が用いられ
る。
距離は、それぞれ１０μｍ以下であることが好ましく、
さらに好ましくは０．１〜２μｍの範囲内である。本発
明の第１の局面に従えば、細線部は強磁性層と非磁性導
電性層とを交互に積層した構造を有し、非磁性導電性層
を介して積層される強磁性層間に反強磁性結合が形成さ
れている。これは、上述の人工格子型磁気抵抗効果膜の
積層構造である。従って、例えば強磁性層としてＣｏ層
が用いられ、非磁性導電性層としてＣｕ層が用いられ
る。
【００１２】本発明の第２の局面に従えば、細線部が、
第１の強磁性層と、第１の強磁性層上に設けられる非磁
性導電性層と、非磁性導電性層上に設けられ外部磁界が
弱い状態おいて第１の強磁性層の磁気モーメントと反平
行状態に配向しようとする磁気モーメントを有する第２
の強磁性層とを積層した構造を有している。
第１の強磁性層と、第１の強磁性層上に設けられる非磁
性導電性層と、非磁性導電性層上に設けられ外部磁界が
弱い状態おいて第１の強磁性層の磁気モーメントと反平
行状態に配向しようとする磁気モーメントを有する第２
の強磁性層とを積層した構造を有している。
【００１３】第２の局面の第１の実施態様においては、
細線部の積層構造が、第１の強磁性層または第２の強磁
性層の上に設けられる反強磁性層をさらに有している。
従って、この第２の局面の第１の実施態様においては、
反強磁性層、第１の強磁性層、非磁性導電性層、及び第
２の強磁性層が積層された構造を有している。従って、
第１の実施態様における細線部は、スピンバルブ型磁気
抵抗効果膜の構造を有している。この第１の実施態様で
は、例えば、反強磁性層としてＭｎＦｅ層、第１の強磁
性層してＣｏ層、非磁性導電性層としてＣｕ層、第２の
強磁性層としてＮｉＦｅ層が用いられる。
細線部の積層構造が、第１の強磁性層または第２の強磁
性層の上に設けられる反強磁性層をさらに有している。
従って、この第２の局面の第１の実施態様においては、
反強磁性層、第１の強磁性層、非磁性導電性層、及び第
２の強磁性層が積層された構造を有している。従って、
第１の実施態様における細線部は、スピンバルブ型磁気
抵抗効果膜の構造を有している。この第１の実施態様で
は、例えば、反強磁性層としてＭｎＦｅ層、第１の強磁
性層してＣｏ層、非磁性導電性層としてＣｕ層、第２の
強磁性層としてＮｉＦｅ層が用いられる。
【００１４】本発明の第２の局面に従う第２の実施態様
においては、第１の強磁性層として、第２の強磁性層と
保磁力が異なる強磁性層が用いられる。従って、第２の
実施態様における細線部は、保磁力差型磁気抵抗効果膜
の構造を有している。この実施態様では、第１の強磁性
層、非磁性導電性層、及び第２の強磁性層をこの順序で
積層した構造を有している。第２の実施態様では、例え
ば、第１の強磁性層としてＦｅ層、非磁性導電性層とし
てＣｕ層、第２の強磁性層としてＣｏ層が用いられる。
においては、第１の強磁性層として、第２の強磁性層と
保磁力が異なる強磁性層が用いられる。従って、第２の
実施態様における細線部は、保磁力差型磁気抵抗効果膜
の構造を有している。この実施態様では、第１の強磁性
層、非磁性導電性層、及び第２の強磁性層をこの順序で
積層した構造を有している。第２の実施態様では、例え
ば、第１の強磁性層としてＦｅ層、非磁性導電性層とし
てＣｕ層、第２の強磁性層としてＣｏ層が用いられる。
【００１５】
【発明の作用効果】本発明に従う磁気抵抗効果素子は、
以下の理由により大きな磁気抵抗効果を示す。
以下の理由により大きな磁気抵抗効果を示す。
【００１６】非磁性導電性層内を通過する伝導電子は、
非磁性導電性層を介して積層される強磁性層の磁気モー
メントの方向に依存して散乱確率が変わる。磁気モーメ
ントの向きが互いに平行である場合に散乱確率が最も小
さく、磁気モーメントの向きが互いに反平行である場合
に、散乱確率が最大となる。
非磁性導電性層を介して積層される強磁性層の磁気モー
メントの方向に依存して散乱確率が変わる。磁気モーメ
ントの向きが互いに平行である場合に散乱確率が最も小
さく、磁気モーメントの向きが互いに反平行である場合
に、散乱確率が最大となる。
【００１７】強磁性層内にはドメインが存在するため、
磁気モーメントは面内方向に自由度を有しており、前述
の平行及び反平行状態は不完全となる。本発明では、磁
気抵抗効果膜を細線部にしている。従って、この形状異
方性により強磁性層の磁気モーメントの自由度は小さく
なり、細線部の延びる方向に対し、より平行に配向す
る。結果として、前述の平行及び反平行状態はより完全
なものとなる。
磁気モーメントは面内方向に自由度を有しており、前述
の平行及び反平行状態は不完全となる。本発明では、磁
気抵抗効果膜を細線部にしている。従って、この形状異
方性により強磁性層の磁気モーメントの自由度は小さく
なり、細線部の延びる方向に対し、より平行に配向す
る。結果として、前述の平行及び反平行状態はより完全
なものとなる。
【００１８】さらに、本発明に従えば、実質的に互いに
平行になるように細線部が設けられているので、磁気モ
ーメントの双極子相互作用等の相互作用により、隣合う
細線部の対応する強磁性層の磁気モーメントは、より平
行に配向しようとすると考えられる。この結果、弱い外
部磁界では、非磁性導電性層を介して積層される強磁性
層の磁気モーメントは実質的に反平行の状態となる。こ
のことも、前述の平行及び反平行状態をより完全なもの
とする。
平行になるように細線部が設けられているので、磁気モ
ーメントの双極子相互作用等の相互作用により、隣合う
細線部の対応する強磁性層の磁気モーメントは、より平
行に配向しようとすると考えられる。この結果、弱い外
部磁界では、非磁性導電性層を介して積層される強磁性
層の磁気モーメントは実質的に反平行の状態となる。こ
のことも、前述の平行及び反平行状態をより完全なもの
とする。
【００１９】従って、適当な弱い外部磁界が存在する状
態では、非磁性導電性層内の伝導電子は細線部が延びる
方向とほぼ平行な方向に通過し、伝導電子の通過方向と
一方の強磁性層の磁気モーメントの向きがほぼ逆方向と
なる。この結果、伝導電子は大きく散乱されて抵抗が大
きくなる。
態では、非磁性導電性層内の伝導電子は細線部が延びる
方向とほぼ平行な方向に通過し、伝導電子の通過方向と
一方の強磁性層の磁気モーメントの向きがほぼ逆方向と
なる。この結果、伝導電子は大きく散乱されて抵抗が大
きくなる。
【００２０】細線部が延びる方向に沿って、強い外部磁
界、すなわち飽和磁界以上の強さの外部磁界が存在する
場合、非磁性導電性層を介して積層される強磁性層の磁
気モーメントの向きは、それぞれ外部磁界の方向に対し
てほぼ平行になる。また非磁性導電性層内の伝導電子は
細線部の延びる方向とほぼ平行に通過し、外部磁界の方
向とほぼ平行な方向に通過する。従って、非磁性導電性
層内の伝導電子の通過方向と、強磁性層の磁気モーメン
トの方向がほぼ平行となる。従って、散乱が小さくな
り、抵抗が小さくなる。
界、すなわち飽和磁界以上の強さの外部磁界が存在する
場合、非磁性導電性層を介して積層される強磁性層の磁
気モーメントの向きは、それぞれ外部磁界の方向に対し
てほぼ平行になる。また非磁性導電性層内の伝導電子は
細線部の延びる方向とほぼ平行に通過し、外部磁界の方
向とほぼ平行な方向に通過する。従って、非磁性導電性
層内の伝導電子の通過方向と、強磁性層の磁気モーメン
トの方向がほぼ平行となる。従って、散乱が小さくな
り、抵抗が小さくなる。
【００２１】以上のように、本発明に従う磁気抵抗効果
素子では、複数の細線部の構造を備えることにより磁気
モーメントの自由度が小さくなり、磁気抵抗効果が大き
くなる。
素子では、複数の細線部の構造を備えることにより磁気
モーメントの自由度が小さくなり、磁気抵抗効果が大き
くなる。
【００２２】本発明の磁気抵抗効果素子において、動作
磁界が小さくなる理由としては、第１に形状異方性の効
果が挙げられる。すなわち、磁気モーメントは細線の幅
方向に自由度を有しないため、回転運動ではなくデジタ
ル的に反転する。第２に、複数の磁気モーメントがコー
ヒレント（同位相）的に動作するため、動作磁界が小さ
くなるものと思われる。
磁界が小さくなる理由としては、第１に形状異方性の効
果が挙げられる。すなわち、磁気モーメントは細線の幅
方向に自由度を有しないため、回転運動ではなくデジタ
ル的に反転する。第２に、複数の磁気モーメントがコー
ヒレント（同位相）的に動作するため、動作磁界が小さ
くなるものと思われる。
【００２３】本発明に従う第１の局面においては、細線
部に人工格子型磁気抵抗効果膜の構造が形成されてい
る。このような磁気抵抗効果膜構造において、外部磁界
が弱い状態では、非磁性導電性層を介して隣合う強磁性
層の磁気モーメントは反平行になろうとする。この結
果、上述のように大きな磁気抵抗効果を示す。
部に人工格子型磁気抵抗効果膜の構造が形成されてい
る。このような磁気抵抗効果膜構造において、外部磁界
が弱い状態では、非磁性導電性層を介して隣合う強磁性
層の磁気モーメントは反平行になろうとする。この結
果、上述のように大きな磁気抵抗効果を示す。
【００２４】本発明に従う第２の局面において、第１の
強磁性層、非磁性導電性層、及び第２の強磁性層が積層
された細線部を備えている。第２の強磁性層は、外部磁
界が弱い状態において第１の強磁性層の磁気モーメント
と反平行状態に配向しようとする磁気モーメントを有し
ている。従って、第１の強磁性層の磁気モーメントと、
第２の強磁性層の磁気モーメントは反平行状態になろう
とする。この結果、上述のような大きな磁気抵抗効果が
得られる。
強磁性層、非磁性導電性層、及び第２の強磁性層が積層
された細線部を備えている。第２の強磁性層は、外部磁
界が弱い状態において第１の強磁性層の磁気モーメント
と反平行状態に配向しようとする磁気モーメントを有し
ている。従って、第１の強磁性層の磁気モーメントと、
第２の強磁性層の磁気モーメントは反平行状態になろう
とする。この結果、上述のような大きな磁気抵抗効果が
得られる。
【００２５】第２の局面に従う第１の実施態様では、反
強磁性層、第１の強磁性層、非磁性導電性層、及び第２
の強磁性層が積層されたスピンバルブ型磁気抵抗効果膜
の構造を有している。外部磁界が弱い状態では、反強磁
性層に隣接した第１の強磁性層の磁気モーメントが、反
強磁性層の磁気モーメントと平行になろうとするので、
第１の強磁性層と第２の強磁性層の磁気モーメントが互
いに反平行になろうとする。
強磁性層、第１の強磁性層、非磁性導電性層、及び第２
の強磁性層が積層されたスピンバルブ型磁気抵抗効果膜
の構造を有している。外部磁界が弱い状態では、反強磁
性層に隣接した第１の強磁性層の磁気モーメントが、反
強磁性層の磁気モーメントと平行になろうとするので、
第１の強磁性層と第２の強磁性層の磁気モーメントが互
いに反平行になろうとする。
【００２６】第２の局面に従う第２の実施態様では、第
１の強磁性層、非磁性導電性層、及び第２の強磁性層が
積層された保磁力差型磁気抵抗効果膜の構造を有してい
る。外部磁界が弱い状態では、この保磁力差に起因して
第１の強磁性層と第２の強磁性層の磁気モーメントとが
互いに反平行になろうとする。
１の強磁性層、非磁性導電性層、及び第２の強磁性層が
積層された保磁力差型磁気抵抗効果膜の構造を有してい
る。外部磁界が弱い状態では、この保磁力差に起因して
第１の強磁性層と第２の強磁性層の磁気モーメントとが
互いに反平行になろうとする。
【００２７】
【実施例の説明】図１は、本発明の第１の局面に従う実
施例の磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図１を参
照して、ガラス製の非磁性基板１の上には実質的に互い
に平行になるように複数の細線部２が設けられている。
細線部２間の距離Ｔは、約２μｍである。また細線部２
の幅Ｗは約２μｍである。細線部２の長さは約９０μｍ
である。従って、本実施例の細線部２のアスペクト比は
約４５である。
施例の磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図１を参
照して、ガラス製の非磁性基板１の上には実質的に互い
に平行になるように複数の細線部２が設けられている。
細線部２間の距離Ｔは、約２μｍである。また細線部２
の幅Ｗは約２μｍである。細線部２の長さは約９０μｍ
である。従って、本実施例の細線部２のアスペクト比は
約４５である。
【００２８】細線部２は、膜厚１５ÅのＣｏからなる強
磁性層２ａと、膜厚２０ÅのＣｕからなる非磁性導電性
層（非磁性金属層）２ｂとを交互に２９組積層した積層
体（積層構造）３から構成されている。
磁性層２ａと、膜厚２０ÅのＣｕからなる非磁性導電性
層（非磁性金属層）２ｂとを交互に２９組積層した積層
体（積層構造）３から構成されている。
【００２９】図２（ａ）〜２（ｄ）は、図１に示す実施
例の磁気抵抗効果素子の製造工程を示す断面図である。
図２（ａ）を参照して、最初に、ガラス製非磁性基板１
の上の全面にレジストをスピンコート法等により塗布し
た後、熱処理して、厚さ１〜２μｍのレジスト膜４を形
成する。
例の磁気抵抗効果素子の製造工程を示す断面図である。
図２（ａ）を参照して、最初に、ガラス製非磁性基板１
の上の全面にレジストをスピンコート法等により塗布し
た後、熱処理して、厚さ１〜２μｍのレジスト膜４を形
成する。
【００３０】図２（ｂ）を参照して、次に、レジスト膜
４を細線状に露光する。細線状の被露光部は一定の間隔
を隔て、かつ互いに平行になるように所定の幅で形成す
る。露光した後、レジスト膜４を現像して露光部分を除
去し、細線状のレジスト膜５を形成する。
４を細線状に露光する。細線状の被露光部は一定の間隔
を隔て、かつ互いに平行になるように所定の幅で形成す
る。露光した後、レジスト膜４を現像して露光部分を除
去し、細線状のレジスト膜５を形成する。
【００３１】図２（ｃ）を参照して、次に、基板１上及
びレジスト膜５上に強磁性層と非磁性導電性層を交互に
電子ビーム蒸着法により形成して積層体３を形成する。
図２（ｄ）を参照して、次に、レジスト膜５を除去し、
いわゆるリフトオフ法により、基板１上に互いに距離Ｔ
隔て、かつ互いに平行に形成された幅Ｗの積層体３を形
成する。この積層体３が細線部２となる。
びレジスト膜５上に強磁性層と非磁性導電性層を交互に
電子ビーム蒸着法により形成して積層体３を形成する。
図２（ｄ）を参照して、次に、レジスト膜５を除去し、
いわゆるリフトオフ法により、基板１上に互いに距離Ｔ
隔て、かつ互いに平行に形成された幅Ｗの積層体３を形
成する。この積層体３が細線部２となる。
【００３２】図１に示す実施例の磁気抵抗効果素子（実
施例１）と、細線構造としない以外は実施例１と同様の
磁気抵抗効果膜を基板上に形成した磁気抵抗効果素子
（比較例１）について、外部磁界を−５００〜＋５００
Ｏｅの範囲で変化させたときの磁気抵抗を４端子法で測
定し、この測定結果により磁気抵抗変化率（ＭＲ比＝Δ
Ｒ／Ｒ）を求めた。
施例１）と、細線構造としない以外は実施例１と同様の
磁気抵抗効果膜を基板上に形成した磁気抵抗効果素子
（比較例１）について、外部磁界を−５００〜＋５００
Ｏｅの範囲で変化させたときの磁気抵抗を４端子法で測
定し、この測定結果により磁気抵抗変化率（ＭＲ比＝Δ
Ｒ／Ｒ）を求めた。
【００３３】ＭＲ比は、（Ｒ（Ｈ）−Ｒmin ）／Ｒmin
×１００（％）で定義される。ここでＲ（Ｈ）及びＲ
min はそれぞれ印加磁界強度Ｈでの抵抗値及び最小抵抗
値を示す。
×１００（％）で定義される。ここでＲ（Ｈ）及びＲ
min はそれぞれ印加磁界強度Ｈでの抵抗値及び最小抵抗
値を示す。
【００３４】図３は、実施例１及び比較例１の磁気抵抗
効果素子のＭＲ比と印加磁界強度との関係を示す図であ
る。表１は、実施例１及び比較例１の最大ＭＲ比及び動
作磁界の値を示している。
効果素子のＭＲ比と印加磁界強度との関係を示す図であ
る。表１は、実施例１及び比較例１の最大ＭＲ比及び動
作磁界の値を示している。
【００３５】
【表１】
【００３６】図３及び表１から明らかなように、実施例
１の磁気抵抗効果素子の最大ＭＲ比は、約３４％であ
り、比較例１の約１７％に比べ格段に大きくなってい
る。また動作磁界についても、比較例１が３１０Ｏｅ程
度であるのに対して、実施例１では１５０Ｏｅ程度と顕
著に小さくなっている。従って、実施例１の飽和磁界が
比較例１に比べ小さくなっていることがわかる。
１の磁気抵抗効果素子の最大ＭＲ比は、約３４％であ
り、比較例１の約１７％に比べ格段に大きくなってい
る。また動作磁界についても、比較例１が３１０Ｏｅ程
度であるのに対して、実施例１では１５０Ｏｅ程度と顕
著に小さくなっている。従って、実施例１の飽和磁界が
比較例１に比べ小さくなっていることがわかる。
【００３７】図４は、本発明に従う磁気抵抗効果素子の
ＭＲ比が大きくなる理由について説明するための模式図
である。図４（ａ）は、本発明に従う実施例の磁気抵抗
効果素子を示しており、図４（ｂ）は従来の磁気抵抗効
果素子を示している。図４（ａ）及び４（ｂ）共に、弱
い外部磁界が存在する状態を示している。
ＭＲ比が大きくなる理由について説明するための模式図
である。図４（ａ）は、本発明に従う実施例の磁気抵抗
効果素子を示しており、図４（ｂ）は従来の磁気抵抗効
果素子を示している。図４（ａ）及び４（ｂ）共に、弱
い外部磁界が存在する状態を示している。
【００３８】図４（ａ）を参照して、本実施例の磁気抵
抗効果素子においては、非磁性導電性層３３を介して、
強磁性層３２及び強磁性層３４が積層されている。強磁
性層３２、非磁性導電性層３３、及び強磁性層３４は、
いずれも細線状に形成されている。
抗効果素子においては、非磁性導電性層３３を介して、
強磁性層３２及び強磁性層３４が積層されている。強磁
性層３２、非磁性導電性層３３、及び強磁性層３４は、
いずれも細線状に形成されている。
【００３９】図４（ｂ）を参照して、非磁性導電性層４
３を介して、強磁性層４２及び強磁性層４４が積層され
ている。強磁性層４２、非磁性導電性層４３、及び強磁
性層４４は従来の磁気抵抗効果膜の形態であり、膜状で
ある。
３を介して、強磁性層４２及び強磁性層４４が積層され
ている。強磁性層４２、非磁性導電性層４３、及び強磁
性層４４は従来の磁気抵抗効果膜の形態であり、膜状で
ある。
【００４０】図４（ａ）を参照して、非磁性導電性層３
３を介して積層される強磁性層３２及び３４の間には反
強磁性結合が存在するので、強磁性層３２の磁気モーメ
ント３１と、強磁性層３４の磁気モーメント３５は反平
行になろうとする。
３を介して積層される強磁性層３２及び３４の間には反
強磁性結合が存在するので、強磁性層３２の磁気モーメ
ント３１と、強磁性層３４の磁気モーメント３５は反平
行になろうとする。
【００４１】本実施例の磁気抵抗効果素子においては、
強磁性層３２及び３４がそれぞれ細線状に形成されてい
る。このため、形状異方性効果により、強磁性層３２及
び３４の磁気モーメント３１及び３５は互いにより反平
行に揃おうとする。さらに、複数の細線部がほぼ平行に
離れて設けられているので、隣合う細線部の対応する強
磁性層の磁気モーメント間の相互作用により、対応する
強磁性層の磁気モーメントが平行になろうとする。これ
らの結果、非磁性導電性層３３を介して積層される強磁
性層３２及び３４の磁気モーメントはより完全な反平行
状態に近づく。
強磁性層３２及び３４がそれぞれ細線状に形成されてい
る。このため、形状異方性効果により、強磁性層３２及
び３４の磁気モーメント３１及び３５は互いにより反平
行に揃おうとする。さらに、複数の細線部がほぼ平行に
離れて設けられているので、隣合う細線部の対応する強
磁性層の磁気モーメント間の相互作用により、対応する
強磁性層の磁気モーメントが平行になろうとする。これ
らの結果、非磁性導電性層３３を介して積層される強磁
性層３２及び３４の磁気モーメントはより完全な反平行
状態に近づく。
【００４２】図４（ｂ）に示す従来の磁気抵抗効果素子
においても、非磁性導電性層４３を介して積層された強
磁性層４２及び４４の間に反強磁性結合が存在するの
で、強磁性層４２及び強磁性層４４の磁気モーメント４
１及び４５は互いに反平行に配向しようとする。しかし
ながら、強磁性層４２及び強磁性層４４は、膜状に形成
されているため、それらの磁気モーメント４１及び４５
は面内方向に大きな自由度が存在する。従って、図４
（ｂ）に示すように、強磁性層４２の磁気モーメント４
１と強磁性層４４の磁気モーメント４５は反平行状態と
ならない。
においても、非磁性導電性層４３を介して積層された強
磁性層４２及び４４の間に反強磁性結合が存在するの
で、強磁性層４２及び強磁性層４４の磁気モーメント４
１及び４５は互いに反平行に配向しようとする。しかし
ながら、強磁性層４２及び強磁性層４４は、膜状に形成
されているため、それらの磁気モーメント４１及び４５
は面内方向に大きな自由度が存在する。従って、図４
（ｂ）に示すように、強磁性層４２の磁気モーメント４
１と強磁性層４４の磁気モーメント４５は反平行状態と
ならない。
【００４３】以上説明したように、本発明に従う磁気抵
抗効果素子おいては、適当な弱い外部磁界が存在すると
き、非磁性導電性層内を通過する伝導電子の通過方向
と、非磁性導電性層を介して積層された強磁性層の一方
の磁気モーメントの方向となす角度が、従来の膜状の磁
気抵抗効果膜を有する素子の場合と比べてより１８０度
に近づくので、伝導電子の散乱が大きくなり、従来の磁
気抵抗効果素子に比べてその抵抗が大きくなる。
抗効果素子おいては、適当な弱い外部磁界が存在すると
き、非磁性導電性層内を通過する伝導電子の通過方向
と、非磁性導電性層を介して積層された強磁性層の一方
の磁気モーメントの方向となす角度が、従来の膜状の磁
気抵抗効果膜を有する素子の場合と比べてより１８０度
に近づくので、伝導電子の散乱が大きくなり、従来の磁
気抵抗効果素子に比べてその抵抗が大きくなる。
【００４４】飽和磁界以上の大きさの外部磁界が印加さ
れたときには、非磁性導電性層を介して積層された強磁
性層の磁気モーメントは互いに平行になり、伝導電子の
通過方向と磁気モーメントの方向は平行となる。従っ
て、電子の散乱は小さくなる。これは図４（ａ）に示す
本発明に従う磁気抵抗効果素子も、図４（ｂ）に示す従
来の磁気抵抗効果素子も同程度に小さくなる。従って、
両方のＲmin は同じ程度の大きさとなる。
れたときには、非磁性導電性層を介して積層された強磁
性層の磁気モーメントは互いに平行になり、伝導電子の
通過方向と磁気モーメントの方向は平行となる。従っ
て、電子の散乱は小さくなる。これは図４（ａ）に示す
本発明に従う磁気抵抗効果素子も、図４（ｂ）に示す従
来の磁気抵抗効果素子も同程度に小さくなる。従って、
両方のＲmin は同じ程度の大きさとなる。
【００４５】以上のように、本発明に従う磁気抵抗効果
素子は、従来のものに比べ最大抵抗値が大きく、従来と
同程度のＲmin を有するので、最大ＭＲ比が大きくな
る。本発明に従う磁気抵抗効果素子において、動作磁界
が小さくなる理由としては、第１には形状異方性の効果
が挙げられる。すなわち、磁気モーメントは細線の幅方
向に自由度を有しないため、回転運動ではなくデジタル
的に反転する。また第２には、複数の磁気モーメントが
コーヒレント（同位相）的に動作するためであると思わ
れる。
素子は、従来のものに比べ最大抵抗値が大きく、従来と
同程度のＲmin を有するので、最大ＭＲ比が大きくな
る。本発明に従う磁気抵抗効果素子において、動作磁界
が小さくなる理由としては、第１には形状異方性の効果
が挙げられる。すなわち、磁気モーメントは細線の幅方
向に自由度を有しないため、回転運動ではなくデジタル
的に反転する。また第２には、複数の磁気モーメントが
コーヒレント（同位相）的に動作するためであると思わ
れる。
【００４６】比較のため、ガラス製基板上にＮｉＦｅ合
金からなる細線構造を形成し、最大ＭＲ比及び動作磁界
を測定した。この比較の磁気抵抗効果素子は、図１に示
すような細線構造を有しているが、細線部は図１に示す
ような積層膜の構造ではなく、ＮｉＦｅ合金の単一組成
のものである。ＮｉＦｅ合金からなる細線部を有した比
較の磁気抵抗効果素子おいては、最大ＭＲ比及び動作磁
界の数値は本発明のような良好な値ではなかった。また
細線部の幅を小さくするほど悪い数値を示した。このよ
うにＮｉＦｅ合金からなる細線部を有する磁気抵抗効果
素子において、本発明の効果が得られない理由は、この
ようなＮｉＦｅ合金では伝導電子が磁性体内を通り、本
発明のように非磁性導電性層を通らないからであると考
えられる。すなわち、磁気抵抗効果が得られる原理が異
なることに基づくものと考えられる。
金からなる細線構造を形成し、最大ＭＲ比及び動作磁界
を測定した。この比較の磁気抵抗効果素子は、図１に示
すような細線構造を有しているが、細線部は図１に示す
ような積層膜の構造ではなく、ＮｉＦｅ合金の単一組成
のものである。ＮｉＦｅ合金からなる細線部を有した比
較の磁気抵抗効果素子おいては、最大ＭＲ比及び動作磁
界の数値は本発明のような良好な値ではなかった。また
細線部の幅を小さくするほど悪い数値を示した。このよ
うにＮｉＦｅ合金からなる細線部を有する磁気抵抗効果
素子において、本発明の効果が得られない理由は、この
ようなＮｉＦｅ合金では伝導電子が磁性体内を通り、本
発明のように非磁性導電性層を通らないからであると考
えられる。すなわち、磁気抵抗効果が得られる原理が異
なることに基づくものと考えられる。
【００４７】本発明の第１の局面に従う磁気抵抗効果素
子において、強磁性層と非磁性導電性層の組合せは、上
記実施例以外のものでもよい。例えば、強磁性層とし
て、Ｆｅ層、Ｃｏ層、それらの合金等の中から選択して
もよい。非磁性導電性層としては、Ｃｕ層、Ａｇ層等の
中から選択してもよい。非磁性導電性層を介して積層さ
れる強磁性層間に反強磁性結合を生じさせるためには、
非磁性導電性層の厚みを適宜選択する必要がある。
子において、強磁性層と非磁性導電性層の組合せは、上
記実施例以外のものでもよい。例えば、強磁性層とし
て、Ｆｅ層、Ｃｏ層、それらの合金等の中から選択して
もよい。非磁性導電性層としては、Ｃｕ層、Ａｇ層等の
中から選択してもよい。非磁性導電性層を介して積層さ
れる強磁性層間に反強磁性結合を生じさせるためには、
非磁性導電性層の厚みを適宜選択する必要がある。
【００４８】図５は、本発明の第２の局面に従う第１の
実施態様の磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図５
を参照して、ガラス製非磁性基板１１の上には、距離Ｔ
を隔て幅Ｗの細線部１２が設けられている。本実施例に
おいて距離Ｔは約２μｍであり、幅Ｗは約２μｍであ
る。また細線部１２の長さは９０μｍである。従ってア
スペクト比は４５である。細線部１２は反強磁性層１２
ａ、第１の強磁性層１２ｂ、非磁性導電性層１２ｃ、及
び第２の強磁性層１２ｄを積層した積層体１３から構成
されている。
実施態様の磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図５
を参照して、ガラス製非磁性基板１１の上には、距離Ｔ
を隔て幅Ｗの細線部１２が設けられている。本実施例に
おいて距離Ｔは約２μｍであり、幅Ｗは約２μｍであ
る。また細線部１２の長さは９０μｍである。従ってア
スペクト比は４５である。細線部１２は反強磁性層１２
ａ、第１の強磁性層１２ｂ、非磁性導電性層１２ｃ、及
び第２の強磁性層１２ｄを積層した積層体１３から構成
されている。
【００４９】反強磁性層１２ａは、膜厚８０ÅのＭｎＦ
ｅ合金（Ｍｎ５０重量％、Ｆｅ５０重量％）膜から形成
されている。第１の強磁性層１２ｂは、膜厚５０ÅのＣ
ｏ膜から形成されている。非磁性導電性層１２ｃは、膜
厚２２ÅのＣｕ膜から形成されている。第２の強磁性層
１２ｄは、膜厚７５ÅのＮｉＦｅ合金（Ｎｉ８０重量
％、Ｆｅ２０重量％）膜から形成されている。
ｅ合金（Ｍｎ５０重量％、Ｆｅ５０重量％）膜から形成
されている。第１の強磁性層１２ｂは、膜厚５０ÅのＣ
ｏ膜から形成されている。非磁性導電性層１２ｃは、膜
厚２２ÅのＣｕ膜から形成されている。第２の強磁性層
１２ｄは、膜厚７５ÅのＮｉＦｅ合金（Ｎｉ８０重量
％、Ｆｅ２０重量％）膜から形成されている。
【００５０】図５に示す磁気抵抗効果素子も、図１に示
す実施例と同様に、基板１１上に細線状のレジスト膜を
作製し、レジスト膜及び基板の上に電子ビーム蒸着法に
より積層膜を形成し、この後レジスト膜をリフトオフす
ることにより形成することができる。
す実施例と同様に、基板１１上に細線状のレジスト膜を
作製し、レジスト膜及び基板の上に電子ビーム蒸着法に
より積層膜を形成し、この後レジスト膜をリフトオフす
ることにより形成することができる。
【００５１】図５に示す実施例の磁気抵抗効果素子（実
施例２）と、細線構造でない以外は、実施例２と同様の
積層膜を有した磁気抵抗効果素子（比較例２）につい
て、実施例１と同様にして磁気抵抗変化率を求めた。
施例２）と、細線構造でない以外は、実施例２と同様の
積層膜を有した磁気抵抗効果素子（比較例２）につい
て、実施例１と同様にして磁気抵抗変化率を求めた。
【００５２】図６は、実施例２及び比較例２のＭＲ比と
印加磁界強度との関係を示す図である。表２は実施例２
及び比較例２の最大ＭＲ比及び動作磁界を示している。
印加磁界強度との関係を示す図である。表２は実施例２
及び比較例２の最大ＭＲ比及び動作磁界を示している。
【００５３】
【表２】
【００５４】図６及び表２から明らかなように、最大Ｍ
Ｒ比については、実施例２の素子が約１３％であり、比
較例２の素子の値約５％に比べて格段に大きくなってい
る。動作磁界についても、比較例２が３００Ｏｅ程度で
あるのに対して、実施例２は２４０Ｏｅ程度と顕著に小
さくなっている。従って、実施例２が比較例２に比べ
て、飽和磁界が小さくなっていることがわかる。
Ｒ比については、実施例２の素子が約１３％であり、比
較例２の素子の値約５％に比べて格段に大きくなってい
る。動作磁界についても、比較例２が３００Ｏｅ程度で
あるのに対して、実施例２は２４０Ｏｅ程度と顕著に小
さくなっている。従って、実施例２が比較例２に比べ
て、飽和磁界が小さくなっていることがわかる。
【００５５】本実施例のようなスピンバルブ型磁気抵抗
効果膜においては、上述の形状異方性及び複数の磁気モ
ーメントのコーヒレント的な動作により、高いＭＲ比及
び低い動作磁界が得られる。
効果膜においては、上述の形状異方性及び複数の磁気モ
ーメントのコーヒレント的な動作により、高いＭＲ比及
び低い動作磁界が得られる。
【００５６】反強磁性層、第１の強磁性層、非磁性導電
性層、及び第２の強磁性層からなる積層膜においても、
種々の材料のものを選択することができる。図７は、本
発明の第２の局面に従う第２の実施態様の磁気抵抗効果
素子を示す断面図である。図７を参照して、ガラス製非
磁性基板２１の上には、距離Ｔ離れ互いに平行な幅Ｗの
複数の細線部２２が設けられている。細線部２２は、第
１の強磁性層２２ａ、非磁性導電性層２２ｂ、及び第２
の強磁性層２２ｃを積層した積層体２３から構成されて
いる。第１の強磁性層２２ａは、膜厚５６ÅのＦｅ膜か
ら形成されている。非磁性導電性層２２ｂは、膜厚５０
ÅのＣｕ膜から形成されている。第２の強磁性層２２ｃ
は、膜厚４８ÅのＣｏ膜から形成されている。
性層、及び第２の強磁性層からなる積層膜においても、
種々の材料のものを選択することができる。図７は、本
発明の第２の局面に従う第２の実施態様の磁気抵抗効果
素子を示す断面図である。図７を参照して、ガラス製非
磁性基板２１の上には、距離Ｔ離れ互いに平行な幅Ｗの
複数の細線部２２が設けられている。細線部２２は、第
１の強磁性層２２ａ、非磁性導電性層２２ｂ、及び第２
の強磁性層２２ｃを積層した積層体２３から構成されて
いる。第１の強磁性層２２ａは、膜厚５６ÅのＦｅ膜か
ら形成されている。非磁性導電性層２２ｂは、膜厚５０
ÅのＣｕ膜から形成されている。第２の強磁性層２２ｃ
は、膜厚４８ÅのＣｏ膜から形成されている。
【００５７】図７に示す磁気抵抗効果素子も、図１に示
す実施例と同様に、基板２１上に細線状のレジスト膜を
形成し、その細線状のレジスト膜上及び基板上に電子ビ
ーム蒸着法により上述の積層膜を形成した後、レジスト
膜をリフトオフすることにより作製することができる。
す実施例と同様に、基板２１上に細線状のレジスト膜を
形成し、その細線状のレジスト膜上及び基板上に電子ビ
ーム蒸着法により上述の積層膜を形成した後、レジスト
膜をリフトオフすることにより作製することができる。
【００５８】図７に示す磁気抵抗効果素子（実施例３）
と、細線状の構造としない以外は、実施例３と同様の積
層膜を用いた磁気抵抗効果素子（比較例３）について、
上記実施例１と同様にして磁気抵抗変化率を求めた。
と、細線状の構造としない以外は、実施例３と同様の積
層膜を用いた磁気抵抗効果素子（比較例３）について、
上記実施例１と同様にして磁気抵抗変化率を求めた。
【００５９】図８は、実施例３及び比較例３の磁気抵抗
効果素子におけるＭＲ比と印加磁界強度との関係を示す
図である。表３は、実施例３及び比較例３の最大ＭＲ比
及び動作磁界の値を示している。
効果素子におけるＭＲ比と印加磁界強度との関係を示す
図である。表３は、実施例３及び比較例３の最大ＭＲ比
及び動作磁界の値を示している。
【００６０】
【表３】
【００６１】図８及び表３から明らかなように、最大Ｍ
Ｒ比については、実施例３が約９％であり、比較例３の
約３％に比べ格段に大きくなっている。動作磁界につい
ても、比較例３が２５０Ｏｅ程度であるのに対し、実施
例３は１７０Ｏｅ程度と顕著に小さくなっている。従っ
て、実施例３の方が比較例３に比べて、飽和磁界が小さ
くなっていることがわかる。
Ｒ比については、実施例３が約９％であり、比較例３の
約３％に比べ格段に大きくなっている。動作磁界につい
ても、比較例３が２５０Ｏｅ程度であるのに対し、実施
例３は１７０Ｏｅ程度と顕著に小さくなっている。従っ
て、実施例３の方が比較例３に比べて、飽和磁界が小さ
くなっていることがわかる。
【００６２】このように、実施例３で上述の形状異方性
及び複数の磁気モーメントのコーヒレント的な動作によ
り、実施例１と同様に、高いＭＲ比及び低い動作磁界を
得ることができる。
及び複数の磁気モーメントのコーヒレント的な動作によ
り、実施例１と同様に、高いＭＲ比及び低い動作磁界を
得ることができる。
【００６３】本実施例においても、第１の強磁性層及び
第２の強磁性層に保磁力の差があれば、種々の材料のも
のを選択することができる。例えば、第１の強磁性層、
非磁性導電性層、及び第２の強磁性層として、それぞれ
ＮｉＦｅ合金層、Ｃｕ層、及びＣｏ層を用いてもよい。
第２の強磁性層に保磁力の差があれば、種々の材料のも
のを選択することができる。例えば、第１の強磁性層、
非磁性導電性層、及び第２の強磁性層として、それぞれ
ＮｉＦｅ合金層、Ｃｕ層、及びＣｏ層を用いてもよい。
【００６４】上記各実施例においては、細線部間の距離
Ｔ及び細線部の幅Ｗを約２μｍとしたが、この数値に限
定されるものではない。距離Ｔ及び幅Ｗとしては、上述
のように、０．１〜２μｍの範囲内であることが好まし
い。
Ｔ及び細線部の幅Ｗを約２μｍとしたが、この数値に限
定されるものではない。距離Ｔ及び幅Ｗとしては、上述
のように、０．１〜２μｍの範囲内であることが好まし
い。
【００６５】また細線部の長さは９０μｍとしたが、こ
の値に限定されるものではない。細線部の長さは、少な
くとも２００μｍ以内であることが好ましい。本発明に
おいて、各細線部を構成するそれぞれの層の厚み、及び
それらの高さの位置は、一致していることがもっとも好
ましいが、必ずしも厳密に一致している必要はなく、ほ
ぼ一致していればよい。
の値に限定されるものではない。細線部の長さは、少な
くとも２００μｍ以内であることが好ましい。本発明に
おいて、各細線部を構成するそれぞれの層の厚み、及び
それらの高さの位置は、一致していることがもっとも好
ましいが、必ずしも厳密に一致している必要はなく、ほ
ぼ一致していればよい。
【００６６】図９は、図７に示す磁気抵抗効果素子に電
極を取り付けた状態を示す平面図である。図９に示すよ
うに、基板２１の両端部に例えばＡｕからなる第１の導
電層２４及び第２の導電層２５を設ける。第１の導電層
２４及び第２の導電層２５のそれぞれに、電流を流すた
めの電極２７ａ及び２７ｂと、電圧を読み取るための電
極２６ａ及び２６ｂを設けている。第１の導電層２４及
び第２の導電層２５は、各細線部２２と接続されている
ので、電極２７ａと２７ｂ間に電流を流し、電極２６ａ
と２６ｂ間で電圧を読み取ることにより、抵抗を測定す
ることができる。
極を取り付けた状態を示す平面図である。図９に示すよ
うに、基板２１の両端部に例えばＡｕからなる第１の導
電層２４及び第２の導電層２５を設ける。第１の導電層
２４及び第２の導電層２５のそれぞれに、電流を流すた
めの電極２７ａ及び２７ｂと、電圧を読み取るための電
極２６ａ及び２６ｂを設けている。第１の導電層２４及
び第２の導電層２５は、各細線部２２と接続されている
ので、電極２７ａと２７ｂ間に電流を流し、電極２６ａ
と２６ｂ間で電圧を読み取ることにより、抵抗を測定す
ることができる。
【図１】本発明の第１の局面に従う実施例の磁気抵抗効
果素子を示す断面図。
果素子を示す断面図。
【図２】図２（ａ）〜２（ｄ）は、図１に示す実施例の
磁気抵抗効果素子の製造工程を示す断面図。
磁気抵抗効果素子の製造工程を示す断面図。
【図３】図１に示す実施例の磁気抵抗効果素子のＭＲ比
と印加磁界強度の関係を示す図。
と印加磁界強度の関係を示す図。
【図４】図４（ａ）及び４（ｂ）は、本発明に従う磁気
抵抗効果素子の磁気モーメントを示す模式図。
抵抗効果素子の磁気モーメントを示す模式図。
【図５】本発明の第２の局面の第１の実施態様の磁気抵
抗効果素子を示す断面図。
抗効果素子を示す断面図。
【図６】図５に示す実施例の磁気抵抗効果素子のＭＲ比
と印加磁界強度との関係を示す図。
と印加磁界強度との関係を示す図。
【図７】本発明の第２の局面の第２の実施態様に従う磁
気抵抗効果素子を示す断面図。
気抵抗効果素子を示す断面図。
【図８】図７に示す実施例の磁気抵抗効果素子のＭＲ比
と印加磁界強度との関係を示す図。
と印加磁界強度との関係を示す図。
【図９】本発明に従う磁気抵抗効果素子を示す平面図。
１…基板（基体） ２ａ…強磁性層 ２ｂ…非磁性導電性層 ２…細線部 ３…積層体 １１…基板（基体） １２…細線部 １２ａ…反強磁性層 １２ｂ…第１の強磁性層 １２ｃ…非磁性導電性層 １２ｄ…第２の強磁性層 １３…積層体 ２１…基板（基体） ２２…細線部 ２２ａ…第１の強磁性層 ２２ｂ…非磁性導電性層 ２２ｃ…第２の強磁性層 ２３…積層体
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 10/08
Claims (13)
- 【請求項１】 基板と、 前記基板上に実質的に互いに平行になるように設けられ
る複数の細線部とを備え、 前記細線部が強磁性層と非磁性導電性層とを交互に積層
した構造を有し、前記非磁性導電性層を介して積層され
た前記強磁性層間に反強磁性結合が形成されている磁気
抵抗効果素子。 - 【請求項２】 前記強磁性層及び前記非磁性導電性層が
少なくとも１０組積層されている請求項１に記載の磁気
抵抗効果素子。 - 【請求項３】 前記強磁性層がＣｏ層であり、前記非磁
性導電性層がＣｕ層である請求項１に記載の磁気抵抗効
果素子。 - 【請求項４】 基板と、 前記基板上に実質的に互いに平行になるように設けられ
る複数の細線部とを備え、 前記細線部が、第１の強磁性層と、前記第１の強磁性層
上に設けられる非磁性導電性層と、前記非磁性導電性層
上に設けられ、外部磁界が弱い状態において前記第１の
強磁性層の磁気モーメントと反平行状態に配向しようと
する磁気モーメントを有する第２の強磁性層とを積層し
た構造を有する磁気抵抗効果素子。 - 【請求項５】 前記細線部の積層構造が、前記第１の強
磁性層及び前記第２の強磁性層の少なくとも一方の上に
設けられる反強磁性層をさらに有する請求項４に記載の
磁気抵抗効果素子。 - 【請求項６】 前記反強磁性層がＭｎＦｅ層であり、前
記第１の強磁性層がＣｏ層であり、前記非磁性導電性層
がＣｕ層であり、前記第２の強磁性層がＮｉＦｅ層であ
る請求項５に記載の磁気抵抗効果素子。 - 【請求項７】 前記第２の強磁性層が、前記第１の強磁
性層と保磁力が異なる強磁性層である請求項４に記載の
磁気抵抗効果素子。 - 【請求項８】 前記第１の強磁性層がＦｅ層であり、前
記非磁性導電性層がＣｕ層であり、前記第２の強磁性層
がＣｏ層である請求項７に記載の磁気抵抗効果素子。 - 【請求項９】 前記細線部の幅及び前記細線部間の距離
が１０μｍ以下である請求項１または４に記載の磁気抵
抗効果素子。 - 【請求項１０】 前記細線部のアスペクト比が１以上で
ある請求項１または４に記載の磁気抵抗効果素子。 - 【請求項１１】 前記細線部のアスペクト比が１０以上
である請求項１または４に記載の磁気抵抗効果素子。 - 【請求項１２】 基板と、 前記基板上に実質的に互いに平行になるように設けられ
る複数の細線部とを備え、 前記細線部が、第１の強磁性層と、前記第１の強磁性層
上に設けられる非磁性導電性層と、前記非磁性導電性層
上に設けられる第２の強磁性層と、前記第１の強磁性層
及び前記第２の強磁性層の少なくとも一方の上に設けら
れる反強磁性層とを積層した構造を有する磁気抵抗効果
素子。 - 【請求項１３】 基板と、 前記基板上に実質的に互いに平行になるように設けられ
る複数の細線部とを備え、 前記細線部が、第１の強磁性層と、前記第１の強磁性層
上に設けられる非磁性導電性層と、前記非磁性導電性層
上に設けられ、前記第１の強磁性層と保持力が異なる第
２の強磁性層とを積層した構造を有する磁気抵抗効果素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7062771A JPH07312449A (ja) | 1994-03-23 | 1995-03-22 | 磁気抵抗効果素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205494 | 1994-03-23 | ||
| JP6-52054 | 1994-03-23 | ||
| JP7062771A JPH07312449A (ja) | 1994-03-23 | 1995-03-22 | 磁気抵抗効果素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07312449A true JPH07312449A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=26392663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7062771A Pending JPH07312449A (ja) | 1994-03-23 | 1995-03-22 | 磁気抵抗効果素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07312449A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085980A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | 磁界検出装置およびその製造方法 |
| JP2017133889A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 株式会社東芝 | 磁気センサおよび磁気センサ装置 |
| JP2019163989A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | Tdk株式会社 | 磁気検出装置 |
-
1995
- 1995-03-22 JP JP7062771A patent/JPH07312449A/ja active Pending
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| US7733210B2 (en) | 2005-09-26 | 2010-06-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Magnetic field detector and manufacturing method thereof |
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| US10996291B2 (en) | 2018-03-19 | 2021-05-04 | Tdk Corporation | Magnetism detection device |
| US11650272B2 (en) | 2018-03-19 | 2023-05-16 | Tdk Corporation | Magnetism detection device |
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