DE69926191T2 - Element mit schichtstruktur und stromorientierungsmittel - Google Patents

Element mit schichtstruktur und stromorientierungsmittel Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Element, das eine durch zwei nahezu parallele Hauptflächen begrenzte Schichtstruktur umfasst, mit zumindest zwei Schichten mit zueinander unterschiedlichem magnetischen Verhalten, wobei die Schichtstruktur eine Zone aufweist, die, parallel zu den Hauptflächen gesehen, zwischen auf Abstand voneinander liegenden elektrischen Anschlussgebieten verläuft, in welcher Zone sich ein Stromrichtmittel befindet, um bei Stromdurchgang eine quer zu der Schichtstruktur gerichtete Stromkomponente zu erzeugen.
  • Ein derartiges Element ist als magnetoresistiver Detektor aus US-A 5.474833 bekannt. Das bekannte Element umfasst einen Stapel aus Schichten mit verschiedenen Magneteigenschaften. Die so gebildete Schichtstruktur befindet sich auf einem Substrat und hat zwei Elektroden, die auf zwei einander zugewandten Enden der Schichtstruktur liegen. Der Stapel aus Schichten ist mit einer oder mehreren Unterbrechungen der elektrischen Leitfähigkeit versehen. Diese Unterbrechungen werden durch lokal ausgeführte Ätzvorgänge erhalten, um eine quadratförmige Struktur in der Zone zwischen den Elektroden zu bilden. In dieser Struktur wird der elektrische Strom beim Stromdurchgang dazu gezwungen, die Schichten mehr oder weniger senkrecht zu durchlaufen.
  • Ein Nachteil des bekannten Elementes ist das Verfahren seiner Herstellung, insbesondere weil die Bildung der quadratförmigen Struktur komplizierte Ätzprozesse erfordert.
  • Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Element so zu verbessern, dass es in einfacher Weise erhalten werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Element dadurch gekennzeichnet, dass das Stromrichtmittel auf zumindest einer der Hauptflächen zumindest einen elektrischen Leiter umfasst.
  • Diese Maßnahme, bei der das Stromrichtmittel sich außerhalb der Schichtstruktur befindet, bietet die Möglichkeit, einen elektrischen Strom senkrecht oder zumindest mit einer senkrechten Komponente durch die Schichten der Schichtstruktur laufen zu lassen, ohne die Struktur der Schichten selbst zu diesem Zweck anpassen zu müssen. Das Stromrichtmittel zwingt den elektrischen Strom von außen in eine gewünschte Richtung. Im Prinzip kann die Schichtstruktur, die im Allgemeinen auf einem Substrat aufgebracht wird, ein beliebiger Typ eines GMR-Systems sein, wie z.B. „Spin-Valve", „Hard/Soft Multilayer", „AF-gekoppelte Multilayer". In einem solchen System ändert sich der Winkel zwischen den Magnetisierungsrichtungen als Funktion eines Magnetfeldes infolge unterschiedlichen magnetischen Verhaltens von in der Schichtstruktur vorhandenen Schichten.
  • An sich ist bekannt, dass der GMR-Effekt (GMR: Giant Magnetoresistance, Riesenmagnetwiderstand) einer wie in dem Element verwendeten Schichtstruktur bei einem elektrischen Strom, der die Schichten senkrecht durchläuft, größer ist als bei einem elektrischen Strom, der in der Ebene der Schichten verläuft. Der Artikel Appl. Phys. Lett. 66 (14), 3 April 1995, Seite 1893–1841 „Perpendicular Giant Magnetoresistance of Co/Cu multilayers deposited under an angle on Grooved Substrates", M. A. M. Gijs et al. beschreibt weiterhin die Vorteile einer CPP-Geometrie, wobei CPP für „current perpendicular to layer plane" (Strom senkrecht zur Schichtebene) steht, im Vergleich zu einer CIP-Geometrie, wobei CIP für „current-in-plane" (Strom in der Ebene) steht. Diese Veröffentlichung schlägt vor, ein Mehrschichtsystem auf einem gerillten Substrat vorzusehen, um einen senkrechten Stromdurchgang durch die Schichten zu realisieren. Obwohl auf diese Weise in der Tat ein größerer GMR-Effekt erreichbar ist, hat der bekannte Vorschlag eine Anzahl Nachteile. Erstens erfordert die Herstellung der notwendigen mikrostrukturierten Substrate spezielle Techniken, was die Substrate teuer macht. Darüber hinaus ist es nicht einfach, ein gutes Mehrschichtsystem ohne Überbrückung zu realisieren, und da häufig Deposition unter einem wohl definierten Winkel gefordert wird, sind die üblichen Sputterdepositionsprozesse nicht möglich oder nicht ohne weitere Maßnahmen möglich. Der genannte Artikel schlägt Dampfabscheidung für die Bildung des Mehrchichtsystems vor. Davon abgesehen führt das gerillte Substrat zu einer komplizierten Mikrostruktur und Textur der Mehrschichtmaterialien.
  • Im Gegensatz zu den bekannten CPP-Geometrien hat die in dem erfindungsgemäßen Element realisierte CPP-Geometrie den Vorteil, dass das neuartige Konzept vom Typ der Schichtstruktur und von dem verwendeten Depositionsverfahren unabhängig ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Konzept keinerlei neue Materialien oder Prozesse erfordert. Darüber hinaus können die elektrischen Anschlussgebiete an Stellen vorliegen, die in CIP-Geometrien üblich sind.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes ist gekennzeichnet wie in Anspruch 2 definiert. Infolge des Vorhandenseins eines oder mehrerer elektrischer Leiter auf beiden Seiten der Schichtstruktur durchläuft der elektrische Strom während des Betriebs zumindest ein Mal vollständig die Schichtstruktur. Bei Vorhandensein verschiedener Leiter auf beiden Seiten wird ein zickzackförmiges Durchgangsmuster erzeugt, wobei der elektrische Strom die Grenzschichten zwischen den vorhandenen Schichten mehrfach durchkreuzt.
  • Es sei bemerkt, dass ein Lese-/Schreibkopf mit einem GMR-Element aus EP-A 0 712 117 bekannt ist, in welchem das GMR-Element zwischen zwei elektrische Kontaktelemente platziert ist, die einander direkt gegenüber positioniert sind und das GMR-Element sandwichartig umschließen. Das von dem GMR-Element und beiden Kontaktelementen gebildete System befindet sich zwischen zwei elektrisch leitenden Magnetschichten. Beim Abtasten fließt ein elektrischer Strom senkrecht durch das GMR-Element. Dieser Lese/Schreibkopf unterscheidet sich wegen der einander direkt gegenüber und gegenüber dem GMR-Element positionierten Kontaktelemente vollständig von den üblichen CIP-Geometrien. Darüber hinaus hat das bekannte System den Nachteil, dass der Gesamtwiderstand, dem ein Lesestrom unterliegt, relativ klein ist, was für das Ausgangssignal und damit für den Rauschabstand des erhaltenen Lesesignals ungünstig ist.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes ist gekennzeichnet wie in Anspruch 3 definiert. Es hat sich gezeigt, dass die günstigste Wirkung auf das Ausgangssignal erhalten wird, wenn der Leiter oder die Leiter auf der einen Hauptfläche sich nicht in dem Gebiet oder den Gebieten befinden, die genau gegenüber dem Leiter oder den Leitern der anderen Hauptfläche liegen. Diese Wirkung wird durch den relativ großen Widerstand erreicht, dem der Strom ausgesetzt ist.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes ist gekennzeichnet wie in Anspruch 4 definiert. In dieser Ausführungsform ist der Abstand zwischen dem auf der einen oder der anderen Hauptfläche vorhandenen elektrischen Leiter oder bei Vorhandensein von mehr elektrischen Leitern zwischen den abwechselnd auf der einen oder anderen Hauptfläche vorhandenen Leitern minimal, was zu einer optimalen CPP-Geometrie führt.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes ist dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter oder die Leiter streifenförmig ist bzw. sind. Der streifenförmige Leiter oder die streifenförmigen Leiter ist bzw. sind vorzugsweise aus einem genü gend gut leitenden Metallmaterial oder einem Metall wie z.B. Au gebildet. Wegen des großen Unterschieds im Widerstand, der zwischen einem streifenförmigen Leiter und der Schichtstruktur erreichbar ist, fließt bei Stromdurchgang der elektrische Strom innerhalb eines relativ kleinen Gebietes nahe den Rändern des Leiters, was zu einem relativ großen CPP-Widerstand führt. Darüber hinaus erfolgt automatische Reihenschaltung von aneinander anschließenden Strompfaden, was zu einem relativ großen Gesamtwiderstand und damit zu einem relativ großen GMR-Effekt führt.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes ist gekennzeichnet wie in Anspruch 6 definiert. Im Gegensatz zu den elektrisch leitenden Streifen, die, wie als bekannt vorausgesetzt wird, auf einem AMR-Element (AMR: anisotropic magnetoresistance; anisotroper Magnetwiderstand) zur Linearisierung des magnetoresistiven Elements verwendet werden und die unter einem Winkel von 45° zur Längsachse des AMR-Elementes angeordnet sind, kann der streifenförmige Leiter oder können die Leiter senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den Anschlussgebieten orientiert sein. Diese Orientierung hat auf das Verhindern von Überbrückung einen günstigen Effekt.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elements ist gekennzeichnet wie in Anspruch 7 definiert. In dieser Ausführungsform wird nicht nur eine senkrechte Stromkomponente erzeugt, sondern es wird auch ein Vorstrom erhalten, was auf die Stabilität des Elements einen günstigen Einfluss hat. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Winkel zumindest nahezu 45°.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes ist dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter oder die Leiter punktförmig ist oder sind. Bei dieser Ausführungsform wird der Strom nahezu vollständig durch die Schichtstruktur transportiert. Im Vergleich zu einem Muster aus streifenförmigen Leitern ist ein Muster aus punktförmigen Leitern erheblich einfacher, was bei Miniaturisierung vorteilhaft ist.
  • Auf Wunsch kann das Material des streifen- oder punktförmigen Leiters oder der Leiter selbst magnetoresistiv sein. Wenn die Dicke erheblich größer gewählt wird als die Dicke der Schichtstruktur, ist der Widerstand genügend klein, um in der Schichtstruktur eine senkrechte Stromkomponente zu erzeugen. Auf diese Weise kann ein Stromrichtmittel realisiert werden, das zu dem MR-Effekt in erheblichem Maß beiträgt.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Variante des erfindungsgemäßen Elements, das eine von zwei nahezu parallelen Hauptflächen begrenzte Schichtstruktur umfasst, mit zumindest zwei Schichten, die unterschiedliches magnetisches Verhalten aufweisen, und mit elektrischen Anschlussgebieten, wobei ein Stromrichtmittel vorhanden ist, um bei Stromdurchgang eine quer zu der Schichtstruktur gerichtete Stromkomponente zu erzeugen. Erfindungsgemäß ist dieses Element dadurch gekennzeichnet, dass das Stromrichtmittel aus einem Paar nicht überlappender oder nahezu nicht überlappender Leiter besteht, wobei sich einer der Leiter auf einer der Hauptflächen in einem der elektrischen Anschlussgebiete und der andere sich auf der anderen Hauptfläche in einem anderen elektrischen Anschlussgebiet befindet. Mit diesem Element können ultrakleine CPP-Strukturen realisiert werden, welche Strukturen außerordentlich gut zur Verwendung in Magnetspeichern und in Magnetköpfen geeignet sind, insbesondere Köpfen mit Daten hoher Dichte.
  • Eine Ausführungsform des Elements wie in Anspruch 9 definiert ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter an die gleiche, quer zu den Hauptflächen orientierte Ebene grenzen. Da die Breite des Gebietes, über das der Strom aus der Schichtstruktur zu einem Leiter übergeht, oder umgekehrt, ungefähr proportional zur Dicke der Schichtstruktur ist, und da diese Dicke viel kleiner ist als die Genauigkeit, die bei Verwendung üblicher Lithographietechniken erreichbar ist, ist es vorteilhaft, die elektrischen Leiter nicht einander gegenüber zu positionieren, sondern sie so weit gegeneinander zu versetzen, dass beide an eine der quer zu den Hauptflächen orientierten Ebenen grenzen.
  • Die Erfindung betrifft auch einen Magnetkopf mit einem Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichtstruktur ein Wandlerelement bildet. Der Magnetkopf kann ein Lesekopf oder ein Leseabschnitt eines kombinierten Lese-/Schreibkopfes sein und kann zum Zusammenwirken mit einem Magnetband oder einer Magnetplatte bestimmt sein.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen Magnetfeldsensor mit einem Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Schichtstruktur ein Sensorelement bildet. Ein derartiger Sensor kann beispielsweise als Winkelsensor, als Positionssensor oder als Stromsensor verwendet werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen Magnetspeicher mit einem erfindungsgemäßen Element.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1A eine schematische Draufsicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes,
  • 1B eine schematische Ansicht der ersten Ausführungsform.
  • 2A eine schematische Draufsicht an der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes,
  • 2B eine schematische Ansicht der zweiten Ausführungsform,
  • 3A eine schematische Draufsicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes,
  • 3B eine schematische Ansicht der dritten Ausführungsform,
  • 4A eine schematische Draufsicht einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes,
  • 4B eine schematische Ansicht der vierten Ausführungsform,
  • 5 eine schematische Ansicht der fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes,
  • 6 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetkopfes,
  • 7 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetfeldsensors,
  • 8A eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetspeichers und
  • 8B eine schematische Ansicht der Ausführungsform des Magnetspeichers.
  • Die in 1A und 1B gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes umfasst ein Substrat 1, beispielsweise aus Silicium, mit einer Schichtstruktur 3 mit in diesem Beispiel drei Schichten, nämlich einer ersten Schicht 3a aus beispielsweise NiFe, einer zweiten Schicht 3b aus beispielsweise Cu und einer dritten Schicht 3c aus beispielsweise Co. Die Schichtstruktur bildet ein GMR-System. Eine Isolationsschicht 2 aus beispielsweise Al2O3 verläuft zwischen dem Substrat 1 und der Schichtstruktur 3. Die Schichtstruktur 3 kann mit einer Pufferschicht und/oder einem Überzug versehen sein, beide beispielsweise aus Ta. Die Schichtstruktur 3 wird von zwei zueinander parallelen Hauptflächen 5a und 5b begrenzt und hat zwei elektrische Anschlussgebiete 7a und 7b und eine Zone 9, die zwischen diesen Anschlussgebieten 7a und 7b verläuft. In der Zone 9 befindet sich ein Stromrichtmittel, um während des Stromdurchgangs eine Stromkomponente cp zu erzeugen, die quer zur Schichtstruktur gerichtet ist. Das Stromrichtmittel umfasst streifenförmige elektrische Leiter aus beispielsweise Kupfer, wobei ein erster Satz von Leitern 11a in dieser Ausführungsform sich auf der Hauptfläche 5a befindet, und einen zweiten Satz aus Leitern 11b, der sich auf der Hauptfläche 5b befindet. Die Leiter 11a und 11b sind in Bezug auf eine Verbindungsachse 13 durch die Anschlussgebiete 7a und 7b im Wesentlichen senkrecht orientiert, wobei die Leiter 11a auf der Hauptfläche 5a entlang der Verbindungslinie 13 in Bezug auf die Leiter 11b auf der Hauptfläche 5b versetzt sind, während die Leiter 11a die Leiter 11b nicht überlappen. Bei Stromdurchgang durchläuft ein elektrischer Strom wiederholt die Schichtstruktur 3, wobei ein Übergang von einem der Leiter 11a oder 11b auf einer der Hauptflächen zu einem nächstgelegenen Leiter 11b oder 11a auf der anderen Hauptfläche erfolgt.
  • Die in 2A und 2B gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes umfasst ein Substrat 101, das eine von zwei nahezu parallelen Hauptflächen 105a und 105b begrenzte Schichtstruktur 103 aufweist, welche Schichtstruktur zumindest zwei Schichten mit zueinander unterschiedlichem magnetischem Verhalten aufweist. Die Schichtstruktur 103 hat eine Zone 109, die in einer Richtung parallel zu den Hauptflächen 105a und 105b gesehen, zwischen zwei auf Abstand voneinander liegenden elektrischen Anschlussgebieten 107a und 107b verläuft. In dieser Zone 109 befinden sich elektrische Leiter, um bei Stromdurchgang eine quer zur Schichtstruktur 103 gerichtete Stromkomponente cp zu erzeugen. Von diesen Leitern befindet sich eine Anzahl Leiter 111a auf der Hauptfläche 105a und eine Anzahl Leiter 111b auf der Hauptfläche 105b. Die verwendeten Leiter 111a und 111b sind streifenförmig und verlaufen in einer Richtung quer zu einer Verbindungsachse 113 durch die elektrischen Anschlussgebiete. Die Verbindungsachse entspricht der Längsachse des Elementes. Die elektrischen Leiter 111a oder 111b auf der einen Hauptfläche sind in Bezug auf die elektrischen Leiter 111b bzw. 111a auf der anderen Hauptfläche in einer Richtung hin zu einem der elektrischen Anschlussgebiete 107a und 107b versetzt, wobei die Leiter 111a oder 111b auf der einen Hauptfläche und die Leiter 111b und 111a auf der anderen Hauptfläche einander nicht überlappend gegenüber liegen und die Leiter 111a oder 111b auf der einen Hauptfläche und die Leiter 111b und 111a auf der anderen Hauptfläche an die gleichen quer zu den Hauptflächen und der Verbindungsachse 113 orientierten Ebenen 115 grenzen.
  • Die in 3A und 3B gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes umfasst ein Substrat 201 mit einer Schichtstruktur 203 mit den folgenden aufeinander folgenden Schichten: eine Schicht aus Ta, eine Schicht aus NiFe, eine Schicht aus Cu, eine Schicht aus NiFe, eine Schicht aus FeMn und eine Schicht aus Ta. Die Schichtstruktur 203, die durch zwei parallele Hauptflächen 205a und 205b begrenzt wird, hat eine Zone 209, die zwischen zwei Anschlussgebieten 207a und 207b verläuft. Ein Stromrichtmittel, das punktförmige Leiter umfasst, befindet sich in der Zone 209. Von diesen Leitern befindet sich eine erste Menge von punktförmigen Leitern 211a auf der Hauptfläche 205a und eine zweite Menge von punktförmigen Leitern 211b auf der Hauptfläche 205b. Die punktförmigen Leiter 211a oder 211b auf der einen Hauptfläche sind in Bezug auf die punktförmigen Leiter 211 auf der anderen Hauptfläche in einer Richtung zu einem der elektrischen Anschlussgebiete 207a und 207b hin versetzt, alles dies in solcher Weise, dass die Leiter 211a und 211b einander nicht überlappend zugewandt sind, sondern vorzugsweise an die gleichen Ebenen 215 grenzen, die quer zu den Hauptflächen 205a und 205b und quer zu der Verbindungsachse 213 durch die elektrischen Anschlussgebiete 207a und 207b orientiert sind.
  • Die in 4A und 4B gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes umfasst ein Substrat mit einer Schichtstruktur 303 aus Schichten, die ein zueinander unterschiedliches magnetisches Verhalten aufweisen. Die Schichtstruktur, die ein GMR-System bildet, ist von zwei parallelen Hauptflächen 305a und 305b begrenzt, hat zwei elektrische Anschlussgebiete 107a und 107b und eine Zone 309, die sich zwischen diesen Anschlussgebieten befindet und die mit einem Mittel versehen ist, um beim Stromdurchgang eine quer zu der Schichtstruktur 303 gerichtete Stromkomponente sowie eine Voreinstellung der Schichtstruktur zu erzeugen. Hierzu umfasst das Mittel elektrische streifenförmige Leiter 311a und 311b, die sich auf beiden Hauptflächen 105a und 105b befinden, welche Leiter in dieser Ausführungsform unter einem Winkel von 45° zu einer Verbindungsachse 313 durch beide Anschlussgebiete 107a und 107b verlaufen, während die Leiter 311a auf der Hauptfläche 305a unter einem Winkel von 90° zu den Leitern 311b auf der Hauptfläche 305b verlaufen. Die Leiter 311a und 311b überlappen einander vorzugsweise nicht.
  • Die in 5 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes umfasst eine Schichtstruktur 403, die durch zwei parallele Hauptflächen 405a, 405b begrenzt ist, mit Schichten mit zueinander unterschiedlichem magnetischem Verhalten und mit zwei elektrischen Anschlussgebieten 407a und 407b. In dieser Ausführungsform bildet die Schichtstruktur ein GMR-System, das sich aus CoNiFe/CoFe/Cu/CoFe/CoNiFe zusammensetzt. Ein elektrischer Leiter 411a, 411b aus beispielsweise Gold befindet sich in jedem elektrischen Anschlussgebiet 407a und 407b, wobei der Leiter 411a sich auf der Hauptfläche 405a und der Leiter 411b sich auf der Hauptfläche 405b befindet. Beide Leiter 411a und 411b, die einander nicht überlappen, bilden ein Mittel, um bei Stromdurchgang eine quer zu der Schichtstruktur 403 gerichtete Stromkomponente zu erzeugen. In dieser Ausführungsform grenzen die Leiter 411a und 411b an die gleiche quer zu den Hauptflächen 405a und 405b gerichtete Ebene. Auf Wunsch können beide Leiter so dimensioniert und positioniert sein, dass sie beide auch an eine weitere quer zu den Hauptflächen gerichtete Ebene grenzen.
  • Die in 6 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetkopfes ist ein Lesekopf und umfasst ein Magnetjoch und als Wanlerelement eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes, bei dem die Ausführungsform des Elementes eine der dargestellten Ausführungsformen sein kann. Das Magnetjoch umfasst zwei magnetische Flussleiter 600a, 600b und 602 aus beispielsweise NiFe, welche Flussleiter einen Lesespalt 604 definieren. Der Flussleiter 600a, 600b weist eine Unterbrechung 606 auf, die von dem vorgesehenen Element gemäß der Erfindung überbrückt wird, hier durch das Bezugszeichen 608 bezeichnet. Das Element 608 ist in seinen elektrischen Anschlussgebieten mit elektrischen Stromleitern 610 elektrisch verbunden. Der Lesespalt 604 und die Unterbrechung 606 sind mit nichtmagnetischem Material wie z.B. SiO2 oder Al2O3 gefüllt.
  • Die in 7 gezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetfeldsensors ist mit einer Anzahl Sensorelemente versehen, die als erfindungsgemäße Elemente ausgeführt sind. Diese Elemente, die als eine der in 1 bis 5 gezeigten Ausführungsformen ausgeführt sein können, werden mit den Bezugszeichen 708a und 708b bezeichnet. Die Elemente 708a haben ein Ausgangssignal, das dem der Elemente 708b entgegengesetzt ist. Jedes Element 708a und 708b ist zwischen elektrische Leiter 710 geschaltet, die beispielsweise aus Gold sind, und ist in dieser Ausführungsform in einer Wheatstone-Brücke mit zwei Stromanschlüssen Ii und Io und zwei Spannungsmesspunkten V1 und V2 eingebaut.
  • Die in 8A und 8B gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetspeichers ist mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes versehen. Das vorgesehene Element wird durch das Bezugszeichen 808 bezeichnet. Das Element 808 ist in seinen elektrischen Anschlussgebieten 807a und 807b mit Stromleitern 810a bzw. 810b elektrisch verbunden, die zum Führen eines Lesestroms verwendet werden. In einem Gebiet zwischen den Leitern 810a und 810b verläuft ein weiterer, von dem Element 808 durch eine beispielsweise aus einem Oxid bestehende Isolierschicht 812 getrennter Stromleiter 814 zum Führen eines Schreibstroms.
  • Es sei bemerkt, dass die Erfindung sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Varianten, in denen beispielsweise andere Schichtstrukturen als die dargestellten verwendet werden, liegen ebenfalls im Schutzbereich der Ansprüche. Es sei weiterhin bemerkt, dass mit Bezug auf die Ansprüche verschiedene kennzeichnende Merkmale, wie sie in den abhängigen Ansprüchen definiert sind, in Kombination auftreten können.

Claims (13)

  1. Element, das eine durch zwei nahezu parallele Hauptflächen begrenzte Schichtstruktur umfasst, mit zumindest zwei Schichten mit zueinander unterschiedlichem magnetischen Verhalten, wobei die Schichtstruktur eine Zone aufweist, die, parallel zu den Hauptflächen gesehen, zwischen auf Abstand voneinander liegenden elektrischen Anschlussgebieten verläuft, in welcher Zone sich ein Stromrichtmittel befindet, um bei Stromdurchgang eine quer zu der Schichtstruktur gerichtete Stromkomponente zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromrichtmittel auf zumindest einer der Hauptflächen zumindest einen elektrischen Leiter umfasst.
  2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromrichtmittel auf beiden Hauptflächen zumindest einen elektrischen Leiter umfasst, wobei der elektrische Leiter oder die Leiter auf der einen Hauptfläche in Bezug auf den elektrischen Leiter oder die Leiter auf der anderen Hauptfläche in einer Richtung zu einem der elektrischen Anschlussgebiete hin versetzt ist bzw. sind.
  3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter oder die Leiter auf der einen Hauptfläche und der Leiter oder die Leiter auf der anderen Hauptfläche einander nicht überlappend gegenüber liegen.
  4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter oder die Leiter auf der einen Hauptfläche und der Leiter oder die Leiter auf der anderen Hauptfläche zumindest im Wesentlichen an die gleiche, quer zu den Hauptflächen orientierte Ebene oder die gleichen, quer zu den Hauptflächen orientierten Ebenen grenzt bzw. grenzen.
  5. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter streifenförmig ist.
  6. Element nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter im Wesentlichen in einer Richtung quer zu einer Verbindungsachse durch die elektrischen Anschlussgebiete verläuft.
  7. Element nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter oder die Leiter mit einer Verbindungsachse durch die Anschlussgebiete einen Winkel zwischen 25° und 65° bildet oder bilden, wobei der Leiter oder die Leiter auf der einen Hauptfläche entgegengesetzt zu dem Leiter oder den Leitern auf der anderen Hauptfläche verläuft oder verlaufen.
  8. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter punktförmig ist.
  9. Element, das eine durch zwei nahezu parallele Hauptflächen begrenzte Schichtstruktur umfasst, mit Schichten, die unterschiedliches magnetisches Verhalten aufweisen, und mit elektrischen Anschlussgebieten, wobei ein Stromrichtmittel vorhanden ist, um bei Stromdurchgang eine quer zu der Schichtstruktur gerichtete Stromkomponente zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromrichtmittel aus einem Paar nicht überlappender oder nahezu nicht überlappender Leiter besteht, wobei sich einer der Leiter auf einer der Hauptflächen in einem der elektrischen Anschlussgebiete und der andere sich auf der anderen Hauptfläche in einem anderen elektrischen Anschlussgebiet befindet.
  10. Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter an die gleiche, quer zu den Hauptflächen orientierte Ebene grenzen.
  11. Magnetkopf mit einem Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichtstruktur ein Wandlerelement bildet.
  12. Magnetfeldsensor mit einem Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Schichtstruktur ein Sensorelement bildet.
  13. Magnetspeicher mit einem Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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