JP2002344042A - 高電気抵抗を有する磁気抵抗膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は，省電力磁気素子に用いられる，室温
においてＭＲ比の値が３％以上の大きな磁気抵抗効果を
示し，且つ１０^４μΩｃｍ以上の高い電気比抵抗を有す
る磁気抵抗膜を提供することを目的とする． 【解決手段】 一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ_ａＮｉ_ｂ）
_{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで表わされ，
ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔのうちから，
ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，
Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈｆ，Ｔａ，
Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種または２種以
上の元素からなるグラニュラー膜で，室温において３％
以上の磁気抵抗効果を有し，且つ１０^４μΩｃｍ以上の
高い電気比抵抗を有する磁気抵抗膜に関する．

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，一般式（Ｆｅ
_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ_ａＮｉ_ｂ）_{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗ
Ｍ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで表わされ，ＬはＲｕ（ルテニウム），Ｒ
ｈ（ロジウム），Ｐｄ（パラジウム），Ｏｓ（オスミウ
ム），Ｉｒ（イリジウム），Ｐｔ（白金），ＭはＢｅ
（ベリリウム），Ｍｇ（マグネシウム），Ａｌ（アルミ
ミウム），Ｓｉ（シリコン），Ｃａ（カルシウム），Ｔ
ｉ（チタン），Ｖ（バナジウム），Ｃｒ（クロム），Ｍ
ｎ（マンガン），Ｓｒ（ストロンチウム），Ｚｒ（ジル
コニウム），Ｎｂ（ニオブ），Ｍｏ（モリブデン），Ｂ
ａ（バリウム），Ｈｆ（ハフニウム），Ｔａ（タンタ
ル），Ｗ（タングステン），希土類元素のうちから選択
される１種または２種以上の元素からなり，高電気抵抗
を有し，室温で大きな磁気抵抗効果を示す磁気抵抗膜に
関するものである．

【０００２】

【従来の技術】種々の磁界検出のために，ホール素子，
フラックスゲート素子，磁気インピーダンス効果（Ｍ
Ｉ）素子，または磁気抵抗（ＭＲ）素子などが用いられ
ている．これらの磁界センサーは，サーボモーター，ス
テッピングモーター，ロータリーエンコーダー，水道流
量計などの回転磁界センサ，あるいは地磁気センサとし
ても広く利用されている．また，磁気記録の分野では記
録密度の高密度化を実現するために，異方的磁気抵抗効
果（ＡＭＲ）を利用した読み出し用ヘッドや，金属人工
格子の巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したスピンバ
ルブヘッドが用いられている．

【０００３】電池を電源とする磁界センサーは，電池の
消耗を避けるために，なるべく小さな電流で駆動する必
要がある．しかし，ホール素子は，素子に流す電流値に
比例して感度が大きくなるため，小さな電流では十分な
感度は得られない．一方，パーマロイなどのＡＭＲ材料
や金属人工格子は電気比抵抗が小さく，電池の供給する
電圧に対し大きな電流が流れてしまうので，電池の消耗
が早い．電池の長寿命化のためには，素子の電気抵抗を
上げて電流値を抑える必要があり，極めて精度よく微細
パターンに加工するなどの工夫が必要となっている．

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電池を電源とする省電
力型の磁界センサでは，大きな電流値でなければ出力の
得られないホール素子は用いることはできない．このた
め，ＭＲ材料が用いられているが，電気比抵抗が小さい
ために，微細パターンに加工するなどの工程が必要とな
る．ＭＲ材料の電気比抵抗が大きければ，素子に流す電
流は少なくなり，電池の消耗が押さえられる．また，微
細加工の必要も無くなり，磁界センサーの製造工程が大
幅に簡略化されることが考えられる．そこで，本発明者
らは，大きな電気比抵抗を有し，なお且つ大きなＭＲ比
を有する材料を得ようとするものである．

【０００５】本発明は上記の事情を鑑みてなされたもの
で，大きな電気比抵抗を有し，且つ大きなＭＲ比を有す
る，磁気抵抗薄膜材料を提供することを目的とする．

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は，上記の事情を
鑑みて鋭意努力した結果であり，一般式（Ｆｅ
_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ_ａＮｉ_ｂ）_{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗ
Ｍ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで表わされ，ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏ
ｓ，Ｉｒ，Ｐｔのうちから，ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓ
ｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，
Ｍｏ，Ｂａ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，希土類元素のうちから選
択される１種または２種以上の元素と少量の不純物から
なるグラニュラー膜で，室温において３％以上の磁気抵
抗効果を示すことを見出した．これらの薄膜はスパッタ
法によって作製されるが，例えばＲＦスパッタ成膜装置
を用い，純Ｆｅ，純Ｎｉ，純Ｃｏあるいは合金円板上に
Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｐｔ，酸化物あるいはフッ化物等の
チップを均等に配置した複合ターゲットを用いて行なう
か，金属ターゲットと酸化物あるいはフッ化物ターゲッ
トを同時にスパッタして行う．この際導入されるガス
は，純Ａｒ（アルゴン）あるいはＡｒ＋Ｏ等の混合ガス
を用いる．また，基板温度を１００〜８００℃の範囲の
適当な温度に保ちながら成膜することによって，ＭＲ特
性を改善することが出来る．

【０００７】本発明の特徴とするところは次の通りであ
る．第１発明は，一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ_ａＮ
ｉ_ｂ）_{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで表わ
され，ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔのうち
から，ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，
Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種または２
種以上の元素であり，かつ組成比ａ，ｘ，ｙ，ｚは原子
比率で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜に関する．

【０００８】第２発明は，電気比抵抗値が１０^４μΩｃ
ｍ以上であり，かつ保磁力が３０Ｏｅ以下であることを
特徴とする請求項１に記載の高電気抵抗を有する磁気抵
抗膜に関する．

【０００９】第３発明は，薄膜の構造がグラニュラー構
造であり，膜中に超常磁性成分が存在することを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の高電気抵抗を有す
る磁気抵抗膜に関する．

【００１０】第４発明は，請求項１に記載の磁気抵抗膜
と，絶縁物，非磁性物質あるいは強磁性物質からなる薄
膜を交互に積層して作製された多層膜で，室温で３％以
上の磁気抵抗効果を示す高電気抵抗を有する磁気抵抗膜
に関する．

【００１１】第５発明は，請求項１に記載の磁気抵抗膜
を作製する際に，基板の温度を１００℃以上８００℃以
下の温度に設定して作製することを特徴とする，請求項
１ないし請求項４のいずれか１項に記載の高電気抵抗を
有する磁気抵抗膜に関する．

【００１２】第６発明は，１００℃以上８００℃以下の
温度で焼鈍したことを特徴とする，請求項１ないし請求
項４のいずれか１項に記載の高電気抵抗を有する磁気抵
抗膜に関する．

【００１３】第７発明は，一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ
_ａＮｉ_ｂ）_{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで
表わされ，ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔの
うちから，ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，
Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈ
ｆ，Ｔａ，Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種ま
たは２種以上の元素であり，かつ組成比ａ，ｘ，ｙ，ｚ
は原子比率で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜よりなる磁界セン
サ素子に関する．

【００１４】第８発明は，一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ
_ａＮｉ_ｂ）_{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで
表わされ，ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔの
うちから，ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，
Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈ
ｆ，Ｔａ，Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種ま
たは２種以上の元素であり，かつ組成比ａ，ｘ，ｙ，ｚ
は原子比率で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜よりなる磁界セン
サに関する．

【００１５】第９発明は，一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ
_ａＮｉ_ｂ）_{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで
表わされ，ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔの
うちから，ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，
Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈ
ｆ，Ｔａ，Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種ま
たは２種以上の元素であり，かつ組成比ａ，ｘ，ｙ，ｚ
は原子比率で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜よりなる磁気記録
読出し用磁気ヘッド関する．

【００１６】第１０発明は，一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃ
ｏ_ａＮｉ_ｂ）_{１００−ｗ−ｘ−ｙ− ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚ
で表わされ，ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ
のうちから，ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，
Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種
または２種以上の元素であり，かつ組成比ａ，ｘ，ｙ，
ｚは原子比率で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜よりなる磁気メモ
リーに関する．

【００１６】

【作用】本発明の磁気抵抗膜は，ナノサイズの金属微粒
子（グラニュール）が主にＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉあるいはそ
れらの合金とＬの合金からなり，それを取り囲む酸化物
あるいはフッ化物からなる絶縁体の薄い粒界相からなる
ナノグラニュラー構造膜になっていることが必要であ
る．これらのナノグラニュラー膜のＭＲは，絶縁性粒界
相を通過するトンネル電流が，粒界相を挟んで隣り合う
磁性グラニュールの磁化の向きによって変化するスピン
依存トンネル伝導によって発現する．膜の電気比抵抗が
１０^４μΩｃｍ未満の場合では，電流は部分的につなが
った金属粒子を自由に流れ，トンネル伝導は起こらない
ので，ＭＲは生じない．また，電池の消耗を考慮する
と，電気比抵抗がより大きい方が電流を小さく押さえる
ことが可能で，電池の寿命が長くなる．このことから膜
中の絶縁相成分であるＭ_ｘ，Ｏ_ｙおよびＦ_ｚの量が，そ
れぞれｘ＜１０，ｙ＝０およびｚ＝０で，且つｘ＋ｙ＋
ｚ＜３０である場合は，膜の電気比抵抗が１０^４μΩｃ
ｍ未満となり，適当でない．一方，非磁性元素のＬ_ｗが
Ｗ＞５０，絶縁相成分Ｍ_ｘ，Ｏ_ｙおよびＦ_ｚが，それぞ
れｘ＞４０，ｙ＞５０およびｚ＞５０で，且つｘ＋ｙ＋
ｚ＞７０である場合は，膜の磁性が失われＭＲは発現し
ない．

【００１８】これらの膜に発現するスピン依存トンネル
伝導に起因するＭＲでは，ＭＲ比は用いる磁性体の分極
率が大きいほど大きな値を示すことが知られている．Ｆ
ｅ−Ｐｄ，Ｆｅ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｐｔ合金あるいはホイス
ラー合金などは，大きな分極率を有することが計算によ
って求められている（Ｖ．Ｉ．ａｎｉｓｉｍｏｖ ｅｔ
ａｌ，Ｐｈｙｓ．Ｍｅｔ．Ｍｅｔａｌｌ．６８（１９
８９）５３）．このように本発明では，分極率の大きな
磁性体を用いることによって，大きなＭＲ比を有する磁
気抵抗膜が実現できる．また，Ｎｉは強磁性元素であ
り，ＭＲ比を大きくする効果がある．

【００１８】磁化曲線とＭＲ特性の磁場依存性が密接に
関係しているために，本発明の磁気抵抗膜の磁化曲線の
保磁力は，３０Ｏｅ以下であることが望ましい．保磁力
が３０Ｏｅ以上では，低磁場での磁気抵抗の磁場感度が
小さくなり，適切でない．

【００１９】一方，本発明の磁性薄膜は単層の厚い膜で
も十分磁気抵抗効果を示すが，他の絶縁物（例えばＡｌ
Ｎ，ＳｉＯ_２，ＢＮ，ＺｒＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｍｇ
Ｆ_２，ＣａＦ_２，ＢａＦ_２等），非磁性物質（例えばＣ
ｒ，Ｃｕ，Ａｇ等）あるいは強磁性物質（例えばＦｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆ
ｅ−Ｃｏ−Ｎｉ等）からなる層と交互に積層してもよ
い．積層する中間層の物質や膜厚の組み合わせによっ
て，膜応力の軽減，柱状構造の発達の抑制，磁性層間の
静磁結合による軟磁性の改善と，それにもとずく磁気抵
抗の磁場感度の向上などの様々な効果が現われる．同様
な特性の改善が成膜中の基板加熱や熱処理を施す事によ
り行なわれる．具体的には，磁界中あるいは無磁界中に
おいて１００℃以上８００℃以下の温度で基板を加熱す
るかまたは熱処理することにより，内部応力の緩和と相
分離の促進がおき，特性の改善がなされる．

【００２０】

【実施例】本発明を具体的に図を用いてさらに詳しく説
明する． 〔実施例〕薄膜の作製と評価 コンベンショナルタイプのＲＦスパッタ装置あるいはＲ
Ｆマグネトロンスパッタ装置を用い，直径８０〜１００
ｍｍの純Ｆｅ，純Ｃｏ，純Ｎｉあるいは合金円板上に金
属チップをのせたターゲットと酸化物あるいはフッ化物
ターゲットを同時にスパッタすることにより，薄膜を作
製した．スパッタ成膜に際しては純ＡｒあるいはＡｒ＋
Ｏ混合ガスを用いた．膜厚のコントロールは成膜時間を
加減することによって行い，約１μｍになるように調節
した．基板には，約０．５ｍｍ厚のコーニング社製＃７
０５９ガラスを用いた．尚，基板は間接水冷あるいは１
００〜８００℃の任意の温度に加熱した．成膜時のスパ
ッタ圧力は１〜６０ｍＴｏｒｒで，スパッタ電力は１０
０〜２００Ｗである．スパッタガスにＡｒ＋Ｏ混合ガス
を用いる場合は，アルゴンに対する酸素の流量比を１〜
１０％の範囲で種種選択し，膜中の酸素濃度を変えた．
さらに，作製した薄膜試料には，１００〜８００℃の温
度で種々の熱処理を施した．

【００２１】前記のようにして作製した薄膜試料は，直
流４端子法を基本とする電気比抵抗の測定装置を用い
て，電気比抵抗値と（ρ）と０〜１５ｋＯｅの磁界中で
の磁気抵抗効果（ＭＲ比）を測定した．また磁化曲線は
試料振動型磁化測定装置（ＶＳＭ）で測定し，膜組成は
ラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ）あるいはエネルギー
分散型分光分析法（ＥＤＳ）によって決定した．また，
膜の構造は，Ｃｕ−Ｋα線を用いたＸ線回折法によって
決定した．前記の方法で作製した薄膜と諸特性を表１お
よび表２に示す．

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】図１には，実施例１の条件下で，基板温度
を１００℃〜８５０℃の温度範囲で変えて作製した試料
番号２１および１５５の膜のＭＲ比と，基板温度の関係
を示す．ＭＲ比は，基板温度１００℃以上で増加し約５
００℃で最大値を示す．そして約６００℃以上の温度で
は減少するが，８００℃においても基板加熱しない場合
よりも大きな値を示す．８５０℃以上の温度でＭＲ比が
大きく減少するのは，成膜中に原子の拡散が起こり，グ
ラニュラー構造が得られないためである．図１から明ら
かなように，１００℃以上８００℃以下の温度範囲で基
板温度を上げて成膜することによって，膜のＭＲ比が向
上する．

【００２６】熱処理は，実施例１に示す方法で作製した
膜を，無磁界中および１×１０^−６Ｔｏｒｒ以下の真空
中で，８５０℃以下の任意の温度で約１時間保持した．
図２には，試料番号２１および１５５の単層膜と多層膜
の熱処理温度とＭＲ比の関係を示す．ＭＲ比は，熱処理
温度１００℃以上で増加し，約５００℃で最大値を示
す．そして約６００℃以上の温度では減少するが，８０
０℃においても熱処理しない場合よりも大きな値を示
す．８５０℃以上の温度でＭＲ比が大きく減少するの
は，膜中の原子が拡散しグラニュラー構造が壊れるため
である．また，単層膜と多層膜を比較すると７００℃以
下の熱処理温度範囲において，多層膜の方が大きなＭＲ
比を示すことがわかる．図３から明らかなように，成膜
後１００℃以上８００℃以下の温度範囲で熱処理するこ
とによって，膜のＭＲ比が向上し，さらに多層化するこ
とによってＭＲ比が向上する．

【００２７】表１に示したサンプルは請求項記載の組成
範囲の膜である．表２に示す通り，これらのサンプルの
ＭＲ比はいずれも３％以上で，比較例として挙げた実用
材料であるパーマロイの値を上回る．そして，電気比抵
抗はいずれも１０^４μΩｃｍ以上であり，トンネル伝導
に起因したＭＲを示すことがわかる．また，保磁力（Ｈ
ｃ）はパーマロイと比較すると若干大きいが，３０Ｏｅ
を大きく下回っている．図３に試料番号１８の膜のＸ線
回折図形を示す．２θが２７°付近には主にＭｇＦ_２か
らなるフッ化物相からのピーク，また２θが４４°付近
には膜中の磁性金属グラニュールに対応するブロードな
ピークが観察される．以上のことから，この膜が微細な
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金微粒子とフッ化物相の２相からな
るグラニュラー構造を有していることがわかる．

【００２８】本発明の高電気抵抗磁気抵抗膜は，ＭＲ比
が大きく電気抵抗も高いので，磁界センサ素子および当
該磁界センサ素子からなる磁界センサ，または磁気記録
読出し用磁気ヘッドならびに磁気メモリーに好適であ
る．

【００２９】尚，希土類元素とは，Ｓｃ（スカンジウ
ム），Ｙ（イットリウム）およびランタン系元素を表
し，磁気抵抗効果に対する添加効果は均等である．

【００３０】

【発明の効果】本発明の高電気抵抗磁気抵抗膜は，絶縁
物マトリックスにナノメーターサイズの磁性グラニュー
ルが分散したナノグラニュラー合金薄膜であり，室温で
３％以上の磁気抵抗比を示し，且つ１０^４μΩｃｍ以上
の高い電気比抵抗を有する．このため，素子に流れる電
流値を低減することができるので省電力であり，各種Ｍ
Ｒ磁界センサに好適で，その工業的意義は大きい．

【図面の簡単な説明】

【図１】基板温度を変えて作製した，（Ｆｅ_０．４Ｃｏ
_０．４Ｎｉ_０．２）_３６Ｐｔ_６Ｉｒ_４Ｍｇ_１２Ｎｄ_７Ｏ
_２２Ｆ_２３合金膜（Ａ）および（Ｆｅ_０．５Ｃｏ_０．３
Ｎｉ_０．２）_３９Ｐｈ_５Ｐｄ_６Ｓｒ_１Ｙ_２Ｂａ_２Ｏ_２０
Ｆ_２５合金膜（Ｂ）のＭＲ比と基板温度との関係を示す
特性図である．

【図２】（Ｆｅ_０．４Ｃｏ_０．４Ｎｉ_０．２）_３６Ｐｔ
_６Ｉｒ_４Ｍｇ_１２Ｎｄ_７Ｏ_２２Ｆ_２３合金膜（Ａ）およ
び（Ｆｅ_０．５Ｃｏ_０．３Ｎｉ_０．２）_３９Ｐｈ_５Ｐｄ
_６Ｓｒ_１Ｙ_２Ｂａ_２Ｏ_２０Ｆ_２５合金膜（Ｂ）につい
て，単層膜と，ＳｉＯ_２を介して１０層積層した多層膜
のＭＲ比と熱処理温度との関係を示す特性図である．

【図３】（Ｆｅ_０．４Ｃｏ_０．４Ｎｉ_０．２）Ｍｇ_１９
Ｆ_４５合金膜の構造を示すＸ線回折図形である．

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 27/105 Ｈ０１Ｌ 27/10 ４４７ 43/10 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ (72)発明者 増本 健 宮城県仙台市青葉区上杉３丁目８番22号 Ｆターム(参考） 2G017 AA10 AD54 5D034 BA02 5E049 AA01 AA09 AC05 BA12 BA16 5F083 FZ10 GA30 JA60 PR33

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ_ａＮｉ_ｂ）
   _{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで表わされ，
   ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔのうちから，
   ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，
   Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈｆ，Ｔａ，
   Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種または２種以
   上の元素であり，かつ組成比ａ，ｂ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚは
   原子比率で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
   示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜．
2. 【請求項２】電気比抵抗値が１０^４μΩｃｍ以上であ
   り，かつ保磁力が３０Ｏｅ以下であることを特徴とする
   請求項１に記載の高電気抵抗を有する磁気抵抗膜．
3. 【請求項３】薄膜の構造がグラニュラー構造であり，膜
   中に超常磁性成分が存在することを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の高電気抵抗を有する磁気抵抗
   膜．
4. 【請求項４】請求項１に記載の磁気抵抗膜と，絶縁物，
   非磁性物質あるいは強磁性物質からなる薄膜を交互に積
   層して作製された多層膜で，室温で３％以上の磁気抵抗
   効果を示す高電気抵抗を有する磁気抵抗膜．
5. 【請求項５】請求項１に記載の磁気抵抗膜を作製する際
   に，基板の温度を１００℃以上８００℃以下の温度に設
   定して作製することを特徴とする請求項１ないし請求項
   ４のいずれか１項に記載の高電気抵抗を有する磁気抵抗
   膜．
6. 【請求項６】１００℃以上８００℃以下の温度で焼鈍し
   たことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか
   １項に記載の高電気抵抗を有する磁気抵抗膜．
7. 【請求項７】一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ_ａＮ_ｉｂ）
   _{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで表わされ，
   ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔのうちから，
   ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，
   Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈｆ，Ｔａ，
   Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種または２種以
   上の元素であり，かつ組成比ａ，ｘ，ｙ，ｚは原子比率
   で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
   示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜よりなる磁界セン
   サ素子．
8. 【請求項８】一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ_ａＮｉ_ｂ）
   _{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで表わされ，
   ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔのうちから，
   ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，
   Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈｆ，Ｔａ，
   Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種または２種以
   上の元素であり，かつ組成比ａ，ｘ，ｙ，ｚは原子比率
   で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
   示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜よりなる磁界セン
   サ．
9. 【請求項９】一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ_ａＮｉ_ｂ）
   _{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで表わされ，
   ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔのうちから，
   ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，
   Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈｆ，Ｔａ，
   Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種または２種以
   上の元素であり，かつ組成比ａ，ｘ，ｙ，ｚは原子比率
   で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
   示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜よりなる磁気記録
   読出し用磁気ヘッド．
10. 【請求項１０】一般式（Ｆｅ_{ｌ−ａ−ｂ}Ｃｏ_ａＮｉ_ｂ）
    _{１００−ｗ−ｘ−ｙ−ｚ}Ｌ_ｗＭ_ｘＯ_ｙＦ_ｚで表わされ，
    ＬはＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔのうちから，
    ＭはＢｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，
    Ｍｎ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｈｆ，Ｔａ，
    Ｗ，希土類元素のうちから選択される１種または２種以
    上の元素であり，かつ組成比ａ，ｘ，ｙ，ｚは原子比率
    で， ０≦ａ≦１ ０＜ｂ≦０．５ ０≦ｗ≦５０ １０≦ｘ≦４０ ０≦ｙ≦５０ ０≦ｚ≦５０ ３０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦７０ である組成からなり，室温で３％以上の磁気抵抗効果を
    示し，高電気抵抗を有する磁気抵抗膜よりなる磁気メモ
    リー．