JPH07170001A - 磁気抵抗素子 - Google Patents
磁気抵抗素子Info
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- JPH07170001A JPH07170001A JP6188993A JP18899394A JPH07170001A JP H07170001 A JPH07170001 A JP H07170001A JP 6188993 A JP6188993 A JP 6188993A JP 18899394 A JP18899394 A JP 18899394A JP H07170001 A JPH07170001 A JP H07170001A
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- H10N50/10—Magnetoresistive devices
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- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の層を形成することなく、磁性抵抗セン
サ素子を提供することである。 【構成】 本発明は、磁界を検知する磁気抵抗媒体（磁
気抵抗体）を有する磁気抵抗素子であり、この磁気抵抗
媒体は、少なくともその一辺が、０．０１μｍ以下であ
る尖塔状に沈澱した強磁性体粒子が埋設された合金であ
る。上記の一辺の寸法は、好ましくは、０．００５μｍ
で、これにより、合金の磁気抵抗は、極めて改良され
る。さらに、本発明の磁気抵抗素子は、前記磁気抵抗媒
体に接続された電流源を有し、そこに一定電流が流れる
ようにさせ、この媒体に接続された電圧センサで磁気抵
抗媒体にかかる磁界が変化したときに、磁気抵抗媒体の
電圧降下の変化を検知する。本発明の磁気抵抗合金の材
料は、少なくとも一つの強磁性体金属と少なくとも一つ
の非強磁性体金属とを有する。
サ素子を提供することである。 【構成】 本発明は、磁界を検知する磁気抵抗媒体（磁
気抵抗体）を有する磁気抵抗素子であり、この磁気抵抗
媒体は、少なくともその一辺が、０．０１μｍ以下であ
る尖塔状に沈澱した強磁性体粒子が埋設された合金であ
る。上記の一辺の寸法は、好ましくは、０．００５μｍ
で、これにより、合金の磁気抵抗は、極めて改良され
る。さらに、本発明の磁気抵抗素子は、前記磁気抵抗媒
体に接続された電流源を有し、そこに一定電流が流れる
ようにさせ、この媒体に接続された電圧センサで磁気抵
抗媒体にかかる磁界が変化したときに、磁気抵抗媒体の
電圧降下の変化を検知する。本発明の磁気抵抗合金の材
料は、少なくとも一つの強磁性体金属と少なくとも一つ
の非強磁性体金属とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗素子に関し、
特に、磁性媒体から情報を読み出す磁気抵抗センサ素子
に関する。
特に、磁性媒体から情報を読み出す磁気抵抗センサ素子
に関する。
【０００２】
【従来技術の説明】磁気抵抗素子とは、電気抵抗が、そ
こにかかる磁界の変化に応じて変化する性質を意味す
る。従来、磁気抵抗センサ素子（磁気抵抗ヘッド）は、
そこに一定電流Ｉが流れる磁気抵抗材料から構成され、
この磁気抵抗ヘッドが、リボン、または、ワイヤのよう
な情報のデータビットが記憶される磁性媒体に近接して
配置されていた。各ビットは、磁性媒体の局部的に磁化
された領域の磁化方向、あるいは、磁気極の強度により
あらわされていた。この磁性媒体が、連続して異なる領
域が、磁気抵抗材料に最近接の位置にくるように移動す
るにつれて、この磁気抵抗材料に係る電圧Ｖの変化が、
磁性媒体内に記録されたビットの連続によって得られ
る。このようにして、磁気抵抗センサ素子が形成され、
電圧Ｖは、時間Ｔの関数として測定され、この磁性媒体
内に記録されたビットの空間シーケンスをあらわしてい
た。この磁気抵抗素子は、磁性媒体内に記録された情報
を非破壊的に読み出すことができる。それゆえに、この
ような磁気抵抗素子は、磁性情報流を電気抵抗（Ｖ／
Ｉ）情報流に変換するために、磁気抵抗トランジューサ
と称される。
こにかかる磁界の変化に応じて変化する性質を意味す
る。従来、磁気抵抗センサ素子（磁気抵抗ヘッド）は、
そこに一定電流Ｉが流れる磁気抵抗材料から構成され、
この磁気抵抗ヘッドが、リボン、または、ワイヤのよう
な情報のデータビットが記憶される磁性媒体に近接して
配置されていた。各ビットは、磁性媒体の局部的に磁化
された領域の磁化方向、あるいは、磁気極の強度により
あらわされていた。この磁性媒体が、連続して異なる領
域が、磁気抵抗材料に最近接の位置にくるように移動す
るにつれて、この磁気抵抗材料に係る電圧Ｖの変化が、
磁性媒体内に記録されたビットの連続によって得られ
る。このようにして、磁気抵抗センサ素子が形成され、
電圧Ｖは、時間Ｔの関数として測定され、この磁性媒体
内に記録されたビットの空間シーケンスをあらわしてい
た。この磁気抵抗素子は、磁性媒体内に記録された情報
を非破壊的に読み出すことができる。それゆえに、この
ような磁気抵抗素子は、磁性情報流を電気抵抗（Ｖ／
Ｉ）情報流に変換するために、磁気抵抗トランジューサ
と称される。
【０００３】例えば、米国特許第５，２０６，５９０号
によれば、この磁気センサは、強磁性体製の第一フィル
ム層と第二フィルム層とを有し、それらの間は、非磁性
金属材料の中間フィルム層でもって分離されている。第
一のフィルム層は、第二のフィルム層に比較して、磁気
的にソフトである。しかし、このような構成は、複雑
で、層を形成するのに高価なものとなっていた。
によれば、この磁気センサは、強磁性体製の第一フィル
ム層と第二フィルム層とを有し、それらの間は、非磁性
金属材料の中間フィルム層でもって分離されている。第
一のフィルム層は、第二のフィルム層に比較して、磁気
的にソフトである。しかし、このような構成は、複雑
で、層を形成するのに高価なものとなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数の層を
形成することなく、磁性抵抗センサ素子を提供すること
である。
形成することなく、磁性抵抗センサ素子を提供すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この磁気抵抗の性能を上
げるためには、尖点状に沈澱した強磁性体粒子が埋設さ
れた合金を用いることである。このような構造の合金
は、合金が均質となる高温から冷却速度を制御すること
により得られる。この強磁性体の粒子は、少なくともそ
の一辺が０．０１μｍ以下で、尖点状に沈澱している
（spinodically decomposed）。ここで、尖点状に沈澱
した、とは、従来公知のもので、“Acta Metallurgic
a”（１９７０年３月）１８巻、３４７〜３６５ページ
の“Structure and Properties of Spinodically Decom
posed Cu-Ni-Fe Alloys”（E.P.ButlerとG.Thomasの共
著）の論文に詳細に説明されている。そして、この尖点
状に沈澱したとは、合金の尖点モル分率領域から沈澱し
た粒子を意味する。すなわち、ここで尖点モル分率領域
とは、ギブスヘルムホルツ自由エネルギー対モル分率の
カーブの一対の屈曲点（二次微分係数が０に等しい点）
の間に位置する領域を意味する。ここで、粒子の沈澱の
非尖点型（non-spinodal）とは異なり、尖点型の沈澱
は、非常に均一な大きさで、かつ、均一に分散した粒子
の自然沈下となり、所望の寸法と特性を有する粒子の有
効数を最大にする。本明細書で使用される、極めて改良
された、とは、少なくとも３倍以上の磁気抵抗の上昇を
意味する。
げるためには、尖点状に沈澱した強磁性体粒子が埋設さ
れた合金を用いることである。このような構造の合金
は、合金が均質となる高温から冷却速度を制御すること
により得られる。この強磁性体の粒子は、少なくともそ
の一辺が０．０１μｍ以下で、尖点状に沈澱している
（spinodically decomposed）。ここで、尖点状に沈澱
した、とは、従来公知のもので、“Acta Metallurgic
a”（１９７０年３月）１８巻、３４７〜３６５ページ
の“Structure and Properties of Spinodically Decom
posed Cu-Ni-Fe Alloys”（E.P.ButlerとG.Thomasの共
著）の論文に詳細に説明されている。そして、この尖点
状に沈澱したとは、合金の尖点モル分率領域から沈澱し
た粒子を意味する。すなわち、ここで尖点モル分率領域
とは、ギブスヘルムホルツ自由エネルギー対モル分率の
カーブの一対の屈曲点（二次微分係数が０に等しい点）
の間に位置する領域を意味する。ここで、粒子の沈澱の
非尖点型（non-spinodal）とは異なり、尖点型の沈澱
は、非常に均一な大きさで、かつ、均一に分散した粒子
の自然沈下となり、所望の寸法と特性を有する粒子の有
効数を最大にする。本明細書で使用される、極めて改良
された、とは、少なくとも３倍以上の磁気抵抗の上昇を
意味する。
【０００６】特に、本発明は、磁界を検知する磁気抵抗
媒体（磁気抵抗体）を有する磁気抵抗素子であり、この
磁気抵抗媒体は、少なくともその一辺が、０．０１μｍ
以下である尖塔状に沈澱した強磁性体粒子が埋設された
合金である。上記の一辺の寸法は、好ましくは、０．０
０５μｍで、これにより、合金の磁気抵抗は、極めて改
良される。さらに、本発明の磁気抵抗素子は、前記磁気
抵抗媒体に接続された電流源を有し、そこに一定電流が
流れるようにさせ、この媒体に接続された電圧センサで
磁気抵抗媒体にかかる磁界が変化したときに、磁気抵抗
媒体の電圧降下の変化を検知する。
媒体（磁気抵抗体）を有する磁気抵抗素子であり、この
磁気抵抗媒体は、少なくともその一辺が、０．０１μｍ
以下である尖塔状に沈澱した強磁性体粒子が埋設された
合金である。上記の一辺の寸法は、好ましくは、０．０
０５μｍで、これにより、合金の磁気抵抗は、極めて改
良される。さらに、本発明の磁気抵抗素子は、前記磁気
抵抗媒体に接続された電流源を有し、そこに一定電流が
流れるようにさせ、この媒体に接続された電圧センサで
磁気抵抗媒体にかかる磁界が変化したときに、磁気抵抗
媒体の電圧降下の変化を検知する。
【０００７】さらにまた、本発明に使用される磁気抵抗
合金の材料は、以下に説明されているが、一般的には、
この合金は、少なくとも一つの強磁性体金属と少なくと
も一つの非強磁性体金属とを有する。本発明の応用例と
しては、磁気テープの読み取り装置、ＩＤカード読み取
り素子、および、アクセスカード等である。
合金の材料は、以下に説明されているが、一般的には、
この合金は、少なくとも一つの強磁性体金属と少なくと
も一つの非強磁性体金属とを有する。本発明の応用例と
しては、磁気テープの読み取り装置、ＩＤカード読み取
り素子、および、アクセスカード等である。
【０００８】
【実施例】図１において、基板部品２１上の磁性抵抗合
金部品１１は、それよりも大きい基板本体２０の上の磁
性抵抗合金体１０から切断されたものである。この基板
本体２０と基板部品２１の有無は問わない。磁性抵抗合
金部品１１は、十分な量の尖点状に沈澱した（沈澱し
た）強磁性体粒子を含有する合金の薄い均一層で形成さ
れている。この粒子は、少なくともその一辺が、約０．
０１μｍ以下で、磁性抵抗合金体１０の磁性抵抗は、す
なわち、磁性抵抗合金部品１１の磁性抵抗は、尖点状に
沈澱した粒子が存在しない場合、すなわち、より粗い粒
子のみの場合よりも十分に大きい。好ましくは、上記の
一辺の厚さは、０．００５μｍ以下である。
金部品１１は、それよりも大きい基板本体２０の上の磁
性抵抗合金体１０から切断されたものである。この基板
本体２０と基板部品２１の有無は問わない。磁性抵抗合
金部品１１は、十分な量の尖点状に沈澱した（沈澱し
た）強磁性体粒子を含有する合金の薄い均一層で形成さ
れている。この粒子は、少なくともその一辺が、約０．
０１μｍ以下で、磁性抵抗合金体１０の磁性抵抗は、す
なわち、磁性抵抗合金部品１１の磁性抵抗は、尖点状に
沈澱した粒子が存在しない場合、すなわち、より粗い粒
子のみの場合よりも十分に大きい。好ましくは、上記の
一辺の厚さは、０．００５μｍ以下である。
【０００９】基板本体２０は、アルミニウム、モリブデ
ン、ステンレススチール、水晶、ポリマー、シリコン、
バリウムセライト、のような低キュリー点（約３００℃
以下）の残留磁性体層のような非磁性材料からなる。こ
の残留磁性層はこのような磁性抵抗媒体のアレイ中の磁
性抵抗合金部品１１にかかるバイアス磁界を（加熱し
て）取り除くためのもので、これは選択的事項である。
ン、ステンレススチール、水晶、ポリマー、シリコン、
バリウムセライト、のような低キュリー点（約３００℃
以下）の残留磁性体層のような非磁性材料からなる。こ
の残留磁性層はこのような磁性抵抗媒体のアレイ中の磁
性抵抗合金部品１１にかかるバイアス磁界を（加熱し
て）取り除くためのもので、これは選択的事項である。
【００１０】別法として、この均一の薄い層のかわり
に、この磁性抵抗合金体１０の製造方法にも依存する
が、この磁性抵抗合金体１０は、非均一厚さのバルク材
料、あるいは、厚い層（基板本体２０がない状態で）
で、その後、図２に示すように、磁性抵抗合金部品１１
として機能するよう、適当な大きさに切断されるような
ものでもよい。別法として（図３）、磁気抵抗合金媒体
３１は、円柱状磁気抵抗合金体３０から切り出してもよ
く、その後、磁性抵抗合金部品１１（図２）として機能
させることもできる。何れにしても、磁性抵抗合金部品
１１の全体の大きさは、約１ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍ以下
で、好ましくは、約１０μｍ×１０μｍ×１０μｍ以下
で、この磁性抵抗合金部品１１は、上記の尖点状沈澱強
磁性体粒子を含む。
に、この磁性抵抗合金体１０の製造方法にも依存する
が、この磁性抵抗合金体１０は、非均一厚さのバルク材
料、あるいは、厚い層（基板本体２０がない状態で）
で、その後、図２に示すように、磁性抵抗合金部品１１
として機能するよう、適当な大きさに切断されるような
ものでもよい。別法として（図３）、磁気抵抗合金媒体
３１は、円柱状磁気抵抗合金体３０から切り出してもよ
く、その後、磁性抵抗合金部品１１（図２）として機能
させることもできる。何れにしても、磁性抵抗合金部品
１１の全体の大きさは、約１ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍ以下
で、好ましくは、約１０μｍ×１０μｍ×１０μｍ以下
で、この磁性抵抗合金部品１１は、上記の尖点状沈澱強
磁性体粒子を含む。
【００１１】図２に示すように、磁性抵抗合金部品１１
は、基板部品２１の上に形成してもよいが、この磁性抵
抗合金部品１１を被磁化部材２５の近傍に配置する。こ
の被磁化部材２５は、ｘ方向に速度ｕで移動する磁気テ
ープのようなｘ方向の磁性パターンにより情報を記録す
る部材である。別法として、この被磁化部材２５は、ｙ
方向に移動する局部磁性体でもよい。何れにしても、磁
性抵抗合金部品１１が、配置される磁界Ｂは、被磁化部
材２５の磁化パターンに依存して、時間と共に変動す
る。同時に、電流源２２により、電流Ｉが、磁性抵抗合
金部品１１を介してこの媒体にかけられる。この電流Ｉ
は、１ミリＡにほぼ等しい。電圧センサ２３はまた、磁
性抵抗合金部品１１に接続されて、これにより、電圧セ
ンサ２３により検知される電圧Ｖは、磁界Ｂと共に変動
する。それは、磁性抵抗合金部品１１の抵抗は、Ｖ／Ｉ
（Ｉは一定）によってあらわされるからである。このよ
うにして、時間の関数としてのＶの値は、被磁化部材２
５により磁性抵抗合金部品１１にかけられる磁界に関す
る所望の情報を、時間の関数として生成する。この電圧
センサ２３は、磁性抵抗合金部品１１により被磁化部材
２５により生成される磁界に関する所望の情報、すなわ
ち被磁化部材２５内に記録された磁化パターン（デー
タ）の情報を生成する。
は、基板部品２１の上に形成してもよいが、この磁性抵
抗合金部品１１を被磁化部材２５の近傍に配置する。こ
の被磁化部材２５は、ｘ方向に速度ｕで移動する磁気テ
ープのようなｘ方向の磁性パターンにより情報を記録す
る部材である。別法として、この被磁化部材２５は、ｙ
方向に移動する局部磁性体でもよい。何れにしても、磁
性抵抗合金部品１１が、配置される磁界Ｂは、被磁化部
材２５の磁化パターンに依存して、時間と共に変動す
る。同時に、電流源２２により、電流Ｉが、磁性抵抗合
金部品１１を介してこの媒体にかけられる。この電流Ｉ
は、１ミリＡにほぼ等しい。電圧センサ２３はまた、磁
性抵抗合金部品１１に接続されて、これにより、電圧セ
ンサ２３により検知される電圧Ｖは、磁界Ｂと共に変動
する。それは、磁性抵抗合金部品１１の抵抗は、Ｖ／Ｉ
（Ｉは一定）によってあらわされるからである。このよ
うにして、時間の関数としてのＶの値は、被磁化部材２
５により磁性抵抗合金部品１１にかけられる磁界に関す
る所望の情報を、時間の関数として生成する。この電圧
センサ２３は、磁性抵抗合金部品１１により被磁化部材
２５により生成される磁界に関する所望の情報、すなわ
ち被磁化部材２５内に記録された磁化パターン（デー
タ）の情報を生成する。
【００１２】図４は、複数の磁性抵抗素子が組み立てら
れたアレイ４０をあらわす。この磁性抵抗素子は、上記
の個別の磁性抵抗合金部品１１を有する。複数の被磁化
部材４１、または４２がカード５０内に配置される。こ
の被磁化部材４１は、残留（永久）磁化Ｍrにより磁化
される。すなわち、この被磁化部材４２は、残留磁化０
（無視し得る）でもって磁化される。このことは、被磁
化部材４１と４２のいかなる数についても当てはまる。
隣合う被磁化部材４１、または４２の中心間距離は、対
応する隣合う磁性抵抗合金部品１１の中心間距離に等し
い。従って、カード５０が、４０の方向に瞬間速度ｕで
もって移動して、しかも、一定電流Ｉが、磁性抵抗合金
部品１１の各々を介して入力されると、電圧Ｖ１、Ｖ
２、Ｖ３、Ｖ４がカード５０の移動の間、あるいは、移
動が終わった後（ｕ＝０）で生成され、これにより、ア
レイの中の被磁化部材４１、または４２の各々が磁化Ｍ
r、または磁化０を意味する。かくして、４０は、この
実施例においては、カードリーダとして機能する。
れたアレイ４０をあらわす。この磁性抵抗素子は、上記
の個別の磁性抵抗合金部品１１を有する。複数の被磁化
部材４１、または４２がカード５０内に配置される。こ
の被磁化部材４１は、残留（永久）磁化Ｍrにより磁化
される。すなわち、この被磁化部材４２は、残留磁化０
（無視し得る）でもって磁化される。このことは、被磁
化部材４１と４２のいかなる数についても当てはまる。
隣合う被磁化部材４１、または４２の中心間距離は、対
応する隣合う磁性抵抗合金部品１１の中心間距離に等し
い。従って、カード５０が、４０の方向に瞬間速度ｕで
もって移動して、しかも、一定電流Ｉが、磁性抵抗合金
部品１１の各々を介して入力されると、電圧Ｖ１、Ｖ
２、Ｖ３、Ｖ４がカード５０の移動の間、あるいは、移
動が終わった後（ｕ＝０）で生成され、これにより、ア
レイの中の被磁化部材４１、または４２の各々が磁化Ｍ
r、または磁化０を意味する。かくして、４０は、この
実施例においては、カードリーダとして機能する。
【００１３】逆に、瞬間速度ｕの方向が逆の場合、すな
わち、４０がカード５０の方向に移動しても、同一の結
果、電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４が得られる。このカー
ド５０は、ＡＴＭのような器械内に挿入される。この電
圧センサ２３は、集積電子回路（図示せず）に接続され
ている。このような場合、４０は、この回路と共に、ク
レジットカード、あるいは、スマートカードのようなカ
ードへのアクセスとして機能する。永久磁化Ｍrのかわ
りに、器械内の電流により形成された電磁界も利用でき
る。
わち、４０がカード５０の方向に移動しても、同一の結
果、電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４が得られる。このカー
ド５０は、ＡＴＭのような器械内に挿入される。この電
圧センサ２３は、集積電子回路（図示せず）に接続され
ている。このような場合、４０は、この回路と共に、ク
レジットカード、あるいは、スマートカードのようなカ
ードへのアクセスとして機能する。永久磁化Ｍrのかわ
りに、器械内の電流により形成された電磁界も利用でき
る。
【００１４】基板部品２１が強磁性体、あるいは、他の
３００℃以下のキュリー点を有する他の残留磁性材料で
形成されている場合には、この磁性材料は、キュリー温
度以上に加熱されても磁性抵抗合金部品１１の尖点構造
は影響を受けず、その結果、読み込みメモリ要素は、磁
性抵抗合金部品１１と基板部品２１と電流源２２と電圧
センサ２３からなる装置により形成される。このメモリ
要素内に情報を書き込むのは、基板部品２１を磁界によ
って磁化することにより行われ、読み出しは、電流Ｉを
かけたときに電圧を検知することによって行われ、消去
は、この磁性材料をキュリー点以上に加熱するために、
基板部品２１の上にレーザビームをあてて、非磁性化す
ることによって行われる。このレーザビームのかわりに
非磁性化は、基板部品２１の近傍にワイヤ、または、ソ
レノイドを形成して、このワイヤ、または、ソレノイド
を介してＡＣ電流を減少させ、さらには、ＡＣ電流によ
り生成される磁界を徐々に減少させることによって行わ
れる。その後、基板部品２１を再度磁化するには、ワイ
ヤ、またはソレノイドを介して、ＤＣ電流ｉをパルス的
にかけることによって行われる。
３００℃以下のキュリー点を有する他の残留磁性材料で
形成されている場合には、この磁性材料は、キュリー温
度以上に加熱されても磁性抵抗合金部品１１の尖点構造
は影響を受けず、その結果、読み込みメモリ要素は、磁
性抵抗合金部品１１と基板部品２１と電流源２２と電圧
センサ２３からなる装置により形成される。このメモリ
要素内に情報を書き込むのは、基板部品２１を磁界によ
って磁化することにより行われ、読み出しは、電流Ｉを
かけたときに電圧を検知することによって行われ、消去
は、この磁性材料をキュリー点以上に加熱するために、
基板部品２１の上にレーザビームをあてて、非磁性化す
ることによって行われる。このレーザビームのかわりに
非磁性化は、基板部品２１の近傍にワイヤ、または、ソ
レノイドを形成して、このワイヤ、または、ソレノイド
を介してＡＣ電流を減少させ、さらには、ＡＣ電流によ
り生成される磁界を徐々に減少させることによって行わ
れる。その後、基板部品２１を再度磁化するには、ワイ
ヤ、またはソレノイドを介して、ＤＣ電流ｉをパルス的
にかけることによって行われる。
【００１５】具体的実験例Ｉ 磁性抵抗合金体１０の材料を形成するために、銅、ニッ
ケル、鉄を含有するバルクサンプル合金を約９５０℃の
高温に加熱し、これにより、単一層の均質のバルク固体
の溶液（bulk solid solution）を形成した。この固体
溶液を室温の塩水中につけることによって急冷し、これ
により得られたバルク金属合金固体は、所望の磁性抵抗
合金体１０となる。具体的には、この得られれたバルク
固体は、銅リッチ、ニッケルリッチの合金のマトリック
ス内に、尖点状に沈澱した銅プア、ニッケルプアの粒子
が分散している金属合金である。この粒子は、約０．０
０３μｍ以下の三辺（３つの直交する方向の平均直径）
を有する。その後、このバルク固体を磁性抵抗合金部品
１１として機能するような適当な大きさの部品に切断し
た。
ケル、鉄を含有するバルクサンプル合金を約９５０℃の
高温に加熱し、これにより、単一層の均質のバルク固体
の溶液（bulk solid solution）を形成した。この固体
溶液を室温の塩水中につけることによって急冷し、これ
により得られたバルク金属合金固体は、所望の磁性抵抗
合金体１０となる。具体的には、この得られれたバルク
固体は、銅リッチ、ニッケルリッチの合金のマトリック
ス内に、尖点状に沈澱した銅プア、ニッケルプアの粒子
が分散している金属合金である。この粒子は、約０．０
０３μｍ以下の三辺（３つの直交する方向の平均直径）
を有する。その後、このバルク固体を磁性抵抗合金部品
１１として機能するような適当な大きさの部品に切断し
た。
【００１６】例えば、約３０体積％の濃度の尖点状沈澱
粒子を、約６０ｋガウスの磁界内に配置すると、磁性抵
抗（磁界によって引き起こされた抵抗値の相対変化）の
影響は、約４．２Ｋで、約７％と測定された。
粒子を、約６０ｋガウスの磁界内に配置すると、磁性抵
抗（磁界によって引き起こされた抵抗値の相対変化）の
影響は、約４．２Ｋで、約７％と測定された。
【００１７】具体的実験例ＩＩ 前述の実験例１で、急冷する変わりに、約９５０℃に加
熱した後、このバルクサンプルを、約６００℃の中間温
度まで冷却し、その温度で数時間保持した。その後、こ
のサンプルを塩水内につけることにより室温まで急冷
し、これにより、尖点状の沈澱銅プア粒子が形成され、
その三辺は、約０．０５μｍから０．１０μｍの範囲内
にあった。この粒子のサイズを所望の値にするために、
すなわち、少なくとも一辺を０．０１μｍ以下（好まし
くは０．００５μｍ）にするために、このバルクサンプ
ルを機械的にロールでのばしてリボン状にし、その厚さ
（一辺）を約５分の１に減少させるか、あるいは、引き
抜いて円柱状磁気抵抗合金体３０を形成し、その直径
（二辺）を５分の１以下にした。このようなロールでの
ばしたり、引き抜いたりすることにより、尖点状沈澱粒
子を少なくとも５分の１以下の一辺、あるいは、二辺に
減少させることができる。このようにして形成した磁性
抵抗材料を、６０ｋガウスの磁界にかけると、磁性抵抗
は少なくとも８倍に増加した。すなわち、室温において
０．６％から５．０％上昇した。
熱した後、このバルクサンプルを、約６００℃の中間温
度まで冷却し、その温度で数時間保持した。その後、こ
のサンプルを塩水内につけることにより室温まで急冷
し、これにより、尖点状の沈澱銅プア粒子が形成され、
その三辺は、約０．０５μｍから０．１０μｍの範囲内
にあった。この粒子のサイズを所望の値にするために、
すなわち、少なくとも一辺を０．０１μｍ以下（好まし
くは０．００５μｍ）にするために、このバルクサンプ
ルを機械的にロールでのばしてリボン状にし、その厚さ
（一辺）を約５分の１に減少させるか、あるいは、引き
抜いて円柱状磁気抵抗合金体３０を形成し、その直径
（二辺）を５分の１以下にした。このようなロールでの
ばしたり、引き抜いたりすることにより、尖点状沈澱粒
子を少なくとも５分の１以下の一辺、あるいは、二辺に
減少させることができる。このようにして形成した磁性
抵抗材料を、６０ｋガウスの磁界にかけると、磁性抵抗
は少なくとも８倍に増加した。すなわち、室温において
０．６％から５．０％上昇した。
【００１８】上記の実験例ＩおよびＩＩにおいて、バル
クサンプルの成分は、以下のように選択された。銅を３
０〜８０重量％の範囲内、好ましくは、４０〜７０重量
％、ニッケルを約１０〜４０重量％、好ましくは、１５
〜３０重量％、鉄を約５〜３５重量％、好ましくは１５
〜３０重量％である。さらに、銅、ニッケル、鉄のバル
クサンプル内の成分が、尖点領域内にある限り、他の金
属も添加できる。これにより、この成分は、さらに、他
の元素、例えば、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｒｅ
のような材料を約１０重量％まで含有することができ
る。さらに、銅、ニッケル、鉄のかわりに、以下の尖点
状沈澱合金を形成する他の金属混合物、例えば、Ｃｕ−
Ｎｉ−Ｃｏ、Ａｌ−Ｎｉ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆ
ｅ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏを用いることもでき
る。これらの混合物は、前述の他の元素の総量と共に、
約１０重量％まで含有できる。
クサンプルの成分は、以下のように選択された。銅を３
０〜８０重量％の範囲内、好ましくは、４０〜７０重量
％、ニッケルを約１０〜４０重量％、好ましくは、１５
〜３０重量％、鉄を約５〜３５重量％、好ましくは１５
〜３０重量％である。さらに、銅、ニッケル、鉄のバル
クサンプル内の成分が、尖点領域内にある限り、他の金
属も添加できる。これにより、この成分は、さらに、他
の元素、例えば、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｒｅ
のような材料を約１０重量％まで含有することができ
る。さらに、銅、ニッケル、鉄のかわりに、以下の尖点
状沈澱合金を形成する他の金属混合物、例えば、Ｃｕ−
Ｎｉ−Ｃｏ、Ａｌ−Ｎｉ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆ
ｅ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏを用いることもでき
る。これらの混合物は、前述の他の元素の総量と共に、
約１０重量％まで含有できる。
【発明の効果】以上述べたように、本発明の尖点状沈澱
粒子をその金属マトリクス内に含むことにより、より精
度の高い磁性抵抗体を形成できる。
粒子をその金属マトリクス内に含むことにより、より精
度の高い磁性抵抗体を形成できる。
【図１】本発明の一実施例による磁気抵抗媒体を有する
磁気抵抗合金の断面図。
磁気抵抗合金の断面図。
【図２】本発明の他の実施例による磁気抵抗素子の部分
断面図。
断面図。
【図３】本発明の他の実施例による磁気抵抗媒体を有す
る磁気抵抗体の部分断面図。
る磁気抵抗体の部分断面図。
【図４】本発明の他の実施例による複数の磁気抵抗素子
の組立を示す図。
の組立を示す図。
１０ 磁性抵抗合金体 １１ 磁性抵抗部品 ２０ 基板本体 ２１ 基板部品 ２２ 電流源 ２３ 電圧センサ ２５ 被磁化部材 ３０ 円柱状磁気抵抗合金体 ３１ 磁気抵抗合金媒体 ４１・４２ 被磁化部材 ５０ カード
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 サンゴォ ジン アメリカ合衆国、07946 ニュージャージ ー、ミリングトン、スカイライン ドライ ブ 145 (72)発明者 トーマス ヘンリー チーフェル アメリカ合衆国、07060 ニュージャージ ー、ノース プレインフィールド、タフト アベニュー 758
Claims (4)
- 【請求項１】 磁界を検知する磁気抵抗（１１）を有す
る磁気抵抗素子において前記磁気抵抗素子は、尖点状に
沈澱した強磁性粒子が埋設された合金であり前記強磁性
体粒子の少なくとも一辺は、約０．０１μｍ以下である
ことを特徴とする磁気抵抗素子。 - 【請求項２】 前記合金は、第一辺とそれに直交する第
二辺とを有し、その比は、少なくとも２以上であること
を特徴とする請求項１の素子。 - 【請求項３】 前記寸法は、約０．００５μｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１の素子。 - 【請求項４】 隣接する前記磁気抵抗素子内の磁気抵抗
は、互いに所定の距離、離れて配置されていることを特
徴とする請求項１、２、３の何れかに記載の磁気抵抗素
子のアレイ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US095124 | 1993-07-20 | ||
| US08/095,124 US5381125A (en) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | Spinodally decomposed magnetoresistive devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07170001A true JPH07170001A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=22249863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6188993A Pending JPH07170001A (ja) | 1993-07-20 | 1994-07-20 | 磁気抵抗素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5381125A (ja) |
| JP (1) | JPH07170001A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007525676A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-09-06 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 垂直ダイ・チップオンボード |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500633A (en) * | 1992-08-03 | 1996-03-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element |
| US6716292B2 (en) | 1995-06-07 | 2004-04-06 | Castech, Inc. | Unwrought continuous cast copper-nickel-tin spinodal alloy |
| US6239948B1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-05-29 | Headway Technologies, Inc. | Non-magnetic nickel containing conductor alloys for magnetic transducer element fabrication |
| US6724674B2 (en) * | 2000-11-08 | 2004-04-20 | International Business Machines Corporation | Memory storage device with heating element |
| US7014915B2 (en) * | 2002-08-20 | 2006-03-21 | The Boeing Company | Controlled binary macrosegregated powder particles, their uses, and preparation methods therefor |
| US7579070B2 (en) * | 2005-08-30 | 2009-08-25 | Intel Corporation | Multiple layer deposition for improving adhesion |
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| US4273593A (en) * | 1979-06-25 | 1981-06-16 | Scm Corporation | Metal-joining paste and vehicle therefor |
| JPS5832767B2 (ja) * | 1980-01-24 | 1983-07-15 | ヤマハ株式会社 | 硬質磁性材料の製法 |
| JPS597213A (ja) * | 1982-07-05 | 1984-01-14 | Inoue Japax Res Inc | エンコ−ダ |
| JPS59159929A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-10 | Nippon Gakki Seizo Kk | 磁石材料の製法 |
| FR2645314B1 (fr) * | 1989-03-29 | 1991-05-31 | Commissariat Energie Atomique | Tete magnetique a magnetoresistance pour enregistrement longitudinal et procede de realisation d'une telle tete |
| US5206590A (en) * | 1990-12-11 | 1993-04-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect |
-
1993
- 1993-07-20 US US08/095,124 patent/US5381125A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-07-20 JP JP6188993A patent/JPH07170001A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007525676A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-09-06 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 垂直ダイ・チップオンボード |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5381125A (en) | 1995-01-10 |
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