CN113748526A - 磁阻效应元件和铁磁性层的结晶方法 - Google Patents

磁阻效应元件和铁磁性层的结晶方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113748526A
CN113748526A CN201980095846.9A CN201980095846A CN113748526A CN 113748526 A CN113748526 A CN 113748526A CN 201980095846 A CN201980095846 A CN 201980095846A CN 113748526 A CN113748526 A CN 113748526A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
ferromagnetic layer
ferromagnetic
additive
boron
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.)
Granted
Application number
CN201980095846.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113748526B (zh
Inventor
市川心人
犬伏和海
中田胜之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of CN113748526A publication Critical patent/CN113748526A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113748526B publication Critical patent/CN113748526B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/165—Auxiliary circuits
    • G11C11/1675—Writing or programming circuits or methods
    • 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
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/161—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect details concerning the memory cell structure, e.g. the layers of the ferromagnetic memory cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/26—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/105—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • 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
    • H10N50/01—Manufacture or treatment
    • 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
    • H10N50/80—Constructional details
    • 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
    • H10N50/80—Constructional details
    • H10N50/85—Magnetic active materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Abstract

本发明的磁阻效应元件(10)包括第一铁磁性层(1)、第二铁磁性层(2)、位于上述第一铁磁性层与上述第二铁磁性层之间的非磁性层(3)和位于层叠方向上的任一侧的含添加物层(4、5)，上述第一铁磁性层和上述第二铁磁性层中的至少一者含有硼和碳中的至少一者，且至少一部分是结晶了的惠斯勒合金，上述含添加物层是非磁性层，包含：硼和碳中的至少一者；以及选自Ti、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Ir、Pt、Au中的任意元素。

Description

磁阻效应元件和铁磁性层的结晶方法
技术领域
本发明涉及磁阻效应元件和铁磁性层的结晶方法。
背景技术
磁阻效应元件是因磁阻效应而层叠方向上的电阻值变化的元件。磁阻效应元件包括两个铁磁性层和夹在它们之间的非磁性层。非磁性层使用导体的磁阻效应元件被称为巨磁阻(GMR)元件，非磁性层使用绝缘层(隧道势垒层、势垒层)的磁阻效应元件被称为隧道磁阻(TMR)元件。磁阻效应元件能够应用于磁传感器、高频部件、磁头及非易失性随机存取存储器(MRAM)等多种用途。
在专利文献1中记载有一种包括铁磁性层使用惠斯勒合金的磁阻效应元件的磁传感器。惠斯勒合金具有高自旋极化率，人们对于它的期望是磁传感器的输出信号增加。另一方面，据专利文献1记载，在高温或具有规定结晶性的厚基底基板上成膜时，惠斯勒合金难以结晶。据专利文献1记载，高温下的成膜或厚基底基板成为磁传感器的输出降低的原因。据专利文献1记载，通过将铁磁性层设为非结晶层和结晶层的层叠构造，磁传感器的输出变大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第9412399号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
磁传感器的输出信号的大小取决于磁阻效应元件的磁阻变化率(MR比)。通常，夹着非磁性层的铁磁性层的结晶性高的一方有MR比变大的倾向。专利文献1中记载的磁阻效应元件中，与非磁性层接触的铁磁性层是非晶的，难以获得足够大的MR比。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够实现大的MR比的磁阻效应元件。此外，其目的在于提供一种用于该磁阻效应元件的铁磁性层的结晶方法。
用于解决技术问题的技术方案
本发明为了解决上述技术问题，提供以下方案。
(1)第一方面为一种磁阻效应元件，其包括第一铁磁性层、第二铁磁性层、位于上述第一铁磁性层与上述第二铁磁性层之间的非磁性层和位于层叠方向上的任意侧的含添加物层，
上述第一铁磁性层和上述第二铁磁性层中的至少一者含有硼和碳中的至少一者，且至少一部分是结晶了的惠斯勒合金，
上述含添加物层是非磁性层，包含：
硼和碳中的至少一者；以及
选自Ti、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Ir、Pt、Au中的任意元素。
(2)在上述方面的磁阻效应元件中，也可以是，上述含添加物层有两层，两层的上述含添加物层夹着上述第一铁磁性层和上述第二铁磁性层。
(3)在上述方面的磁阻效应元件中，也可以是，上述含添加物层与上述第一铁磁性层和上述第二铁磁性层中的至少一者接触。
(4)在上述方面的磁阻效应元件中，也可以是，在上述第一铁磁性层或上述第二铁磁性层中，靠近上述非磁性层的一侧的第一面中的硼或碳的浓度低于远离上述非磁性层的一侧的第二面中的硼或碳的浓度。
(5)在上述方面的磁阻效应元件中，也可以是，在上述第一铁磁性层或上述第二铁磁性层中，越靠近上述非磁性层，硼或碳的浓度越低。
(6)在上述方面的磁阻效应元件中，也可以是，上述含添加物层是含有硼和碳中的至少一者，且含有选自Ti、Ru、Ta中的任意元素的金属或合金。
(7)在上述方面的磁阻效应元件中，也可以是，上述含添加物层在与上述层叠方向交叉的面内方向上不连续。
(8)在上述方面的磁阻效应元件中，也可以是，上述非磁性层是含有选自Cu、Au、Ag、Cr、Al中的任意元素的金属或合金。
(9)在上述方面的磁阻效应元件中，也可以是，还包括基板，上述基板是层叠上述第一铁磁性层、上述第二铁磁性层、上述非磁性层和上述含添加物层的基底，上述基板是非晶的。
(10)第二方面为一种铁磁性层的结晶方法，其包括：将吸收层和铁磁性层层叠的步骤，其中，上述吸收层含有选自Ti、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Ir、Pt、Au中的任意元素，上述铁磁性层包含含有硼和碳中的至少一者的非晶的惠斯勒合金；以及加热上述吸收层和上述铁磁性层的步骤。
发明效果
本发明的磁阻效应元件表现出大的MR比。此外，根据本发明的铁磁性层的结晶方法，可以在低温下使惠斯勒合金结晶，而无需基底基板。
附图说明
图1是第一实施方式的磁阻效应元件的剖视图。
图2是表示惠斯勒合金的结晶构造的图。
图3是用于说明第一实施方式的磁阻效应元件的制造方法的剖视图。
图4是第一实施方式的变形例的磁阻效应元件的剖视图。
图5是应用例1的磁记录元件的剖视图。
图6是应用例2的磁记录元件的剖视图。
图7是应用例3的磁记录元件的剖视图。
图8是应用例4的磁畴壁移动元件的剖视图。
图9是应用例5的高频器件的示意图。
具体实施方式
以下，适当参照附图，对本实施方式详细地进行说明。为了便于理解本实施方式的特征，以下的说明中使用的附图有时为了方便而将成为特征的部分放大表示，各构成要素的尺寸比率等有时与实际不同。以下的说明中所例示的材料、尺寸等是一个例子，本发明不限定于此，可在不改变其主旨的范围内适当变更来实施。
“第一实施方式”
图1是第一实施方式的磁阻效应元件的剖视图。首先，对方向进行定义。有时将层叠各层的方向称为层叠方向。此外，有时将与层叠方向交叉、各层扩展的方向称为面内方向。
图1所示的磁阻效应元件10包括第一铁磁性层1、第二铁磁性层2、非磁性层3和含添加物层4、5。非磁性层3位于第一铁磁性层1与第二铁磁性层2之间。含添加物层4、5沿层叠方向夹持第一铁磁性层1、非磁性层3和第二铁磁性层2。
磁阻效应元件10将第一铁磁性层1的磁化与第二铁磁性层2的磁化的相对角的变化作为电阻值变化输出。第二铁磁性层2的磁化例如比第一铁磁性层1的磁化易动。在施加了规定外力的情况下，第一铁磁性层1的磁化的方向不变化(固定)，第二铁磁性层2的磁化的方向变化。由于第二铁磁性层2的磁化的方向相对于第一铁磁性层1的磁化的方向变化，磁阻效应元件10的电阻值发生变化。在该情况下，有时第一铁磁性层1被称为磁化固定层，第二铁磁性层2被称为磁化自由层。以下，将第一铁磁性层1设为磁化固定层，并将第二铁磁性层2设为磁化自由层进行说明，该关系也可以颠倒。
施加了规定外力时的第一铁磁性层1的磁化和第二铁磁性层2的磁化的易动性之差，因第一铁磁性层1和第二铁磁性层2的矫顽力的不同而产生。例如，如果使第二铁磁性层2的厚度薄于第一铁磁性层1的厚度，则第二铁磁性层2的矫顽力小于第一铁磁性层1的矫顽力。而且，例如，也可以在第一铁磁性层1的与非磁性层3相反一侧的面，经由间隔层设置反铁磁性层。第一铁磁性层1、间隔层、反铁磁性层构成合成反铁磁性构造(SAF构造)。合成反铁磁性构造由夹着间隔层的两个磁性层构成。通过第一铁磁性层1与反铁磁性层反铁磁性耦合，与没有反铁磁性层的情况相比，第一铁磁性层1的矫顽力变大。反铁磁性层例如是IrMn、PtMn等。间隔层例如含有选自Ru、Ir、Rh中的至少一者。
第一铁磁性层1和第二铁磁性层2含有铁磁性体。第一铁磁性层1和第二铁磁性层2含有硼和碳中的至少一者，且至少一部分是结晶了的惠斯勒合金。
惠斯勒合金是具有XYZ或X2YZ的化学组成的金属间化合物。用X2YZ表示的铁磁性的惠斯勒合金被称为全惠斯勒合金，用XYZ表示的铁磁性的惠斯勒合金被称为半惠斯勒合金。半惠斯勒合金是全惠斯勒合金的X晶位的原子的一部分为空晶格的合金。两者都是典型的基于bcc构造的金属间化合物。
X是周期表中Co、Fe、Ni或Cu族的过渡金属元素或贵金属元素，Y是Mn、V、Cr或Ti族的过渡金属或X的元素种，Z是III族～V族的典型元素。全惠斯勒合金例如是Co2FeSi、Co2FeGe、Co2FeGa、Co2FeAl、Co2FeGexGa1－x、Co2MnGexGa1－x、Co2MnSi、Co2MnGe、Co2MnGa、Co2MnSn、Co2MnAl、Co2CrAl、Co2VAl、Co2Mn1－aFeaAlbSi1－b等。半惠斯勒合金例如是NiMnSe、NiMnTe、NiMnSb、PtMnSb、PdMnSb、CoFeSb、NiFeSb、RhMnSb、CoMnSb、IrMnSb、NiCrSb。
在第一铁磁性层1和第二铁磁性层2中，惠斯勒合金至少一部分结晶。在第一铁磁性层1和第二铁磁性层2中，例如，惠斯勒合金也可以全部结晶。图2是惠斯勒合金的结晶构造的一例。图2的(a)～(c)是全惠斯勒合金的结晶构造的一例，图2的(d)～(f)是半惠斯勒合金的结晶构造的一例。
图2的(a)被称为L21构造。在L21构造中，进入X晶位的元素、进入Y晶位的元素和进入Z晶位的元素被固定。图2的(b)被称为来自L21构造的B2构造。在B2构造中，进入Y晶位的元素和进入Z晶位的元素混在一起(彼此掺杂)，进入X晶位的元素被固定。图2的(c)被称为来自L21构造的A2构造。在A2构造中，进入X晶位的元素和进入Y晶位的元素和进入Z晶位的元素混在一起(彼此掺杂)。
图2的(d)被称为C1b构造。在C1b构造中，进入X晶位的元素、进入Y晶位的元素和进入Z晶位的元素被固定。图2的(e)被称为来自C1b构造的B2构造。在B2构造中，进入Y晶位的元素和进入Z晶位的元素混在一起(彼此掺杂)，进入X晶位的元素被固定。图2的(f)被称为来自C1b构造的A2构造。在A2构造中，进入X晶位的元素、进入Y晶位的元素和进入Z晶位的元素混在一起(彼此掺杂)。
在全惠斯勒合金中，按L21构造＞B2构造＞A2构造的顺序，结晶性依次变高，在半惠斯勒合金中，按C1b构造＞B2构造＞A2构造的顺序，结晶性依次变高。这些结晶构造虽然结晶性的好坏存在差异，但都是结晶。因此，第一铁磁性层1和第二铁磁性层2例如具有包括上述任意结晶构造的部分。
惠斯勒合金是否结晶了可以根据透射型电子显微镜(TEM)像(例如高角度散射环形暗场扫描透射显微镜像：HAADF－STEM像)或使用透射型电子射线的电子射线衍射像来判断。如果惠斯勒合金已经结晶了，则可以根据例如HAADF－STEM像来确认原子规则排列的状态。更详细而言，在HAADF－STEM像的傅立叶变换像中，出现由惠斯勒合金的结晶构造导致的斑点。此外，如果惠斯勒合金已经结晶了，则可以确认在电子射线衍射像中来自(001)面、(002)面、(110)面、(111)面中的至少一面的衍射斑点。在通过至少任一种方法能够确认结晶了的情况下，可以说惠斯勒合金的至少一部分已经结晶了。
可以使用能量分散型X射线分析(EDS)进行构成磁阻效应元件的各层的组成分析。此外，如果进行EDS线分析，则例如可以确认各材料的膜厚方向上的组成分布。
另外，第一铁磁性层1和第二铁磁性层2含有硼和碳中的至少一者。硼或碳也可以被置换为构成结晶构造的任意原子，也可以侵入结晶构造内。
优选第一铁磁性层1和第二铁磁性层2各自含有的硼及碳的量少。硼及碳可能扰乱第一铁磁性层1、第二铁磁性层2的结晶构造。第一铁磁性层1和第二铁磁性层2各自含有的硼及碳的量例如为5atm％以上35atm％以下，优选为15atm％以上25atm％以下。
第一铁磁性层1和第二铁磁性层2夹着非磁性层3。将第一铁磁性层1的靠近非磁性层3的一侧的面称为第一面1a，将远离非磁性层3的一侧的面称为第二面1b。将第二铁磁性层2的靠近非磁性层3的一侧的面称为第一面2a，将远离非磁性层3的一侧的面称为第二面2b。
就硼或碳的浓度而言，例如第一面1a低于第二面1b，例如第一面2a低于第二面2b。如上所述，硼及碳可能扰乱第一铁磁性层1、第二铁磁性层2的结晶构造。与非磁性层3接触的面的结晶性越高，磁阻效应元件10的MR比越高。就硼或碳的浓度而言，当第一面1a、2a低于第二面1b、2b时，第一面1a、2a的结晶性变高，磁阻效应元件10的MR比提高。就硼或碳的浓度而言，例如可以随着从第二面1b去往第一面1a而变低，也可以随着从第二面2b去往第一面2a而变低。
非磁性层3例如由非磁性的金属构成。非磁性层3例如是含有选自Cu、Au、Ag、Al、Cr中的任意元素的金属或合金。非磁性层3例如含有选自Cu、Au、Ag、Al、Cr中的任意元素作为主要的构成元素。主要的构成元素意味着在组成式中，Cu、Au、Ag、Al、Cr所占的比例在50％以上。非磁性层3优选含有Ag，优选含有Ag作为主要的构成元素。由于Ag自旋扩散长度长，因此使用Ag的磁阻效应元件10表现出大的MR比。
非磁性层3例如厚度在1nm以上10nm以下的范围内。非磁性层3阻碍第一铁磁性层1与第二铁磁性层2的磁耦合。
非磁性层3也可以是绝缘体或半导体。非磁性的绝缘体例如是Al2O3、SiO2、MgO、MgAl2O4和将它们的Al、Si、Mg的一部分置换为Zn、Be等的材料。这些材料禁带宽度(bandgap)大，绝缘性优异。在非磁性层3由非磁性的绝缘体构成的情况下，非磁性层3是隧道势垒层。非磁性的半导体例如是Si、Ge、CuInSe2、CuGaSe2、Cu(In,Ga)Se2等。
含添加物层4、5是非磁性层。含添加物层4、5分别含有硼和碳中的至少一者、和选自Ti、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Ir、Pt、Au中的任意元素。以下，将选自Ti、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Ir、Pt、Au中的任意元素称为第一元素。含添加物层4、5例如是在由第一元素构成的金属或合金中添加有硼或碳的含添加物层。含添加物层4、5优选含有选自第一元素中的Ti、Ru、Ta中的任意元素。含添加物层4、5例如是在含有选自Ti、Ru、Ta中的任意元素的金属或合金中添加有硼或碳的含添加物层。
含添加物层4、5中含有的第一元素具有吸引硼及碳的性质。第一元素中的Ti、Ru、Ta，该性质尤其强。由于含添加物层4、5含有第一元素，因此在加热时硼和碳中的至少一者被第一元素吸引，从而促进第一铁磁性层1和第二铁磁性层2的结晶，详情在后文说明。
在图1中，含添加物层4与第一铁磁性层1接触，含添加物层5与第二铁磁性层2接触。当含添加物层4与第一铁磁性层1直接接触时，促进硼或碳从第一铁磁性层1向含添加物层4的扩散，促进第一铁磁性层1的结晶。当含添加物层5与第二铁磁性层2直接接触时，同样也促进第二铁磁性层2的结晶。
另外，含添加物层4、5也可以在面内方向上不连续。在面内方向上不连续，意味着不是同样均匀的层。例如在面内的一部分具有开口的情况下，由第一元素构成的区域分散在面内的情况相当于含添加物层4、5在面内方向上不连续的情况。在与第一铁磁性层1或第二铁磁性层2夹着含添加物层4、5的位置，有时层叠别的铁磁性层。在该情况下，由于含添加物层4、5在面内方向上不连续，因此第一铁磁性层1或第二铁磁性层2与其他铁磁性层直接连接，它们之间的磁耦合变强。
下面，对磁阻效应元件10的制造方法进行说明。磁阻效应元件10的制造方法具有各层的成膜步骤和成膜后的退火步骤。在退火步骤中，非晶的惠斯勒合金结晶。
图3是用于说明第一实施方式的磁阻效应元件10的制造方法的示意图。首先准备作为成膜的基底的基板Sub。基板Sub可以具有结晶性，也可以是非晶的。作为具有结晶性的基板，例如有金属氧化物单晶、单晶硅、蓝宝石单晶。作为非晶的基板，例如有带热氧化膜的单晶硅、玻璃、陶瓷、石英。
接着，在基板Sub上依次层叠吸收层14、铁磁性层11、非磁性层13、铁磁性层12和吸收层15。这些层例如通过溅射法成膜。
吸收层14、15含有选自Ti、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Ir、Pt、Au中的任意元素(第一元素)。吸收层14、15例如是选自Ti、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Ir、Pt、Au中的任意元素的金属或合金。
铁磁性层11、12含有包含硼和碳中的至少一者的非晶的惠斯勒合金。铁磁性层11、12例如是含有硼和碳中的至少一者的非晶的惠斯勒合金。结晶容易受基底的影响，在基板为非晶的情况下，成膜的惠斯勒合金非晶。此外，如果铁磁性层11、12含有硼或碳，则惠斯勒合金在成膜后的时刻容易变为非晶。
非磁性层13由与上述非磁性层3同样的材料构成。
接着，将在层叠于基板Sub的层叠体退火。退火的温度例如为300℃以下，例如为250℃以上300℃以下。
将层叠体退火时，吸收层14、15中含有的第一元素吸引铁磁性层11、12中含有的硼及碳。硼及碳被第一元素吸引，从铁磁性层11、12向吸收层14、15扩散。硼及碳在向吸收层14、15扩散时，在铁磁性层11、12内移动，使铁磁性层11、12内的原子混合。混合的原子在铁磁性层11、12内再排列，铁磁性层11、12结晶。即，硼或碳的扩散促进铁磁性层11、12内的原子的再排列，促进铁磁性层11、12的结晶。
通过将层叠体退火，吸收层14、15含有硼和碳中的至少一者并且变成含添加物层4、5。铁磁性层11、12由于因硼或碳的扩散而惠斯勒合金的至少一部分结晶且没扩散的硼或碳残留，而变成第一铁磁性层1、第二铁磁性层2。此外，非磁性层13成为非磁性层3。其结果，得到图1所示的磁阻效应元件10。
如上所述，如果使用本实施方式的磁阻效应元件10的制造方法，则可以使惠斯勒合金结晶而无需基底的结晶构造。在此，作为磁阻效应元件10的制造方法的一个过程进行了介绍，但上述方法也可以应用于使单个铁磁性层结晶的方法。例如，将含有第一元素的吸收层和包含含有硼和碳中的至少一者的非晶的惠斯勒合金的铁磁性层层叠，加热吸收层及铁磁性层，由此非晶的铁磁性层结晶。
在本实施方式的磁阻效应元件10的制造方法中，铁磁性层在300℃以下的低温下结晶。只要在300℃以下，则即使例如在制造了磁头这样的其他构成要素之后进行退火，也能够减少对其他构成要素的不良影响。因此，进行退火的时机没有限制，且磁头等元件的制造变得容易。
另外，硼及碳在退火时向远离非磁性层13的方向扩散。非磁性层3中含有的硼或碳成为磁阻效应元件10的MR比降低的原因。通过向铁磁性层11、12侧吸引硼及碳，可以抑制非磁性层3中含有硼或碳。
另外，本实施方式的磁阻效应元件10中，夹着非磁性层3的第一铁磁性层1和第二铁磁性层2结晶。因此，第一铁磁性层1和第二铁磁性层2表现出高的自旋极化率。其结果，本实施方式的磁阻效应元件10表现出高的MR比。
以上，参照附图，对本发明的实施方式进行了详细描述，但各实施方式中的各结构及它们的组合等是一例，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够进行结构的添加、省略、置换及其他变更。
例如，也可以是仅第一铁磁性层1和第二铁磁性层2中的任一者含有硼和碳中的至少一者，且至少一部分是结晶了的惠斯勒合金。在该情况下，另一个铁磁性层例如包含：选自Cr、Mn、Co、Fe和Ni中的金属；含有这些金属中的一种以上的合金；以及含有这些金属和B、C及N中的至少一种元素的合金。例如，另一个铁磁性层的组成为Co－Fe、Co－Fe－B。
另外，例如，磁阻效应元件10也可以具有除了第一铁磁性层1、第二铁磁性层2、非磁性层3和含添加物层4、5以外的层。
另外，例如，如图4所示的磁阻效应元件10A，含添加物层也可以仅一层。在图4中，例示了磁阻效应元件10A仅具有与第一铁磁性层1相邻的含添加物层4的例子，磁阻效应元件也可以仅具有与第二铁磁性层2相邻的含添加物层5。
上述磁阻效应元件10、10A可以应用于多种用途。磁阻效应元件10、10A例如可以应用于磁头、磁传感器、磁存储器、高频滤波器等。
下面，对本实施方式的磁阻效应元件的应用例进行说明。此外，在以下的应用例中，作为磁阻效应元件，使用磁阻效应元件10，但磁阻效应元件不限于此。
图5是应用例1的磁记录元件100的剖视图。图5是沿着层叠方向剖切磁记录元件100得到的剖视图。
如图5所示，磁记录元件100具有磁头MH和磁记录介质W。在图5中，将磁记录介质W延伸的一个方向设为X方向，将与X方向垂直的方向设为Y方向。XY面与磁记录介质W的主面平行。将连接磁记录介质W和磁头MH的方向，即与XY平面垂直的方向设为Z方向。
在磁头MH，空气轴承面(Air Bearing Surface：介质相对面)S与磁记录介质W的表面相对。磁头MH在从磁记录介质W离开规定距离的位置，沿着磁记录介质W的表面向箭头+X和箭头－X的方向移动。磁头MH具有作为磁传感器发挥作用的磁阻效应元件10和磁记录部(未图示)。电阻测定器21测定磁阻效应元件10的层叠方向上的电阻值。
磁记录部对磁记录介质W的记录层W1施加磁场，确定记录层W1的磁化的方向。即，磁记录部进行磁记录介质W的磁记录。磁阻效应元件10读取由磁记录部写入的记录层W1的磁化的信息。
磁记录介质W具有记录层W1和背衬层W2。记录层W1是进行磁记录的部分，背衬层W2是使写入用的磁束再次向磁头MH回流的磁路(磁束的通路)。记录层W1将磁信息记录为磁化的方向。
磁阻效应元件10的第二铁磁性层2例如是磁化自由层。因此，暴露于空气轴承面S的第二铁磁性层2受到记录于相对的磁记录介质W的记录层W1的磁化的影响。例如，在图5中，由于受到朝向记录层W1的+z方向的磁化的影响，第二铁磁性层2的磁化的方向朝向+z方向。在该情况下，作为磁化固定层的第一铁磁性层1与第二铁磁性层2的磁化的方向平行。
在此，第一铁磁性层1与第二铁磁性层2的磁化的方向平行时的电阻，不同于第一铁磁性层1与第二铁磁性层2的磁化的方向为反平行时的电阻。平行时的电阻值与反平行时的电阻值之差越大，磁阻效应元件10的MR比越大。本实施方式的磁阻效应元件10含有结晶了的惠斯勒合金，MR比大。因此，可以通过电阻测定器21将记录层W1的磁化的信息准确地读出为电阻值变化。
磁头MH的磁阻效应元件10的形状没有特别限制。例如，为了避免磁记录介质W的漏磁场对磁阻效应元件10的第一铁磁性层1的影响，也可以将第一铁磁性层1设置于远离磁记录介质W的位置。
图6是应用例2的磁记录元件101的剖视图。图6是沿着层叠方向剖切磁记录元件101得到的剖视图。
如图6所示，磁记录元件101具有磁阻效应元件10、电源22和测定部23。电源22沿磁阻效应元件10的层叠方向赋予电位差。电源22例如是直流电源。测定部23测定磁阻效应元件10的层叠方向上的电阻值。
当利用电源22在第一铁磁性层1与第二铁磁性层2之间产生电位差时，沿磁阻效应元件10的层叠方向流过电流。电流在通过第一铁磁性层1时自旋极化，成为自旋极化电流。自旋极化电流经由非磁性层3到达第二铁磁性层2。第二铁磁性层2的磁化受到由自旋极化电流引起的自旋传递转矩(STT)而磁化反转。由于第一铁磁性层1的磁化的方向与第二铁磁性层2的磁化的方向的相对角变化，磁阻效应元件10的层叠方向上的电阻值发生变化。磁阻效应元件10的层叠方向上的电阻值由测定部23读出。即，图6所示的磁记录元件101是自旋传递转矩(STT)型的磁记录元件。
图6所示的磁记录元件101含有结晶了的惠斯勒合金，由于包括MR比大的磁阻效应元件10，因此可以准确地记录数据。
图7是应用例3的磁记录元件102的剖视图。图7是沿着层叠方向剖切磁记录元件102得到的剖视图。
如图7所示，磁记录元件102具有磁阻效应元件10、电源22和测定部23。电源22的连接方法与图6所示的磁记录元件101不同。电源22对俯视时夹着磁阻效应元件10的含添加物层4的第一端与第二端之间施加电流。
当利用电源22在含添加物层4的第一端与第二端之间产生电位差时，沿含添加物层4的面内方向流过电流。含添加物层4具有由于电流流过时的自旋孔效应而产生自旋流的功能。当沿含添加物层4的面内方向流过电流时，在自旋轨道相互作用下产生自旋孔效应。自旋孔效应是移动的自旋向与电流的流动方向正交的方向弯曲的现象。自旋孔效应在含添加物层4内造成自旋的不均匀分布，且在含添加物层4的厚度方向上引起自旋流。自旋通过自旋流从含添加物层4被注入第一铁磁性层1。
被注入到第一铁磁性层1的自旋，对第一铁磁性层1的磁化赋予自旋轨道转矩(SOT)。第一铁磁性层1接受自旋轨道转矩(SOT)的而磁化反转。该情况下，第一铁磁性层1成为磁化自由层，第二铁磁性层2成为磁化固定层。由于第一铁磁性层1的磁化的方向与第二铁磁性层2的磁化的方向变化，磁阻效应元件10的层叠方向上的电阻值发生变化。磁阻效应元件10的层叠方向的电阻值由测定部23读出。即，图7所示的磁记录元件102是自旋轨道转矩(SOT)型的磁记录元件。
图7所示的磁记录元件102包括含有结晶了的惠斯勒合金且MR比大的磁阻效应元件10，因此可以准确地记录数据。
另外，图7所示的磁记录元件102表示出含添加物层4兼作配线的结构，不过也可以在含添加物层4的与第一铁磁性层1相反一侧的面上另外设置配线。该情况下，配线含有具有在电流流过时的自旋孔效应下产生自旋流的功能的金属、合金、金属间化合物、金属硼化物、金属碳化物、金属硅酸盐、金属磷化物中的任意者。例如，配线含有在最外层具有d电子或f电子的原子序数39以上的原子序数的非磁性金属。
图8是应用例4的磁畴壁移动元件(磁畴壁移动型磁记录元件)的剖视图。
磁畴壁移动元件103具有磁阻效应元件10、第一磁化固定层24和第二磁化固定层25。磁阻效应元件10由第一铁磁性层1、第二铁磁性层2、非磁性层3和含添加物层4、5构成。在图8中，将第一铁磁性层1延伸的方向设为X方向，将与X方向垂直的方向设为Y方向，将与XY平面垂直的方向设为Z方向。
第一磁化固定层24及第二磁化固定层25与第一铁磁性层1的第一端及第二端连接。第一端和第二端沿X方向夹着第二铁磁性层2和非磁性层3。
第一铁磁性层1是根据内部的磁状态的变化而可磁记录信息的层。第一铁磁性层1在内部具有第一磁区1A和第二磁区1B。第一铁磁性层1中的与第一磁化固定层24或第二磁化固定层25在Z方向上重叠的位置的磁化，被固定在一个方向上。与第一磁化固定层24在Z方向上重叠的位置的磁化，例如被固定在+Z方向上，与第二磁化固定层25在Z方向上重叠的位置的磁化例如被固定在－Z方向上。其结果，在第一磁区1A与第二磁区1B的边界形成磁畴壁DW。第一铁磁性层1可以在内部具有磁畴壁DW。图8所示的第一铁磁性层1中，第一磁区1A的磁化M1A沿+Z方向取向，第二磁区1B的磁化M1B沿－Z方向取向。
磁畴壁移动元件103可以根据第一铁磁性层1的磁畴壁DW的位置以多值或连续的方式记录数据。记录于第一铁磁性层1的数据，在施加了读出电流时，作为磁畴壁移动元件103的电阻值变化被读出。
第一铁磁性层1中的第一磁区1A与第二磁区1B的比率在磁畴壁DW移动时发生变化。第二铁磁性层2的磁化M2例如与第一磁区1A的磁化M1A是相同的方向(平行)，与第二磁区1B的磁化M1B是相反的方向(反平行)。如果磁畴壁DW向+X方向移动，从Z方向俯视时与第二铁磁性层2重叠的部分中的第一磁区1A的面积变大，则磁畴壁移动元件103的电阻值变低。相反地，如果磁畴壁DW向－X方向移动，从Z方向俯视时与第二铁磁性层2重叠的部分中的第二磁区1B的面积变大，则磁畴壁移动元件103的电阻值变高。
磁畴壁DW通过沿第一铁磁性层1的X方向流过写入电流或施加外部磁场而移动。例如，当沿第一铁磁性层1的+X方向施加写入电流(例如，电流脉冲)时，电子沿与电流相反的－X方向流动，因此磁畴壁DW向－X方向移动。在从第一磁区1A向第二磁区1B流过电流时，在第二磁区1B自旋极化的电子使第一磁区1A的磁化M1A磁化反转。由于第一磁区1A的磁化M1A磁化反转，磁畴壁DW向－X方向移动。
图8所示的磁畴壁移动元件103包括含有结晶了的惠斯勒合金且MR比大的磁阻效应元件10，因此可以准确地记录数据。
图9是应用例5的高频器件104的示意图。如图9所示，高频器件104具有磁阻效应元件10、直流电源26、电感器27、电容器28、输出端口29和配线30、31。
配线30连接磁阻效应元件10和输出端口29。配线31从配线30分支，且经由电感器27和直流电源26到达接地端G。直流电源26、电感器27和电容器28可以使用公知的器件。电感器27截断电流的高频分量，并允许电流的不变分量通过。电容器28使电流的高频分量通过，并截断电流的不变分量。电感器27配置于要抑制高频电流的流动的部分，电容器28配置于要抑制直流电流的流动的部分。
当对磁阻效应元件10中所包含的铁磁性层施加交流电流或交流磁场时，第二铁磁性层2的磁化进行旋进运动。当施加到第二铁磁性层2的高频电流或高频磁场的频率接近第二铁磁性层2的铁磁性共振频率时，第二铁磁性层2的磁化强烈振动，当施加到第二铁磁性层2的高频电流或高频磁场的频率为远离第二铁磁性层2的铁磁性共振频率的频率处，第二铁磁性层2的磁化几乎不振动。将该现象称为铁磁性共振现象。
磁阻效应元件10的电阻值根据第二铁磁性层2的磁化的振动而变化。直流电源26对磁阻效应元件10施加直流电流。直流电流沿磁阻效应元件10的层叠方向流动。直流电流通过配线30、31和磁阻效应元件10流向接地端G。磁阻效应元件10的电位按照欧姆定律变化。高频信号与磁阻效应元件10的电位的变化(电阻值的变化)相应地从输出端口29被输出。
图9所示的高频器件104包括含有结晶了的惠斯勒合金且电阻值的变化幅大的磁阻效应元件10，因此可以发送大的输出的高频信号。
附图标记说明
1…第一铁磁性层；1a、2a…第一面；1b、2b…第二面；1A…第一磁区；1B…第二磁区；2…第二铁磁性层；3、13…非磁性层；4、5…含添加物层；10、10A…磁阻效应元件；11、12…铁磁性层；14、15…吸收层；21…电阻测定器；22…电源；23…测定部；24…第一磁化固定层；25…第二磁化固定层；26…直流电源；27…电感器；28…电容器；29…输出端口；30、31…配线；100、101、102…磁记录元件；103…磁畴壁移动元件；104…高频器件；DW…磁畴壁；Sub…基板。

Claims (10)

1.一种磁阻效应元件，其包括第一铁磁性层、第二铁磁性层、位于所述第一铁磁性层与所述第二铁磁性层之间的非磁性层和位于层叠方向上的任意侧的含添加物层，
所述第一铁磁性层和所述第二铁磁性层中的至少一者含有硼和碳中的至少一者，且至少一部分是结晶了的惠斯勒合金，
所述含添加物层是非磁性层，包含：
硼和碳中的至少一者；以及
选自Ti、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Ir、Pt、Au中的任意元素。
2.根据权利要求1所述的磁阻效应元件，其中，
所述含添加物层有两层，
两层的所述含添加物层夹着所述第一铁磁性层和所述第二铁磁性层。
3.根据权利要求1或2所述的磁阻效应元件，其中，
所述含添加物层与所述第一铁磁性层和所述第二铁磁性层中的至少一者接触。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的磁阻效应元件，其中，
在所述第一铁磁性层或所述第二铁磁性层中，靠近所述非磁性层的一侧的第一面中的硼或碳的浓度低于远离所述非磁性层的一侧的第二面中的硼或碳的浓度。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的磁阻效应元件，其中，
在所述第一铁磁性层或所述第二铁磁性层中，越靠近所述非磁性层，硼或碳的浓度越低。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的磁阻效应元件，其中，
所述含添加物层是含有硼和碳中的至少一者，且含有选自Ti、Ru、Ta中的任意元素的金属或合金。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的磁阻效应元件，其中，
所述含添加物层在与所述层叠方向交叉的面内方向上不连续。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的磁阻效应元件，其中，
所述非磁性层是含有选自Cu、Au、Ag、Cr、Al中的任意元素的金属或合金。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的磁阻效应元件，其中，
还包括基板，
所述基板是层叠所述第一铁磁性层、所述第二铁磁性层、所述非磁性层和所述含添加物层的基底，
所述基板是非晶的。
10.一种铁磁性层的结晶方法，其包括：
将吸收层和铁磁性层层叠的步骤，其中，所述吸收层含有选自Ti、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Ir、Pt、Au中的任意元素，所述铁磁性层包含含有硼和碳中的至少一者的非晶的惠斯勒合金；以及
加热所述吸收层和所述铁磁性层的步骤。
CN201980095846.9A 2019-12-19 2019-12-19 磁阻效应元件和铁磁性层的结晶方法 Active CN113748526B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/049843 WO2021124517A1 (ja) 2019-12-19 2019-12-19 磁気抵抗効果素子および強磁性層の結晶化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113748526A true CN113748526A (zh) 2021-12-03
CN113748526B CN113748526B (zh) 2023-09-22

Family

ID=76478618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980095846.9A Active CN113748526B (zh) 2019-12-19 2019-12-19 磁阻效应元件和铁磁性层的结晶方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210265562A1 (zh)
JP (2) JP7055935B2 (zh)
CN (1) CN113748526B (zh)
WO (1) WO2021124517A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11309115B2 (en) * 2019-02-05 2022-04-19 Tdk Corporation Magnetoresistance effect element
US20220165943A1 (en) * 2020-11-20 2022-05-26 Korea University Research And Business Foundation Spin-orbit torque (sot)-based magnetic tunnel junction and method of fabricating the same
WO2023079762A1 (ja) * 2021-11-08 2023-05-11 Tdk株式会社 磁気抵抗効果素子

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273420A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Sony Corp トンネル磁気抵抗効果素子及びその製造方法、並びに磁気メモリ装置
US20100072529A1 (en) * 2008-09-25 2010-03-25 Takao Marukame Stack having heusler alloy, magnetoresistive element and spin transistor using the stack, and method of manufacturing the same
JP2011003869A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Tdk Corp スピントロニック素子のスピンバルブ構造およびその形成方法、ボトム型スピンバルブ構造、ならびにマイクロ波アシスト磁気記録用スピントロニック素子
US20130236744A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Elizabeth Ann Brinkman Current-perpendicular-to-the-plane (cpp) magnetoresistive sensor with multilayer reference layer including a heusler alloy
US20130236639A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Matthew J. Carey Method for making a current-perpendicular-to-the-plane (cpp) magnetoresistive sensor containing a ferromagnetic alloy requiring post-deposition annealing
CN104584250A (zh) * 2012-09-26 2015-04-29 英特尔公司 包括磁各向异性增强层和结晶阻碍层的垂直mtj堆叠体
US20160314825A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 National Institute For Materials Science Perpendicular magnetization film, perpendicular magnetization film structure, magnetoresistance element, and perpendicular magnetic recording medium
US20170140784A1 (en) * 2014-03-20 2017-05-18 National Institute For Materials Science Underlayer for perpendicularly magnetized film, perpendicularly magnetized film structure, perpendicular mtj element, and perpendicular magnetic recording medium using the same
JP2018107703A (ja) * 2016-12-27 2018-07-05 Tdk株式会社 磁気抵抗効果デバイス
JP2019047118A (ja) * 2017-09-04 2019-03-22 Tdk株式会社 スピン流磁化反転素子、磁気抵抗効果素子、磁気メモリ、および磁気デバイス

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6937446B2 (en) * 2000-10-20 2005-08-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element, magnetic head and magnetic recording and/or reproducing system
US20060050446A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Alps Electric Co., Ltd. Magnetic sensing element including laminated film composed of half-metal and NiFe alloy as free layer
US7666529B2 (en) * 2005-09-22 2010-02-23 Seagate Technology Llc Anti-ferromagnetically coupled soft underlayer
JP4496189B2 (ja) * 2006-09-28 2010-07-07 株式会社東芝 磁気抵抗効果型素子および磁気抵抗効果型ランダムアクセスメモリ
JP4745414B2 (ja) * 2009-03-30 2011-08-10 株式会社東芝 磁気抵抗素子及び磁気メモリ
JP5703641B2 (ja) * 2010-09-09 2015-04-22 ソニー株式会社 記憶素子及びメモリ
JP5652075B2 (ja) * 2010-09-13 2015-01-14 ソニー株式会社 記憶素子及びメモリ
US8790798B2 (en) 2011-04-18 2014-07-29 Alexander Mikhailovich Shukh Magnetoresistive element and method of manufacturing the same
KR102082328B1 (ko) 2013-07-03 2020-02-27 삼성전자주식회사 수직 자기터널접합을 구비하는 자기 기억 소자
US9373781B2 (en) * 2013-11-12 2016-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Dual perpendicular magnetic anisotropy magnetic junction usable in spin transfer torque magnetic random access memory applications
US9825216B2 (en) * 2015-10-16 2017-11-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor memory device
US10431733B2 (en) 2016-06-27 2019-10-01 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Perpendicular magnetic tunnel junction devices with high thermal stability
JP2018032805A (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 ソニー株式会社 磁気抵抗素子及び電子デバイス
JP6679455B2 (ja) * 2016-09-20 2020-04-15 キオクシア株式会社 磁気抵抗素子及び磁気メモリ
WO2019005082A1 (en) 2017-06-29 2019-01-03 Intel Corporation JUNCTION DEVICES WITH MAGNETIC TUNNEL EFFECT WITH SIDE WALL DEGREASER
JP6832818B2 (ja) * 2017-09-21 2021-02-24 キオクシア株式会社 磁気記憶装置
JP2020035976A (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 キオクシア株式会社 磁気記憶装置
KR102573757B1 (ko) * 2018-09-17 2023-09-05 삼성전자주식회사 자기 메모리 소자 및 그 제조 방법, 그리고 기판 처리 설비

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273420A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Sony Corp トンネル磁気抵抗効果素子及びその製造方法、並びに磁気メモリ装置
US20100072529A1 (en) * 2008-09-25 2010-03-25 Takao Marukame Stack having heusler alloy, magnetoresistive element and spin transistor using the stack, and method of manufacturing the same
JP2011003869A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Tdk Corp スピントロニック素子のスピンバルブ構造およびその形成方法、ボトム型スピンバルブ構造、ならびにマイクロ波アシスト磁気記録用スピントロニック素子
US20130236744A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Elizabeth Ann Brinkman Current-perpendicular-to-the-plane (cpp) magnetoresistive sensor with multilayer reference layer including a heusler alloy
US20130236639A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Matthew J. Carey Method for making a current-perpendicular-to-the-plane (cpp) magnetoresistive sensor containing a ferromagnetic alloy requiring post-deposition annealing
CN104584250A (zh) * 2012-09-26 2015-04-29 英特尔公司 包括磁各向异性增强层和结晶阻碍层的垂直mtj堆叠体
US20170140784A1 (en) * 2014-03-20 2017-05-18 National Institute For Materials Science Underlayer for perpendicularly magnetized film, perpendicularly magnetized film structure, perpendicular mtj element, and perpendicular magnetic recording medium using the same
US20160314825A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 National Institute For Materials Science Perpendicular magnetization film, perpendicular magnetization film structure, magnetoresistance element, and perpendicular magnetic recording medium
JP2018107703A (ja) * 2016-12-27 2018-07-05 Tdk株式会社 磁気抵抗効果デバイス
JP2019047118A (ja) * 2017-09-04 2019-03-22 Tdk株式会社 スピン流磁化反転素子、磁気抵抗効果素子、磁気メモリ、および磁気デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
JP7380743B2 (ja) 2023-11-15
WO2021124517A1 (ja) 2021-06-24
US20210265562A1 (en) 2021-08-26
JP2022089885A (ja) 2022-06-16
JP7055935B2 (ja) 2022-04-18
CN113748526B (zh) 2023-09-22
JPWO2021124517A1 (ja) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7380743B2 (ja) 磁気抵抗効果素子
CN112349831B (zh) 磁阻效应元件以及惠斯勒合金
CN112349833B (zh) 磁阻效应元件以及惠斯勒合金
JP6806939B1 (ja) 磁気抵抗効果素子およびホイスラー合金
US11525873B2 (en) Magnetoresistance effect element including at least one Heusler alloy layer and at least one discontinuous non-magnetic layer
US20230337549A1 (en) Magnetoresistive effect element
US11621392B2 (en) Magnetoresistance effect element including a crystallized co heusler alloy layer
WO2021199233A1 (ja) 磁気抵抗効果素子
US12035635B2 (en) Magnetoresistance effect element
JP7435057B2 (ja) 磁気抵抗効果素子
JP2021103771A (ja) 磁気抵抗効果素子
US20240112695A1 (en) Magnetoresistance effect element, magnetic recording element, and high-frequency device
US11450342B2 (en) Magnetoresistance effect element including a Heusler alloy ferromagnetic layer in contact with an intermediate layer
WO2023079762A1 (ja) 磁気抵抗効果素子
JP2021097217A (ja) 磁気抵抗効果素子

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant