KR950704694A - 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서 및 그 제조방법(magneto-resistive sensor with a synthetic anti-ferromagnet, and a method of producing the sensor) - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자기저항 센서는 층평면에 자화(M_M)를 갖는 적어도 하나의 측정층(2) 및 층평면에 영구자화(M_B)를 갖는 바이어스층(6)을 포함한다. 상기 측정층(2) 및 바이어스층(6)은 중간층(4)에 의해 서로 디커플링된다. 측정층(2)을 바이어스층(6)으로 부터 정자기적으로 디커플링하기 위해, 측정층(2)으로 부터 떨어진 바이어스층(6)의 측면이 커플링층(8)을 통해 자성층(10)에 반강자성적으로 결합됨으로써, “합성 반강자성 자석”을 형성한다. 한 바람직한 실시예에서 측정층(2) 및 바이어스층(6)의 자화(M_M및 M_B)가 서로 적어도 대략 직교한다. 따라서, 선형 특성곡선 및 최대 감도를 갖는 센서가 얻어진다.

Description

합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서 및 그 제조방법(MAGNETO-RESISTIVE SENSOR WITH A SYNTHETIC ANTI-FERROMAGNET, AND A METHOD OF PRODUCING THE SENSOR)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도 및 2도는 본 발명에 따른 자기저항 센서의 실시예의 횡단면도이고, 제3도는 내부로 옮겨진 측정접점을 갖춘 실시예의 평면도이다.

Claims (21)

1. a1)층평면에 적어도 한 방향으로 가역적으로 인접한 자기장(H)에 의존하는 자화(M_M)를 갖는 적어도 하나의 측정층(2)이 제공되고, 상기 자화(M_M)는 자기장(H)이 없을 때 미리주어진 기본상태자화(M_MO)에 상응하며, a2)층평면에 자기장(H)의 측정영역에서 적어도 대략 일정한 자화(M_B)를 갖는 바이어스층(6)이 측정층(2)의 적어도 한 측면에 제공되고, 상기 바이어스층(6)은 중간층(4)에 의해 측정층(2)으로부터 적어도 대략 자기적으로 디커플링되며, a3)자성층(10)이 커플링층(8)을 통해 적어도 하나의 바이어스층(6)에 반강자성적으로 결합되는 방식으로 구성된 a)층시스템, 및 d)인가되는 자기장(H)에 대한 척도인 저항신호를 검출하기 위해 층시스템에 있는 측정접점(11A 및 11B)을 갖춘 자기저항 센서.
2. 제1항에 있어서, 부가의 바이어스층(6′)이 부가의 커플링층(8′)을 통해 바이어스층(6)으로 부터 떨어진 자성층(10)의 측면에 반강자성적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
3. 제1항 또는 2항에 있어서, 자성층(10)과는 다른 퀴리온도를 갖는 재료가 각각의 바이어스층(6,6′)에 제공되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
4. 제1항 내지 3항중 어느 한 항에 있어서, 자성층(10)과는 다른 보자력장세기를 갖는 재료가 각각의 바이어스층(6,6′)에 제공되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
5. 제1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 바이어스층(6,6′)이 축선을 따라 자화되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
6. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 측정층(2)의 기본상태자화(M_MO) 및 바이어스층(6)의 자화(M_B)가 서로 적어도 대략 수직으로 놓이는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
7. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 측정층(2)의 기본상태자화(M_MO) 및 바이어스층(6)의 자화(M_B)가 서로 평행하게 놓이는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
8. 제1항 내지 7항중 어느 한 항에 있어서, 측정층(2) 및 바이어스층(6)의 자화(M_M및 M_B)가 평행하게 배치될때 측정층(2)에서 최소로 표유되는 한 스핀상태를 가진 전자타입이 모든 다른 자성층 및 그것의 경계면에서도 다른 스핀상태를 가진 전자타입 보다 작게 표유되도록, 층에 대한 재료가 선택되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
9. 제1항 내지 8항중 어느 한 항에 있어서, 바이어스층(6)의 자화(M_B)가 양적으로 측정층(2)의 기본상태자화(M_MO)보다 작게 선택되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
10. 제1항 내지 9항중 어느 한 항에 있어서, 측정층(2) 및 바이어스층(6)이 종방향으로 측정층(2)의 기본상태자화(M_MO)에 대해 수직으로 연장되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
11. 제1항 내지 10항중 어느 한 항에 있어서, 측정층(2)이 적어도 한 방향으로 바이어스층(6)의 자화(M_B)에 대해 평행하게 바이어스층(6)보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
12. 제11항에 있어서, 측정층(2)을 갖지 않은 층시스템의 가장자리영역과 측정층(2)을 갖는 내부의 측정영역 사이의 전이영역(22 및 24)에서 측정층의 두께가 연속적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
13. 제1항 내지 12항중 어느 한 항에 있어서, 측정접점(11A 및 11B)이 층시스템의 에지로 부터 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
14. 제1항 내지 13항중 어느 한 항에 있어서, 측정접점이 층시스템의 최상층 및/또는 최하층에 배치되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
15. 제1항 내지 14항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 측정층(2)이 중간층(4)에 의해 디커플링되는 2개의 측정층(2′및 2″)으로 대체되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
16. 제15항에 있어서, 자기장(H)이 인가되지 않으면, 2개의 측정층(2′및 2″)의 기본상태자화(M_MO′ 및 M_MO″)가 적어도 대략 반대방향으로 평행하게 놓이는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
17. 제16항에 있어서, 두 측정층(2′및 2″)의 기본상태자화(M_MO′ 및 M_MO″)가 적어도 대략 동일한 각만큼 바이어스층(6)의 자화(M_B)에 대한 법선방향에 대해 기울어져서 서로 180°이하의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
18. 제1항 내지 17항중 어느 한 항에 있어서, 자기장(H)이 인가되지 않으면, 각각의 측정층(2′및 2″)이 축선의 방향으로 자화되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
19. 제1항 내지 18항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 자성층(10)이 축선을 따라 자화되는 것을 특징으로 하는 합성 반강자성 자석을 갖춘 자기저항 센서.
20. a)상이한 퀴리온도(T_C1) 및 (T_C2) 및 사용온도에서 적어도 대략 동일한 자화를 갖는 자성 재료가 바이어스층(6) 및 자성층(10)에 선택되는 단계, b)커플링층(8)에 의해 서로 결합되는 바이어스층(6) 및 자성층(10)이 사용온도와 다른 구별온도(T_E)로 되며, 적어도 상기 구별온도(T_E)에서 예정된 값을 갖는 온도에 의존하는 바이어스자기장(H_B)에 배치되는 단계, c) 후속해서 층이 사용온도로 되는 관계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 19항에 따른 자기저항 센서의 제조방법.
21. a) 상이한 보자력장세기를 갖는 자성 재료가 바이어스층(6) 및 자성층(10)에 선택되는 단계, b) 커플링층(8)을 통해 서로 결합되는 바이어스층(6) 및 자성층(10)이 포화자기장에서 포화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 19항중 어느 한 항에 따른 자기저항 센서의 제조방법.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.