JP3197870B2 - データを読み取る装置、磁気記憶システムおよびスピンバルブ・センサにバイアスを与える方法 - Google Patents
データを読み取る装置、磁気記憶システムおよびスピンバルブ・センサにバイアスを与える方法Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク及びテー
プ等の磁気媒体からの磁束遷移を読み取るセンサに関す
る。特に、本発明は、磁化方向が再設定可能であるよう
に形成された一対の対称スピンバルブ(「双(dual)スピ
ンバルブ」としても知られる)を用いる読取りセンサに
関する。
プ等の磁気媒体からの磁束遷移を読み取るセンサに関す
る。特に、本発明は、磁化方向が再設定可能であるよう
に形成された一対の対称スピンバルブ(「双(dual)スピ
ンバルブ」としても知られる)を用いる読取りセンサに
関する。
【0002】
【従来の技術】磁気抵抗(MR)センサは、磁性材料から
なるMR素子の抵抗変化を測定することにより磁場信号
を検知する。MR素子の抵抗は、この素子により感知さ
れる磁束の強度及び方向の関数として変化する。汎用的
MRセンサは、異方性磁気抵抗(AMR)効果に基づいて
動作し、この素子の抵抗の成分は、素子の磁化方向と素
子を通る検知電流すなわちバイアス電流の方向とがなす
角度の余弦の二乗と同様に変化する。
なるMR素子の抵抗変化を測定することにより磁場信号
を検知する。MR素子の抵抗は、この素子により感知さ
れる磁束の強度及び方向の関数として変化する。汎用的
MRセンサは、異方性磁気抵抗(AMR)効果に基づいて
動作し、この素子の抵抗の成分は、素子の磁化方向と素
子を通る検知電流すなわちバイアス電流の方向とがなす
角度の余弦の二乗と同様に変化する。
【0003】MRセンサは、磁気記録システムにおいて
有用であり、このシステムでは記録されたデータが磁気
媒体から読み取られる。特に、記録された磁気媒体から
の外部磁場(信号磁場)が、MRヘッドの磁化方向を変
化させる。これによりMR読取りヘッドの電気抵抗が変
化し、そして検知電流若しくは電圧の対応する変化を生
じさせる。
有用であり、このシステムでは記録されたデータが磁気
媒体から読み取られる。特に、記録された磁気媒体から
の外部磁場(信号磁場)が、MRヘッドの磁化方向を変
化させる。これによりMR読取りヘッドの電気抵抗が変
化し、そして検知電流若しくは電圧の対応する変化を生
じさせる。
【0004】種々の磁気多層構造は、AMRセンサより
も非常に高いMR係数を呈する。この効果は、巨大磁気
抵抗(GMR)効果として知られている。これらの構造の
本質的特徴は、非強磁性金属層により分割された少なく
とも2つの強磁性金属層を有することである。このGM
R効果は、強磁性層の強い反強磁性(antiferromagneti
c)結合を呈する鉄-クロム(FeCr)及びコバルト-銅
(CoCu)の多層系等、種々の系において認められてい
る。さらにGMR効果は、2つの強磁性層の1つにおけ
る磁化方向が固定されているすなわちピン止めされてい
る本質的に非結合の層構造においても認められている。
全てのタイプのGMR構造における物理的発生源は同じ
である。すなわち、外部磁場の適用により、隣り合う強
磁性層の磁化の相対的方向が変化させられる。そしてこ
のことが、伝導電子のスピン依存性散乱を変化させ、よ
ってその構造の電気抵抗を変化させる。この構造の抵抗
は、強磁性層の磁化の相対的配向が変化するにしたがっ
て変化する。
も非常に高いMR係数を呈する。この効果は、巨大磁気
抵抗(GMR)効果として知られている。これらの構造の
本質的特徴は、非強磁性金属層により分割された少なく
とも2つの強磁性金属層を有することである。このGM
R効果は、強磁性層の強い反強磁性(antiferromagneti
c)結合を呈する鉄-クロム(FeCr)及びコバルト-銅
(CoCu)の多層系等、種々の系において認められてい
る。さらにGMR効果は、2つの強磁性層の1つにおけ
る磁化方向が固定されているすなわちピン止めされてい
る本質的に非結合の層構造においても認められている。
全てのタイプのGMR構造における物理的発生源は同じ
である。すなわち、外部磁場の適用により、隣り合う強
磁性層の磁化の相対的方向が変化させられる。そしてこ
のことが、伝導電子のスピン依存性散乱を変化させ、よ
ってその構造の電気抵抗を変化させる。この構造の抵抗
は、強磁性層の磁化の相対的配向が変化するにしたがっ
て変化する。
【0005】GMR効果の応用の一つが、スピンバルブ
・センサである。スピンバルブ・センサは、「ピン止
め」された強磁性層と「自由(フリー)な」強磁性層の間
に挟まれた「スペーサ層」と称される非磁性導電層を有
する。ピン止め層の磁化は、フリー層の静磁化に対して
90°にピン止めされている。ピン止め層と異なり、フ
リー層は、磁気ディスクからの磁場等の外部磁場に対し
て自在に応答する磁気モーメントを有する。
・センサである。スピンバルブ・センサは、「ピン止
め」された強磁性層と「自由(フリー)な」強磁性層の間
に挟まれた「スペーサ層」と称される非磁性導電層を有
する。ピン止め層の磁化は、フリー層の静磁化に対して
90°にピン止めされている。ピン止め層と異なり、フ
リー層は、磁気ディスクからの磁場等の外部磁場に対し
て自在に応答する磁気モーメントを有する。
【0006】スピンバルブ・センサは、フリー層、スペ
ーサ層、及びピン止め層を通して検知電流を流すことに
よりデータを読み取るために用いられる。スピンバルブ
・センサの抵抗は、ピン止め層(位置が固定されてい
る)に対する磁気フリー層(自在に動く)の回転に比例
して変化する。このような抵抗における変化が検知さ
れ、最終的に再生信号として処理される。
ーサ層、及びピン止め層を通して検知電流を流すことに
よりデータを読み取るために用いられる。スピンバルブ
・センサの抵抗は、ピン止め層(位置が固定されてい
る)に対する磁気フリー層(自在に動く)の回転に比例
して変化する。このような抵抗における変化が検知さ
れ、最終的に再生信号として処理される。
【0007】通常のスピンバルブMRセンサにおいて
は、フリー層とピン止め層の厚さは等しいが、スペーサ
層の厚さはフリー層若しくはピン止め層の半分の厚さで
ある。例えば、フリー層及びピン止め層のそれぞれの厚
さが50Åであり、スペーサ層の厚さが25Åである。
は、フリー層とピン止め層の厚さは等しいが、スペーサ
層の厚さはフリー層若しくはピン止め層の半分の厚さで
ある。例えば、フリー層及びピン止め層のそれぞれの厚
さが50Åであり、スペーサ層の厚さが25Åである。
【0008】上記のように、ピン止め層の磁化は、フリ
ー層の磁化に対して90°にピン止めされている。ピン
止めは、反強磁性上にピン止めする強磁性層を配置する
ことにより2層間に界面交換結合を形成させることで実
現できる。反強磁性層は、FeMn、NiMn、及びN
iOを含む材料群から作製できる。
ー層の磁化に対して90°にピン止めされている。ピン
止めは、反強磁性上にピン止めする強磁性層を配置する
ことにより2層間に界面交換結合を形成させることで実
現できる。反強磁性層は、FeMn、NiMn、及びN
iOを含む材料群から作製できる。
【0009】反強磁性層のスピン構造は、磁場の存在下
において反強磁性層の「ブロッキング温度」以上に加熱
した後、冷却することにより、(層の平面内で)所望する
方向に配向させることができる。ブロッキング温度は、
材料内の磁気スピンがその配向を失う温度である。言い
換えるならば、材料のブロッキング温度は、反強磁性層
の等方性が消失する時点で到達する。なぜなら、交換結
合が温度と共に減少して反強磁性層の等方性が局所的と
なり、結晶格子に反強磁性スピンを留められない程小さ
くなるためである。多くの反強磁性材料のブロッキング
温度は、約160℃〜200℃の範囲にある。よって、
反強磁性材料がブロッキング温度を超えたとき、反強磁
性層のスピンはその配向を失い、それにより第1の強磁
性層はもはやピン止めされなくなる。
において反強磁性層の「ブロッキング温度」以上に加熱
した後、冷却することにより、(層の平面内で)所望する
方向に配向させることができる。ブロッキング温度は、
材料内の磁気スピンがその配向を失う温度である。言い
換えるならば、材料のブロッキング温度は、反強磁性層
の等方性が消失する時点で到達する。なぜなら、交換結
合が温度と共に減少して反強磁性層の等方性が局所的と
なり、結晶格子に反強磁性スピンを留められない程小さ
くなるためである。多くの反強磁性材料のブロッキング
温度は、約160℃〜200℃の範囲にある。よって、
反強磁性材料がブロッキング温度を超えたとき、反強磁
性層のスピンはその配向を失い、それにより第1の強磁
性層はもはやピン止めされなくなる。
【0010】ピン止め層とは異なり、フリー層は、磁気
ディスクからの磁場等の外部磁場に対して自在に応答す
る磁気モーメントを有する。スペーサ層の厚さは、セン
サを通る伝導電子の平均自由工程よりも小さくなるよう
選択される。この選択により、伝導電子の一部は、スペ
ーサ層とピン止め層の界面及びスペーサ層とフリー層の
界面により散乱される。ピン止め層とフリー層の磁化が
互いに平行であるとき、散乱は最小となる。ピン止め層
とフリー層の磁化が反平行であるとき、散乱は最大とな
る。散乱の変化により、スピンバルブ・センサの抵抗
は、ピン止め層の磁化とフリー層の磁化の方向のなす角
度の余弦に比例して変化する。
ディスクからの磁場等の外部磁場に対して自在に応答す
る磁気モーメントを有する。スペーサ層の厚さは、セン
サを通る伝導電子の平均自由工程よりも小さくなるよう
選択される。この選択により、伝導電子の一部は、スペ
ーサ層とピン止め層の界面及びスペーサ層とフリー層の
界面により散乱される。ピン止め層とフリー層の磁化が
互いに平行であるとき、散乱は最小となる。ピン止め層
とフリー層の磁化が反平行であるとき、散乱は最大とな
る。散乱の変化により、スピンバルブ・センサの抵抗
は、ピン止め層の磁化とフリー層の磁化の方向のなす角
度の余弦に比例して変化する。
【0011】多数の米国特許がスピンバルブ・センサを
開示している。例えばその1つには、少なくとも1つの
強磁性層がCo若しくはその合金であり、反強磁性層に
対するピン止め強磁性層の交換結合により外部磁場が零
であるときに2つの強磁性層の磁化が実質的に互いに垂
直に維持されるスピンバルブ・センサが示されている。
例えば、International Business Machines Corp.の米
国特許第5,159,513号がある。別の特許は、フリー層
が、中央アクティブ領域と端領域を有する連続的な膜で
ある基本的スピンバルブ・センサを開示している。この
フリー層の端領域は、ある種類の反強磁性材料に対する
交換結合により交換バイアスを与えられ、そしてピン止
め層は、別の種類の反強磁性材料に対する交換結合によ
り交換バイアスを与えられる。例えば、米国特許第5,20
6,590号がある。
開示している。例えばその1つには、少なくとも1つの
強磁性層がCo若しくはその合金であり、反強磁性層に
対するピン止め強磁性層の交換結合により外部磁場が零
であるときに2つの強磁性層の磁化が実質的に互いに垂
直に維持されるスピンバルブ・センサが示されている。
例えば、International Business Machines Corp.の米
国特許第5,159,513号がある。別の特許は、フリー層
が、中央アクティブ領域と端領域を有する連続的な膜で
ある基本的スピンバルブ・センサを開示している。この
フリー層の端領域は、ある種類の反強磁性材料に対する
交換結合により交換バイアスを与えられ、そしてピン止
め層は、別の種類の反強磁性材料に対する交換結合によ
り交換バイアスを与えられる。例えば、米国特許第5,20
6,590号がある。
【0012】スピンバルブ・センサを用いる読取りヘッ
ド、いわゆる「スピンバルブ読取りヘッド」は、誘導性
書込みヘッドと組み合わされることにより「組合せ(com
bined)ヘッド」を構成する。組合せヘッドは、併合(mer
ged)ヘッド又はピギーバック・ヘッドのいずれかの構造
を有する。併合ヘッドにおいては、単一層が、読取りヘ
ッド用のシールドとしても、書込みヘッド用の第1の極
片(pole piece)としても機能する。磁気ディスク・ドラ
イブにおいては、組合せヘッドのエア・ベアリング面
(ABS)が、回転ディスクの近傍に支持されることに
より、ディスクへ情報を書込んだりディスクから情報を
読み取ったりする。情報は、書込みヘッドの第1と第2
の極片間の間隙の周囲に存在する磁場により回転ディス
クへ書き込まれる。
ド、いわゆる「スピンバルブ読取りヘッド」は、誘導性
書込みヘッドと組み合わされることにより「組合せ(com
bined)ヘッド」を構成する。組合せヘッドは、併合(mer
ged)ヘッド又はピギーバック・ヘッドのいずれかの構造
を有する。併合ヘッドにおいては、単一層が、読取りヘ
ッド用のシールドとしても、書込みヘッド用の第1の極
片(pole piece)としても機能する。磁気ディスク・ドラ
イブにおいては、組合せヘッドのエア・ベアリング面
(ABS)が、回転ディスクの近傍に支持されることに
より、ディスクへ情報を書込んだりディスクから情報を
読み取ったりする。情報は、書込みヘッドの第1と第2
の極片間の間隙の周囲に存在する磁場により回転ディス
クへ書き込まれる。
【0013】データを読み取るために、スピンバルブ・
センサのフリー層、スペーサ層及びピン止め層を通して
検知電流が流される。スピンバルブ・センサの抵抗は、
フリー層とピン止め層の磁気モーメントの相対的回転に
比例して変化する。このような抵抗の変化が検知され、
最終的に再生信号として処理される。
センサのフリー層、スペーサ層及びピン止め層を通して
検知電流が流される。スピンバルブ・センサの抵抗は、
フリー層とピン止め層の磁気モーメントの相対的回転に
比例して変化する。このような抵抗の変化が検知され、
最終的に再生信号として処理される。
【0014】既知のスピンバルブ・センサは、多くの利
点を提供する。最も注目すべきは、AMRセンサに比べ
て非常に高いMR係数である。しかしながら、スピンバ
ルブ・センサは熱に敏感であり、そのためにスピンバル
ブの反強磁性膜と強磁性膜の双方の磁気スピンが脱配向
(disorient)してしまうことさえ有り得る。これは、熱
源が反強磁性膜のブロッキング温度を超えると必ず発生
する。
点を提供する。最も注目すべきは、AMRセンサに比べ
て非常に高いMR係数である。しかしながら、スピンバ
ルブ・センサは熱に敏感であり、そのためにスピンバル
ブの反強磁性膜と強磁性膜の双方の磁気スピンが脱配向
(disorient)してしまうことさえ有り得る。これは、熱
源が反強磁性膜のブロッキング温度を超えると必ず発生
する。
【0015】このレベルの熱の主な発生源は、静電気放
電及び静電気過負荷である。静電気は、例えば、物質と
物質が摩擦、加圧、衝突など接触・分離することで双方
の物質に発生し、絶縁物や絶縁された導電体に残留(帯
電)し、残留した静電気は、物体に触れると瞬時に放電
する。ディスク・ドライブの作動中に所与の熱の影響に
より、このような温度に達する可能性がある。例えば、
ディスク・ドライブ内部の周囲温度の上昇、バイアス電
流によるスピンバルブ・センサの加熱、及びヘッド・キ
ャリアがディスク上の凹凸に接触することによるスピン
バルブ・センサの急激な加熱等である。さらに、磁気デ
ィスク・ドライブは、作製や組立等の製造工程中の静電
気放電に対して特に弱い。これらの熱の影響のいずれか
によりスピンバルブ・センサの反強磁性体のブロッキン
グ温度を超えてしまった場合、ピン止め層の磁化はもは
や所望する方向へはピン止めされなくなる。このこと
は、スピンバルブ・センサの外部磁場に対する応答を変
化させる結果、ディスクからのデータ読取りのエラーと
なる。
電及び静電気過負荷である。静電気は、例えば、物質と
物質が摩擦、加圧、衝突など接触・分離することで双方
の物質に発生し、絶縁物や絶縁された導電体に残留(帯
電)し、残留した静電気は、物体に触れると瞬時に放電
する。ディスク・ドライブの作動中に所与の熱の影響に
より、このような温度に達する可能性がある。例えば、
ディスク・ドライブ内部の周囲温度の上昇、バイアス電
流によるスピンバルブ・センサの加熱、及びヘッド・キ
ャリアがディスク上の凹凸に接触することによるスピン
バルブ・センサの急激な加熱等である。さらに、磁気デ
ィスク・ドライブは、作製や組立等の製造工程中の静電
気放電に対して特に弱い。これらの熱の影響のいずれか
によりスピンバルブ・センサの反強磁性体のブロッキン
グ温度を超えてしまった場合、ピン止め層の磁化はもは
や所望する方向へはピン止めされなくなる。このこと
は、スピンバルブ・センサの外部磁場に対する応答を変
化させる結果、ディスクからのデータ読取りのエラーと
なる。
【0016】熱誘導性の磁気脱配向の危険を避けるため
に、多くの予防策がとられている。例えば、製造作業者
たちは、彼ら自身及び彼らの作業用物品を電気的に接地
する等の特別な予防策をとっている。それにも拘わら
ず、所与の状況下においてスピンバルブ・センサに対す
る損傷はなお発生する。電気的過負荷は、ピン止め層の
磁化の配向を変化させることがある。これは、電流によ
る加熱がヘッドの温度をブロッキング温度近傍まで上昇
させるという事実による。交換磁場はブロッキング温度
近傍で零近くまで落ちるので、隣の強磁性層(ピン止め
層)の磁化の周囲の反強磁性層スピンは、電流により発
生する磁場の方向と想定される。しかしながら、検知電
流からの磁場は、限られた値(僅かに約20 Oe程度)
しかない。従って、ピン止め層が交換磁場の他に保磁力
を有する場合、かつ、その保磁力の値が電流からの磁場
よりも大きい場合、電流からの磁場はピン止め層の磁化
を適切に配向させることはできないであろう。交換磁場
とは対照的に保磁力は、温度によって大きく落ちない。
この結果、高温時においてさえ保磁力はかなり高い可能
性がある。加えて、電流からの磁場は、センサのアクテ
ィブ領域において不均一なため、ピン止め層全体に亘っ
てピン止め層の磁化を設定しない。これらの要因によ
り、電気的過負荷は、スピンバルブ・センサの機能を大
きく低下させ又は不能にさせるおそれがある。
に、多くの予防策がとられている。例えば、製造作業者
たちは、彼ら自身及び彼らの作業用物品を電気的に接地
する等の特別な予防策をとっている。それにも拘わら
ず、所与の状況下においてスピンバルブ・センサに対す
る損傷はなお発生する。電気的過負荷は、ピン止め層の
磁化の配向を変化させることがある。これは、電流によ
る加熱がヘッドの温度をブロッキング温度近傍まで上昇
させるという事実による。交換磁場はブロッキング温度
近傍で零近くまで落ちるので、隣の強磁性層(ピン止め
層)の磁化の周囲の反強磁性層スピンは、電流により発
生する磁場の方向と想定される。しかしながら、検知電
流からの磁場は、限られた値(僅かに約20 Oe程度)
しかない。従って、ピン止め層が交換磁場の他に保磁力
を有する場合、かつ、その保磁力の値が電流からの磁場
よりも大きい場合、電流からの磁場はピン止め層の磁化
を適切に配向させることはできないであろう。交換磁場
とは対照的に保磁力は、温度によって大きく落ちない。
この結果、高温時においてさえ保磁力はかなり高い可能
性がある。加えて、電流からの磁場は、センサのアクテ
ィブ領域において不均一なため、ピン止め層全体に亘っ
てピン止め層の磁化を設定しない。これらの要因によ
り、電気的過負荷は、スピンバルブ・センサの機能を大
きく低下させ又は不能にさせるおそれがある。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、再設
定可能な磁化方向をもつ対称スピンバルブを用いた読取
りセンサを提供することである。
定可能な磁化方向をもつ対称スピンバルブを用いた読取
りセンサを提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】対称スピンバルブは、第
1及び第2のスピンバルブを含む。第1のスピンバルブ
は、第1の方向に配向した磁気スピン構造を有する反強
磁性層を含む。第1のスピンバルブの反強磁性層には、
強磁性ピン止め層が当接している。強磁性ピン止め層の
磁化方向は、第1のスピンバルブの反強磁性層による第
1の方向と平行にピン止めされている。第1のスピンバ
ルブの強磁性層上には、非磁性導電層、そして強磁性フ
リー層が配置される。強磁性フリー層はさらに、第2の
スピンバルブにより共有される。
1及び第2のスピンバルブを含む。第1のスピンバルブ
は、第1の方向に配向した磁気スピン構造を有する反強
磁性層を含む。第1のスピンバルブの反強磁性層には、
強磁性ピン止め層が当接している。強磁性ピン止め層の
磁化方向は、第1のスピンバルブの反強磁性層による第
1の方向と平行にピン止めされている。第1のスピンバ
ルブの強磁性層上には、非磁性導電層、そして強磁性フ
リー層が配置される。強磁性フリー層はさらに、第2の
スピンバルブにより共有される。
【0019】共有される強磁性フリー層には、第2のス
ピンバルブの非磁性導電層が当接している。第2のスピ
ンバルブの非磁性導電層の隣りに、一対の強磁性ピン止
め層が配置され、これらの間に交換結合層を挟んでい
る。これらのピン止め層は、内側層と外側層を含む。交
換結合層は、両隣の強磁性ピン止め層との十分な交換結
合を呈することにより、両強磁性層の磁化方向を反対方
向にピン止めする。任意であるが、第2のスピンバルブ
は、第2のスピンバルブの強磁性ピン止め層の上に設け
られる第2の反強磁性層を有してもよい。
ピンバルブの非磁性導電層が当接している。第2のスピ
ンバルブの非磁性導電層の隣りに、一対の強磁性ピン止
め層が配置され、これらの間に交換結合層を挟んでい
る。これらのピン止め層は、内側層と外側層を含む。交
換結合層は、両隣の強磁性ピン止め層との十分な交換結
合を呈することにより、両強磁性層の磁化方向を反対方
向にピン止めする。任意であるが、第2のスピンバルブ
は、第2のスピンバルブの強磁性ピン止め層の上に設け
られる第2の反強磁性層を有してもよい。
【0020】よって上記のように、本発明の一態様は、
このような読取りセンサを用いる読取りセンサ又は磁気
記憶システム等の装置を有する。しかしながら、本発明
はまた、多数の異なる態様も有する。例えば、本発明の
別の態様は、対称スピンバルブをもつ読取りセンサの磁
化を形成する方法に関する。一実施例では、スピンバル
ブに対して初期化方向にパルス電流を通す。この電流
は、基本的に2つの導電層と介在する層に流れる。この
パルス電流は、反強磁性層をそのブロッキング温度以上
に加熱するために十分な持続時間と振幅を有し、それに
より、それ以前の反強磁性層の磁気配向を全て解放す
る。読取りセンサは、種々の反強磁性層及び強磁性層の
磁気スピン構造を連鎖反応的に配向させることにより、
パルス電流の磁場に対して反応する。
このような読取りセンサを用いる読取りセンサ又は磁気
記憶システム等の装置を有する。しかしながら、本発明
はまた、多数の異なる態様も有する。例えば、本発明の
別の態様は、対称スピンバルブをもつ読取りセンサの磁
化を形成する方法に関する。一実施例では、スピンバル
ブに対して初期化方向にパルス電流を通す。この電流
は、基本的に2つの導電層と介在する層に流れる。この
パルス電流は、反強磁性層をそのブロッキング温度以上
に加熱するために十分な持続時間と振幅を有し、それに
より、それ以前の反強磁性層の磁気配向を全て解放す
る。読取りセンサは、種々の反強磁性層及び強磁性層の
磁気スピン構造を連鎖反応的に配向させることにより、
パルス電流の磁場に対して反応する。
【0021】特に、パルス電流の磁場は、第1のスピン
バルブの反強磁性層の磁化方向を初期化方向に対して垂
直な第1の方向に設定する。同様に、パルス電流の磁場
は、第2のスピンバルブの反強磁性層の磁化方向を、初
期化方向に対して垂直な方向であって第1の方向に対し
て反平行に設定する。その後、第1のスピンバルブの反
強磁性層の磁化方向の設定により、隣接する第1のスピ
ンバルブの強磁性ピン止め層の磁化方向を第1の方向と
平行にピン止めする。同様に、第2のスピンバルブの反
強磁性層の磁化方向の設定により、第2のスピンバルブ
の外側強磁性ピン止め層の磁化方向を第1の方向と反平
行にピン止めする。さらに、第2のスピンバルブの外側
強磁性ピン止め層の磁化方向をピン止めした結果、第2
のスピンバルブの内側強磁性ピン止め層の磁化方向が、
第1の方向と平行にピン止めされる。これは、介在する
交換結合層により与えられるこれらの層の間の交換結合
により生じる。
バルブの反強磁性層の磁化方向を初期化方向に対して垂
直な第1の方向に設定する。同様に、パルス電流の磁場
は、第2のスピンバルブの反強磁性層の磁化方向を、初
期化方向に対して垂直な方向であって第1の方向に対し
て反平行に設定する。その後、第1のスピンバルブの反
強磁性層の磁化方向の設定により、隣接する第1のスピ
ンバルブの強磁性ピン止め層の磁化方向を第1の方向と
平行にピン止めする。同様に、第2のスピンバルブの反
強磁性層の磁化方向の設定により、第2のスピンバルブ
の外側強磁性ピン止め層の磁化方向を第1の方向と反平
行にピン止めする。さらに、第2のスピンバルブの外側
強磁性ピン止め層の磁化方向をピン止めした結果、第2
のスピンバルブの内側強磁性ピン止め層の磁化方向が、
第1の方向と平行にピン止めされる。これは、介在する
交換結合層により与えられるこれらの層の間の交換結合
により生じる。
【0022】本発明は、多くの顕著な利点をユーザにも
たらす。主要な点として、本発明は、再設定可能な対称
スピンバルブをもつ読取りセンサを提供する。従来の対
称スピンバルブと異なり、本発明の読取りセンサに適切
なパルス電流を印加すると、ピン止め強磁性層の磁化方
向を適切な状態に設定することができる。従って、再設
定された後に互いの出力信号を打ち消し合う従来の対称
スピンバルブとは対照的に、本発明の対称スピンバルブ
は、単一のスピンバルブの出力を共同的に倍加する。特
に本発明は、製造プロセス又はその他のとき偶発的に高
温に曝された後のスピンバルブ・センサを再設定するこ
とができる。本発明はまた、以下に示す多数の他の利点
を有する。
たらす。主要な点として、本発明は、再設定可能な対称
スピンバルブをもつ読取りセンサを提供する。従来の対
称スピンバルブと異なり、本発明の読取りセンサに適切
なパルス電流を印加すると、ピン止め強磁性層の磁化方
向を適切な状態に設定することができる。従って、再設
定された後に互いの出力信号を打ち消し合う従来の対称
スピンバルブとは対照的に、本発明の対称スピンバルブ
は、単一のスピンバルブの出力を共同的に倍加する。特
に本発明は、製造プロセス又はその他のとき偶発的に高
温に曝された後のスピンバルブ・センサを再設定するこ
とができる。本発明はまた、以下に示す多数の他の利点
を有する。
【0023】
・スピンバルブ・センサ:材料 本発明の一態様は、磁化方向を再設定可能な対称スピン
バルブを用いる読取りセンサに関する。図1は、このセ
ンサの実施例のハードウェア要素及びそれらの関係を示
す。特に、センサ100は多数の実質的に平行な層を含
む。センサ100は、好適には、スライダ(図示せず)の
エア・ベアリング面(図示せず)近傍のスライダのデポジ
ット端に配置される。スライダ内でのセンサ100の位
置付けは、当業者であれば、本明細書の開示によりスラ
イダにおける磁気抵抗センサの位置に関する既知の多く
の情報を参照して難なく実行できる。図2は、後述する
が、基板200に関連するセンサ100の要素を示して
いる。
バルブを用いる読取りセンサに関する。図1は、このセ
ンサの実施例のハードウェア要素及びそれらの関係を示
す。特に、センサ100は多数の実質的に平行な層を含
む。センサ100は、好適には、スライダ(図示せず)の
エア・ベアリング面(図示せず)近傍のスライダのデポジ
ット端に配置される。スライダ内でのセンサ100の位
置付けは、当業者であれば、本明細書の開示によりスラ
イダにおける磁気抵抗センサの位置に関する既知の多く
の情報を参照して難なく実行できる。図2は、後述する
が、基板200に関連するセンサ100の要素を示して
いる。
【0024】図1を参照する。センサ100は一対のス
ピンバルブ102、104を含み、各々多層を有する。
例として、多層は、それぞれ蒸着により重ね合わせて形
成することができる。スピンバルブ102/104は、
1つの層109を共通に共有している。これについては
以下で詳述する。
ピンバルブ102、104を含み、各々多層を有する。
例として、多層は、それぞれ蒸着により重ね合わせて形
成することができる。スピンバルブ102/104は、
1つの層109を共通に共有している。これについては
以下で詳述する。
【0025】・第1のスピンバルブ スピンバルブ102は、反強磁性層106、強磁性ピン
止め層107、導電層108、及び強磁性フリー層10
9を含む。隣接する層は、互いに直接原子接触(direct
atomic contact)していることが好ましい。第1の反強
磁性層106は、スピンバルブの反強磁性層として使用
する適宜の材料と厚さの反強磁性物質であり、例えば、
厚さ約400ÅのNiOである。強磁性ピン止め層10
7は、スピンバルブに適用する適宜の材料と厚さの強磁
性物質であり、例えば、厚さ約10〜40ÅのCoであ
る。導電層108は、スピンバルブに適用する適宜の材
料と厚さの導電性物質であり、例えば、厚さ約20〜3
0ÅのCu、Au又はAgである。強磁性フリー層10
9はスピンバルブのフリー層として使用する適宜の材料
と厚さの物質であり、例えば、厚さ約30〜150Åの
NiFe、Co又はNiFeCoである。フリー層10
9の材料は、十分な磁気的軟性(softness)、10Oe未満
の保磁力を有し、低磁気等方性、高透磁率を有すること
が好ましい。
止め層107、導電層108、及び強磁性フリー層10
9を含む。隣接する層は、互いに直接原子接触(direct
atomic contact)していることが好ましい。第1の反強
磁性層106は、スピンバルブの反強磁性層として使用
する適宜の材料と厚さの反強磁性物質であり、例えば、
厚さ約400ÅのNiOである。強磁性ピン止め層10
7は、スピンバルブに適用する適宜の材料と厚さの強磁
性物質であり、例えば、厚さ約10〜40ÅのCoであ
る。導電層108は、スピンバルブに適用する適宜の材
料と厚さの導電性物質であり、例えば、厚さ約20〜3
0ÅのCu、Au又はAgである。強磁性フリー層10
9はスピンバルブのフリー層として使用する適宜の材料
と厚さの物質であり、例えば、厚さ約30〜150Åの
NiFe、Co又はNiFeCoである。フリー層10
9の材料は、十分な磁気的軟性(softness)、10Oe未満
の保磁力を有し、低磁気等方性、高透磁率を有すること
が好ましい。
【0026】・第2のスピンバルブ 強磁性フリー層109に加えて、第2のスピンバルブ1
04は、導電層110、内側強磁性ピン止め層111、
交換結合層112、及び外側強磁性ピン止め層113を
含む。図示の例では、第2の反強磁性層114も示され
ているが、この層は、本発明の主旨から逸脱することな
く省略することができる。任意であるが、センサ100
の構成要素を保護するために保護被覆層115を設けて
もよい。保護被覆層115は、実施する場合、(図示
の)反強磁性層114の上に配置するか、(反強磁性層
114が省かれる場合は)外側強磁性ピン止め層113
の上に配置する。
04は、導電層110、内側強磁性ピン止め層111、
交換結合層112、及び外側強磁性ピン止め層113を
含む。図示の例では、第2の反強磁性層114も示され
ているが、この層は、本発明の主旨から逸脱することな
く省略することができる。任意であるが、センサ100
の構成要素を保護するために保護被覆層115を設けて
もよい。保護被覆層115は、実施する場合、(図示
の)反強磁性層114の上に配置するか、(反強磁性層
114が省かれる場合は)外側強磁性ピン止め層113
の上に配置する。
【0027】導電層110は、スピンバルブに適切な材
料及び厚さの物質であり、例えば、厚さ約20〜30Å
のCuである。強磁性ピン止め層111/113は各
々、スピンバルブで使用する適宜の材料及び厚さであ
り、例えば、約10〜40ÅのCoである。交換結合層
112は、強い反強磁性交換結合を与える非磁性金属材
料であり、例えば、約4〜8ÅのRuである。第2の反
強磁性層114は、スピンバルブに適用する適宜の材料
及び厚さの反強磁性物質であり、例えば、厚さ約150
ÅのFeMnである。保護被覆層115(使用する場合)
は、処理、酸化、汚染による化学物質及び同様な他の損
傷から下側の層を保護するために高い耐久性と十分な厚
さを有するTa又は他の適宜の材料が好ましい。保護被
覆層115は、例えば、約30〜50Åの厚さである。
料及び厚さの物質であり、例えば、厚さ約20〜30Å
のCuである。強磁性ピン止め層111/113は各
々、スピンバルブで使用する適宜の材料及び厚さであ
り、例えば、約10〜40ÅのCoである。交換結合層
112は、強い反強磁性交換結合を与える非磁性金属材
料であり、例えば、約4〜8ÅのRuである。第2の反
強磁性層114は、スピンバルブに適用する適宜の材料
及び厚さの反強磁性物質であり、例えば、厚さ約150
ÅのFeMnである。保護被覆層115(使用する場合)
は、処理、酸化、汚染による化学物質及び同様な他の損
傷から下側の層を保護するために高い耐久性と十分な厚
さを有するTa又は他の適宜の材料が好ましい。保護被
覆層115は、例えば、約30〜50Åの厚さである。
【0028】・スピンバルブ・センサ:磁化 センサ100は、所定の磁化を呈する。強磁性層107
/109/111/113を含むセンサ100の磁化
は、本発明に従って実行される。センサ100は、初期
作動に先立って磁化することができる。例えば、製造工
程や組立工程においてである。あるいは、センサ100
は、所与の期間作動させた後に磁化することもできる。
静電気放電等による損傷的高温事象によりセンサ100
がその磁気配向を失った場合である。センサ100の磁
化のプロセスは、以下に詳細に説明する。
/109/111/113を含むセンサ100の磁化
は、本発明に従って実行される。センサ100は、初期
作動に先立って磁化することができる。例えば、製造工
程や組立工程においてである。あるいは、センサ100
は、所与の期間作動させた後に磁化することもできる。
静電気放電等による損傷的高温事象によりセンサ100
がその磁気配向を失った場合である。センサ100の磁
化のプロセスは、以下に詳細に説明する。
【0029】センサ100の初期作動の前であろうと後
であろうと、センサ100の磁化された要素は、最終的
に、同じ磁気構成を付与される。特に、第1のスピンバ
ルブ102では、反強磁性層106が、方向130の磁
気配向を有する。説明を簡単にするために、図では汎用
的な方向速記を用いており、円に囲まれた点は(矢頭の
ように)紙面から出てくる方向を示し、そして円に囲ま
れた「×」は(矢尻のように)紙面へ入っていく方向を
示す。隣りの強磁性ピン止め層107は、隣接する反強
磁性層106との交換結合により、方向132にピン止
めされた磁気モーメントを有する。フリー層109の磁
化は自在に動くので、この層はいずれの特定方向にもピ
ン止めされていない。
であろうと、センサ100の磁化された要素は、最終的
に、同じ磁気構成を付与される。特に、第1のスピンバ
ルブ102では、反強磁性層106が、方向130の磁
気配向を有する。説明を簡単にするために、図では汎用
的な方向速記を用いており、円に囲まれた点は(矢頭の
ように)紙面から出てくる方向を示し、そして円に囲ま
れた「×」は(矢尻のように)紙面へ入っていく方向を
示す。隣りの強磁性ピン止め層107は、隣接する反強
磁性層106との交換結合により、方向132にピン止
めされた磁気モーメントを有する。フリー層109の磁
化は自在に動くので、この層はいずれの特定方向にもピ
ン止めされていない。
【0030】第2のスピンバルブ104においては、反
強磁性層114が、方向138の磁気配向を有する。そ
の隣りの強磁性ピン止め層113は、反強磁性層114
との交換結合により平行な方向136にピン止めされた
磁気モーメントを有する。第2のスピンバルブの内側強
磁性層111の磁化方向は、方向134にピン止めされ
ている。これは、交換結合層112が、第2のスピンバ
ルブの外側強磁性ピン止め層113に対して反平行に内
側強磁性ピン止め層111の磁化方向を保持するからで
ある。
強磁性層114が、方向138の磁気配向を有する。そ
の隣りの強磁性ピン止め層113は、反強磁性層114
との交換結合により平行な方向136にピン止めされた
磁気モーメントを有する。第2のスピンバルブの内側強
磁性層111の磁化方向は、方向134にピン止めされ
ている。これは、交換結合層112が、第2のスピンバ
ルブの外側強磁性ピン止め層113に対して反平行に内
側強磁性ピン止め層111の磁化方向を保持するからで
ある。
【0031】さらにセンサ100は、ハード・バイアス
層170、171を含む。これらは、強磁性フリー層1
09に、方向135の静磁化を与える機能を有する。ハ
ード・バイアス層170、171は、CoPtCr等の
高保磁力をもつ材料が好ましい。
層170、171を含む。これらは、強磁性フリー層1
09に、方向135の静磁化を与える機能を有する。ハ
ード・バイアス層170、171は、CoPtCr等の
高保磁力をもつ材料が好ましい。
【0032】・スピンバルブにおける電流 さらにセンサ100は、その中に電流を通すために種々
の付属品を具備する場合がある。例えば、GMR効果に
よる与えられる抵抗変化を検知するために、小さいが一
定の検知電流がセンサ100の中を通される。別の時点
では、センサ100の磁化方向を設定するために比較的
大きな電流がセンサ100を通される。図2は、センサ
100に電流を通すための様々な機構に関連付けてセン
サ100を示している。
の付属品を具備する場合がある。例えば、GMR効果に
よる与えられる抵抗変化を検知するために、小さいが一
定の検知電流がセンサ100の中を通される。別の時点
では、センサ100の磁化方向を設定するために比較的
大きな電流がセンサ100を通される。図2は、センサ
100に電流を通すための様々な機構に関連付けてセン
サ100を示している。
【0033】センサ100には、種々の電気的要素への
電気的接続を容易に行うために一対の相補型リード20
8、209が取り付けられる。リード208、209
は、好適には、厚さ50ÅのCr下層を具備する厚さ5
00ÅのTaを有するが、他の適切な厚さと種類の導電
材料でもよい。磁気抵抗センサ及びスピンバルブへのリ
ードの取り付けは、周知の技術であり、当業者にはよく
知られている。
電気的接続を容易に行うために一対の相補型リード20
8、209が取り付けられる。リード208、209
は、好適には、厚さ50ÅのCr下層を具備する厚さ5
00ÅのTaを有するが、他の適切な厚さと種類の導電
材料でもよい。磁気抵抗センサ及びスピンバルブへのリ
ードの取り付けは、周知の技術であり、当業者にはよく
知られている。
【0034】さらにリード208、209は、センサ1
00に磁気配向用のパルス電流を通すためにセンサ10
0とパルス電流源202の間を接続する。これについて
は後述する。リード208、209には、検知電流源2
06も接続される。これについても後述する。
00に磁気配向用のパルス電流を通すためにセンサ10
0とパルス電流源202の間を接続する。これについて
は後述する。リード208、209には、検知電流源2
06も接続される。これについても後述する。
【0035】・磁化方向の設定 センサ100の作動中に、パルス電流源202はセンサ
100に電流を通す。電流は層106〜115を通って
流れる。後述するが、パルス電流は、反強磁性層106
/114をそれらのブロッキング温度以上に加熱するこ
とにより、これらの層の磁気配向を解放する。さらにパ
ルス電流は、反強磁性層106/114だけでなく強磁
性ピン止め層107/111/113についても特定の
磁化配向を与える。この機能は、バルス電流により発生
される磁場により実行される。これに対して、反強磁性
層106/114の加熱は、パルス電流により発生する
熱により実現される。
100に電流を通す。電流は層106〜115を通って
流れる。後述するが、パルス電流は、反強磁性層106
/114をそれらのブロッキング温度以上に加熱するこ
とにより、これらの層の磁気配向を解放する。さらにパ
ルス電流は、反強磁性層106/114だけでなく強磁
性ピン止め層107/111/113についても特定の
磁化配向を与える。この機能は、バルス電流により発生
される磁場により実行される。これに対して、反強磁性
層106/114の加熱は、パルス電流により発生する
熱により実現される。
【0036】前述の目的を満足するために、パルス電流
源202は、反強磁性層106/114をそれらのブロ
ッキング温度以上とするために十分な振幅と持続時間の
パルス電流を供給し、そして、層106/107/11
1/113/114に所望のバイアスを与えるために十
分な外部磁場を提供する適宜の装置を有する。例とし
て、パルス電流は、約50〜150ns持続する17〜
18mAの信号である。
源202は、反強磁性層106/114をそれらのブロ
ッキング温度以上とするために十分な振幅と持続時間の
パルス電流を供給し、そして、層106/107/11
1/113/114に所望のバイアスを与えるために十
分な外部磁場を提供する適宜の装置を有する。例とし
て、パルス電流は、約50〜150ns持続する17〜
18mAの信号である。
【0037】当業者であれば、本明細書の開示に基づい
て、本発明の主旨から逸脱することなく種々のセンサ要
素にバイアスを与えかつピン止めするために所与の変更
が可能であることは自明であろう。さらに、センサ10
0にバイアスを与える特定の方法及び効果に関して以下
に特定の情報を示す。
て、本発明の主旨から逸脱することなく種々のセンサ要
素にバイアスを与えかつピン止めするために所与の変更
が可能であることは自明であろう。さらに、センサ10
0にバイアスを与える特定の方法及び効果に関して以下
に特定の情報を示す。
【0038】・検知電流 センサ100の作動中、検知電流源206は、リード2
08、209を介してセンサ100に小さな一定の電流
を通す。例として、検知電流は約4〜10mAである。
主として、検知電流は、GMR効果により与えられる抵
抗の変化を検知する手段を提供する。前述の目的を満足
するために、検知電流源206は、好適には、約4〜1
0mAの直流の実質的に一定の電流を供給する適宜の電
流発生装置を有する。
08、209を介してセンサ100に小さな一定の電流
を通す。例として、検知電流は約4〜10mAである。
主として、検知電流は、GMR効果により与えられる抵
抗の変化を検知する手段を提供する。前述の目的を満足
するために、検知電流源206は、好適には、約4〜1
0mAの直流の実質的に一定の電流を供給する適宜の電
流発生装置を有する。
【0039】当業者であれば、本明細書の開示に基づい
て、本発明の主旨から逸脱することなく種々のセンサ要
素における磁化、バイアス付与、電流発生に所与の変更
を行えることは自明であろう。さらに、スピンバルブ1
02/104にバイアスを与える特定の方法及び効果に
関して以下に詳細に説明する。
て、本発明の主旨から逸脱することなく種々のセンサ要
素における磁化、バイアス付与、電流発生に所与の変更
を行えることは自明であろう。さらに、スピンバルブ1
02/104にバイアスを与える特定の方法及び効果に
関して以下に詳細に説明する。
【0040】・出力検知 上記のように、センサ100の抵抗は、外部磁場の検知
中に変化する。以下に説明する他の回路は、この抵抗に
おける変化を定量することにより、検知された磁束遷移
の表す「再生信号」を発生する。
中に変化する。以下に説明する他の回路は、この抵抗に
おける変化を定量することにより、検知された磁束遷移
の表す「再生信号」を発生する。
【0041】すなわち、センサ100の抵抗は、リード
208、209の間の電圧降下を計測し、この電圧を検
知電流で割ることにより決定される。電圧降下を計測す
るために、リード208、209は、差動増幅器若しく
は他の適切な電圧検知器等の出力センサ207へ接続し
てもよい。別の手段として、検知電圧は、リード20
8、209間に流れる電流から計測されたこれらのリー
ド間の電圧としてもよい。
208、209の間の電圧降下を計測し、この電圧を検
知電流で割ることにより決定される。電圧降下を計測す
るために、リード208、209は、差動増幅器若しく
は他の適切な電圧検知器等の出力センサ207へ接続し
てもよい。別の手段として、検知電圧は、リード20
8、209間に流れる電流から計測されたこれらのリー
ド間の電圧としてもよい。
【0042】・磁気ディスク記憶システム 上記のように、センサ100は、読取り/書込みヘッド
のスライダ内で実施されることが好適である。実施例で
は、ヘッドは、図3に示す磁気ディスク記憶システム3
00の例のような磁気ディスク記憶システムの一部でも
よい。
のスライダ内で実施されることが好適である。実施例で
は、ヘッドは、図3に示す磁気ディスク記憶システム3
00の例のような磁気ディスク記憶システムの一部でも
よい。
【0043】磁気ディスク記憶システムは、スピンドル
(主軸)304上に支持されディスク駆動モータ306
により回転される少なくとも1つの回転可能な磁気ディ
スク302を具備し、磁気ディスク302の上に配置さ
れる少なくとも1つのスライダ308を具備する。各ス
ライダ308は、1又は複数の磁気読取り/書込みヘッ
ドを支持する。各磁気ディスク上の磁気記録媒体は、磁
気ディスク302上の環状パターンの同心データ・トラ
ック(図示せず)の形態である。磁気ディスク302が
回転すると、スライダ308が磁気ディスク表面310
上を径方向に内外に移動することにより、ヘッド312
は所望するデータが記録された磁気ディスクの別々の部
分へアクセスすることができる。各スライダ308は、
サスペンション316を用いてアクチュエータ・アーム
314へ取り付けられる。サスペンション316は、僅
かなバネ力を与え、このバネ力がスライダ308をディ
スク表面310に対して付勢している。好適には、アク
チュエータ・アーム314、サスペンション316、及
びスライダ308は、本発明に従って構築された一体的
なサスペンション・アセンブリ部材として実施される。
種々の実施例の詳細は上記の通りである。各アクチュエ
ータ・アーム314は、アクチュエータ手段318へ取
り付けられる。図3に示すアクチュエータ手段318
は、例えばボイス・コイル・モータ(VCM)である。
VCMは、固定磁場中で移動可能なコイルを具備し、そ
のコイルの移動方向及び移動速度は、コントローラから
与えられるモータ電流信号により制御される。ディスク
記憶システムの作動中、ディスク302の回転は、スラ
イダ308とディスク表面310の間にエア・ベアリン
グを発生し、これが、スライダ308に対して上向き力
すなわち揚力を与える。従って、エア・ベアリングは、
サスペンション316の僅かなバネ力と釣り合うことに
より、作動中、小さな一定の間隔だけディスク表面上方
にわずかに離してスライダ308を支持する。
(主軸)304上に支持されディスク駆動モータ306
により回転される少なくとも1つの回転可能な磁気ディ
スク302を具備し、磁気ディスク302の上に配置さ
れる少なくとも1つのスライダ308を具備する。各ス
ライダ308は、1又は複数の磁気読取り/書込みヘッ
ドを支持する。各磁気ディスク上の磁気記録媒体は、磁
気ディスク302上の環状パターンの同心データ・トラ
ック(図示せず)の形態である。磁気ディスク302が
回転すると、スライダ308が磁気ディスク表面310
上を径方向に内外に移動することにより、ヘッド312
は所望するデータが記録された磁気ディスクの別々の部
分へアクセスすることができる。各スライダ308は、
サスペンション316を用いてアクチュエータ・アーム
314へ取り付けられる。サスペンション316は、僅
かなバネ力を与え、このバネ力がスライダ308をディ
スク表面310に対して付勢している。好適には、アク
チュエータ・アーム314、サスペンション316、及
びスライダ308は、本発明に従って構築された一体的
なサスペンション・アセンブリ部材として実施される。
種々の実施例の詳細は上記の通りである。各アクチュエ
ータ・アーム314は、アクチュエータ手段318へ取
り付けられる。図3に示すアクチュエータ手段318
は、例えばボイス・コイル・モータ(VCM)である。
VCMは、固定磁場中で移動可能なコイルを具備し、そ
のコイルの移動方向及び移動速度は、コントローラから
与えられるモータ電流信号により制御される。ディスク
記憶システムの作動中、ディスク302の回転は、スラ
イダ308とディスク表面310の間にエア・ベアリン
グを発生し、これが、スライダ308に対して上向き力
すなわち揚力を与える。従って、エア・ベアリングは、
サスペンション316の僅かなバネ力と釣り合うことに
より、作動中、小さな一定の間隔だけディスク表面上方
にわずかに離してスライダ308を支持する。
【0044】ディスク記憶システムの種々の構成要素
は、作動中、コントローラ(制御ユニット)320から
発生される制御信号、例えば、アクセス制御信号や内部
クロック信号により制御される。通常、制御ユニット3
20は、論理制御回路、記憶手段及びマイクロプロセッ
サ等を有する。制御ユニット320は、種々のシステム
・オペレーションを制御する制御信号、例えば、ライン
322上の駆動モータ制御信号やライン324上のヘッ
ド位置及び探査制御信号等を発生する。ライン324上
の制御信号は、選択されたスライダ308を関連する磁
気ディスク302上の所望のデータ・トラックへ最適に
移動させ位置決めするために所望の電流プロフィールを
与える。読取り信号及び書込み信号は、記録チャネル3
26を用いて読取り/書込みヘッド312との間で伝達
される。
は、作動中、コントローラ(制御ユニット)320から
発生される制御信号、例えば、アクセス制御信号や内部
クロック信号により制御される。通常、制御ユニット3
20は、論理制御回路、記憶手段及びマイクロプロセッ
サ等を有する。制御ユニット320は、種々のシステム
・オペレーションを制御する制御信号、例えば、ライン
322上の駆動モータ制御信号やライン324上のヘッ
ド位置及び探査制御信号等を発生する。ライン324上
の制御信号は、選択されたスライダ308を関連する磁
気ディスク302上の所望のデータ・トラックへ最適に
移動させ位置決めするために所望の電流プロフィールを
与える。読取り信号及び書込み信号は、記録チャネル3
26を用いて読取り/書込みヘッド312との間で伝達
される。
【0045】一般的な磁気ディスク記憶システムの上記
の説明及び図3は、説明のためだけのものである。当業
者であれば、例えば、ディスク記憶システムが多数の磁
気ディスクとアクチュエータを含み、かつ、各アクチュ
エータが多数のスライダを支持できることは自明であろ
う。
の説明及び図3は、説明のためだけのものである。当業
者であれば、例えば、ディスク記憶システムが多数の磁
気ディスクとアクチュエータを含み、かつ、各アクチュ
エータが多数のスライダを支持できることは自明であろ
う。
【0046】・動作 上記の種々のハードウェア実施例に加えて、本発明の別
の態様は、対称スピンバルブ・センサを構成する方法に
関する。
の態様は、対称スピンバルブ・センサを構成する方法に
関する。
【0047】・動作シーケンス 図4は、本発明の方法態様の一実施例を示す、方法ステ
ップ400のシーケンスである。限定する意図ではなく
説明を容易とするために、図4の例は、図1〜図3で上
述したセンサ100及び関連する要素に沿って記述して
いる。図示の通り、ルーチン400は、作製、組立若し
くは他の製造プロセス中にセンサ100の磁気構成を初
期設定するために有用である。さらにルーチン400
は、センサ100が静電気放電からの過渡電圧等の脱配
向高温事象に曝された後に、センサ100の磁気構成を
再設定する場合にも有用である。方法ステップ400
は、タスク402で開始される。
ップ400のシーケンスである。限定する意図ではなく
説明を容易とするために、図4の例は、図1〜図3で上
述したセンサ100及び関連する要素に沿って記述して
いる。図示の通り、ルーチン400は、作製、組立若し
くは他の製造プロセス中にセンサ100の磁気構成を初
期設定するために有用である。さらにルーチン400
は、センサ100が静電気放電からの過渡電圧等の脱配
向高温事象に曝された後に、センサ100の磁気構成を
再設定する場合にも有用である。方法ステップ400
は、タスク402で開始される。
【0048】・パルス電流の印加 タスク404においては、パルス電流源202は、リー
ド208、209を介して多層センサ100にパルス電
流を通す。この電流は、導電層107〜115を流れ
る。上記のように、パルス電流は、反強磁性層106/
114をそれらのブロッキング温度以上に加熱するため
に十分な振幅と持続時間を有し、それにより、これらの
層だけでなく関連する強磁性ピン止め層107/113
の磁気配向も解放する。例として、パルス電流は長方形
波パルスであり、持続時間約50〜150ns、振幅約
17〜18mAである。これ以外に、パルス電流は、多
振幅長方形パルスや別の適宜の波形でもよい。当業者に
は、この開示から自明であろう。
ド208、209を介して多層センサ100にパルス電
流を通す。この電流は、導電層107〜115を流れ
る。上記のように、パルス電流は、反強磁性層106/
114をそれらのブロッキング温度以上に加熱するため
に十分な振幅と持続時間を有し、それにより、これらの
層だけでなく関連する強磁性ピン止め層107/113
の磁気配向も解放する。例として、パルス電流は長方形
波パルスであり、持続時間約50〜150ns、振幅約
17〜18mAである。これ以外に、パルス電流は、多
振幅長方形パルスや別の適宜の波形でもよい。当業者に
は、この開示から自明であろう。
【0049】・反強磁性膜の配向 タスク406において、パルス電流の印加は、反強磁性
層106/114をそれらのブロッキング温度以上に加
熱し、それによりこれらの磁気配向を解放する。加熱に
加えて、パルス電流は、反強磁性層106/114をそ
れぞれの方向130・138へ磁気的に配向させる磁場
も与える。これは、電磁気学において周知の「右手の法
則」による。
層106/114をそれらのブロッキング温度以上に加
熱し、それによりこれらの磁気配向を解放する。加熱に
加えて、パルス電流は、反強磁性層106/114をそ
れぞれの方向130・138へ磁気的に配向させる磁場
も与える。これは、電磁気学において周知の「右手の法
則」による。
【0050】パルス電流は、反強磁性層106/114
のいかなる磁気配向も除去し、かつ、電流により発生さ
れる磁場に従って反強磁性層106/114を再配向さ
せるために十分な時間だけ持続する。図示の例では、電
流パルスは、リード208からリード209の方へ流
れ、このパルス電流による磁場は、反強磁性層106/
114をそれぞれの方向130/138へと配向させ
る。タスク406の後、タスク407のようにパルス電
流を停止させてもよい。パルス電流の印加は、強磁性層
を配向させる必要はない。これは次のステップにおいて
発生する。
のいかなる磁気配向も除去し、かつ、電流により発生さ
れる磁場に従って反強磁性層106/114を再配向さ
せるために十分な時間だけ持続する。図示の例では、電
流パルスは、リード208からリード209の方へ流
れ、このパルス電流による磁場は、反強磁性層106/
114をそれぞれの方向130/138へと配向させ
る。タスク406の後、タスク407のようにパルス電
流を停止させてもよい。パルス電流の印加は、強磁性層
を配向させる必要はない。これは次のステップにおいて
発生する。
【0051】・外側強磁性ピン止め層のピン止め タスク408で示すように、反強磁性層106/114
の磁気配向は、強磁性ピン止め層107/113の磁化
方向をピン止めする効果を有する。これは、反強磁性体
−強磁性体の各対の間の強い交換結合のために生じる。
特に、反強磁性層106は、それ自身の方向130と平
行に強磁性ピン止め層107を方向132へピン止めす
る。同様に、反強磁性層114は、それ自身の方向13
8と平行に第2のスピンバルブの外側強磁性ピン止め層
113を方向136へピン止めする。
の磁気配向は、強磁性ピン止め層107/113の磁化
方向をピン止めする効果を有する。これは、反強磁性体
−強磁性体の各対の間の強い交換結合のために生じる。
特に、反強磁性層106は、それ自身の方向130と平
行に強磁性ピン止め層107を方向132へピン止めす
る。同様に、反強磁性層114は、それ自身の方向13
8と平行に第2のスピンバルブの外側強磁性ピン止め層
113を方向136へピン止めする。
【0052】・内側強磁性ピン止め層 第2のスピンバルブの外側強磁性ピン止め層113のピ
ン止めは、タスク410により示すように、第2のスピ
ンバルブの内側強磁性ピン止め層111をピン止めする
効果を有する。これは、層112が、合わされた強磁性
層111/113の間に実質的な交換結合を与えるため
に生じる。この交換結合故に、第2のスピンバルブの内
側強磁性ピン止め層111の磁気配向は、方向134へ
並び、対向する強磁性ピン止め層113の方向136と
は反平行となる。
ン止めは、タスク410により示すように、第2のスピ
ンバルブの内側強磁性ピン止め層111をピン止めする
効果を有する。これは、層112が、合わされた強磁性
層111/113の間に実質的な交換結合を与えるため
に生じる。この交換結合故に、第2のスピンバルブの内
側強磁性ピン止め層111の磁気配向は、方向134へ
並び、対向する強磁性ピン止め層113の方向136と
は反平行となる。
【0053】よって上記のように方法プロセス400
は、従来とは異なり、対称スピンバルブ・センサの双方
のスピンバルブの磁化を設定することができる。タスク
410の後、ルーチン400はタスク412で終了す
る。
は、従来とは異なり、対称スピンバルブ・センサの双方
のスピンバルブの磁化を設定することができる。タスク
410の後、ルーチン400はタスク412で終了す
る。
【0054】・他の実施例 本発明の好適例について説明したが、当業者であれば、
特許請求の範囲により規定される本発明の主旨から逸脱
することなく種々の変形及び修正が可能であることは自
明であろう。以下、他の実施例を示す。
特許請求の範囲により規定される本発明の主旨から逸脱
することなく種々の変形及び修正が可能であることは自
明であろう。以下、他の実施例を示す。
【0055】・別のセンサ構成 センサ100以外の別の構成が、図6に示すセンサ60
0であり、第2の反強磁性層114が省かれている。反
強磁性層114無しであっても、磁束遷移を検知するセ
ンサ600の動作には支障がない。なぜならこの場合で
も、スピンバルブ104の抵抗は、反強磁性層114の
存在に関係なくフリー層109と隣り合う強磁性ピン止
め層111/107の間の磁気的関係により決定される
からである。
0であり、第2の反強磁性層114が省かれている。反
強磁性層114無しであっても、磁束遷移を検知するセ
ンサ600の動作には支障がない。なぜならこの場合で
も、スピンバルブ104の抵抗は、反強磁性層114の
存在に関係なくフリー層109と隣り合う強磁性ピン止
め層111/107の間の磁気的関係により決定される
からである。
【0056】変形センサ600の動作は、反強磁性層1
14の除去によっては変化しないが、このセンサの構成
は、変形センサ600の磁気配向を容易に行うために異
なる。すなわち、センサ600の磁気配向を容易に行う
ために、強磁性ピン止め層111/113は、異なる厚
さとすることが好ましい。これは、反強磁性層114を
省いた場合にピン止め層111/113をピン止めする
ために有用である。これについては後述する。一例で
は、厚さの差は約10Åとする。
14の除去によっては変化しないが、このセンサの構成
は、変形センサ600の磁気配向を容易に行うために異
なる。すなわち、センサ600の磁気配向を容易に行う
ために、強磁性ピン止め層111/113は、異なる厚
さとすることが好ましい。これは、反強磁性層114を
省いた場合にピン止め層111/113をピン止めする
ために有用である。これについては後述する。一例で
は、厚さの差は約10Åとする。
【0057】・別の磁気構成シーケンス 上記のように、反強磁性層114を省くことは、変形セ
ンサ600を磁気的に配向させるための別のプロセスを
必要とする。図5は、反強磁性層114が省かれた場合
にセンサ600を構築する例としてシーケンス500を
示す。図5の例は、図6〜図7に示した変形センサ60
0及び関連する構成要素に沿って記述されている。以下
の例のセンサ600は、反強磁性層114を省いてお
り、厚さの異なるピン止め層111/113を含む。
ンサ600を磁気的に配向させるための別のプロセスを
必要とする。図5は、反強磁性層114が省かれた場合
にセンサ600を構築する例としてシーケンス500を
示す。図5の例は、図6〜図7に示した変形センサ60
0及び関連する構成要素に沿って記述されている。以下
の例のセンサ600は、反強磁性層114を省いてお
り、厚さの異なるピン止め層111/113を含む。
【0058】・印加パルス電流 シーケンス500がタスク502で開始された後、タス
ク504においてパルス電流源202は、リード20
8、209を介してセンサ600にパルス電流を通す。
この電流は、層106〜115を流れる。パルス電流
は、反強磁性層106をそのブロッキング温度以上に加
熱するに十分な振幅と持続時間を有しており、それによ
り、この層106及び関連する強磁性ピン止め層107
の磁気配向を解放する。例えば、パルス電流は、長方形
波パルスであり、約50〜150nmの持続時間及び約
17〜18mAの振幅である。これ以外に、パルス電流
は、多振幅長方形パルスや別の適宜の波形であってもよ
い。当業者であれば、本開示により自明であろう。
ク504においてパルス電流源202は、リード20
8、209を介してセンサ600にパルス電流を通す。
この電流は、層106〜115を流れる。パルス電流
は、反強磁性層106をそのブロッキング温度以上に加
熱するに十分な振幅と持続時間を有しており、それによ
り、この層106及び関連する強磁性ピン止め層107
の磁気配向を解放する。例えば、パルス電流は、長方形
波パルスであり、約50〜150nmの持続時間及び約
17〜18mAの振幅である。これ以外に、パルス電流
は、多振幅長方形パルスや別の適宜の波形であってもよ
い。当業者であれば、本開示により自明であろう。
【0059】・反強磁性膜の配向 パルス電流の印加は、タスク506において反強磁性層
106をそのブロッキング温度以上に加熱する。これに
よりその磁気配向を解放する。加熱に加えて、このパル
ス電流は、反強磁性層106を方向130へ磁気的に配
向させる磁場も与える。これは、電磁気学で周知の「右
手の法則」による。
106をそのブロッキング温度以上に加熱する。これに
よりその磁気配向を解放する。加熱に加えて、このパル
ス電流は、反強磁性層106を方向130へ磁気的に配
向させる磁場も与える。これは、電磁気学で周知の「右
手の法則」による。
【0060】パルス電流は、反強磁性層106のいかな
る磁気配向も除去し、かつ、流れる電流により発生する
磁場に従って層106を再配向させるために十分な時間
持続する。図示の例では、パルス電流はリード208か
らリード209の方へ流れ、パルス電流の磁場は反強磁
性層106を方向130へ配向させる。タスク506の
後、パルス電流は、タスク508において停止させても
よい。パルス電流の印加は、強磁性膜を配向させる必要
はない。これは、次のステップで生じる。
る磁気配向も除去し、かつ、流れる電流により発生する
磁場に従って層106を再配向させるために十分な時間
持続する。図示の例では、パルス電流はリード208か
らリード209の方へ流れ、パルス電流の磁場は反強磁
性層106を方向130へ配向させる。タスク506の
後、パルス電流は、タスク508において停止させても
よい。パルス電流の印加は、強磁性膜を配向させる必要
はない。これは、次のステップで生じる。
【0061】・強磁性層107のピン止め タスク510に示すように、反強磁性層106の磁気配
向は、隣り合う外側強磁性ピン止め層107の磁化方向
をピン止めする効果を有する。これは、層106と10
7の間の強い交換結合のために生じる。特に、反強磁性
層106は、それ自身の方向130と平行に強磁性ピン
止め層107を方向132へピン止めする。
向は、隣り合う外側強磁性ピン止め層107の磁化方向
をピン止めする効果を有する。これは、層106と10
7の間の強い交換結合のために生じる。特に、反強磁性
層106は、それ自身の方向130と平行に強磁性ピン
止め層107を方向132へピン止めする。
【0062】・強磁性層111/113のピン止め 前述のシーケンス400とは異なり、反強磁性層114
が省かれているので、強磁性層111/113は反強磁
性層114によってピン止めすることはできない。しか
しながらタスク512に示すように、強磁性層111/
113は、方向134/136のいずれかに外部磁場を
印加することにより容易にピン止めされる。外部磁場
(図示せず)は、十分な磁場強度の、例えば4.5KO
eの均一な磁場であることが好ましい。この磁場は、例
えば、必要な磁場を与えるために適切な電磁石若しくは
別の磁気源により発生することができる。
が省かれているので、強磁性層111/113は反強磁
性層114によってピン止めすることはできない。しか
しながらタスク512に示すように、強磁性層111/
113は、方向134/136のいずれかに外部磁場を
印加することにより容易にピン止めされる。外部磁場
(図示せず)は、十分な磁場強度の、例えば4.5KO
eの均一な磁場であることが好ましい。この磁場は、例
えば、必要な磁場を与えるために適切な電磁石若しくは
別の磁気源により発生することができる。
【0063】強磁性層111/113の厚さが異なるの
で、層111/113のうち厚い方の層がより強く印加
磁場に対して応答する。従って、この厚い方の層は、外
部磁場によりそれ自身を配向させる。残りの(薄い方の)
層は、必然的に厚い方の層に対して反平行にそれ自身を
配向させる。これは、交換結合層112により与えられ
る強い反強磁性交換結合のためである。
で、層111/113のうち厚い方の層がより強く印加
磁場に対して応答する。従って、この厚い方の層は、外
部磁場によりそれ自身を配向させる。残りの(薄い方の)
層は、必然的に厚い方の層に対して反平行にそれ自身を
配向させる。これは、交換結合層112により与えられ
る強い反強磁性交換結合のためである。
【0064】このように強磁性層111/113を(そ
れぞれ)方向134/136へ磁気的に配向させること
を確保するために、次の機構を用いることが好適であ
る。図示の通り、強磁性層113を強磁性層111より
も薄くすることができる。この機構においてタスク51
2での磁場は、方向134へ印加される。別の例(図示
せず)として、強磁性層113を強磁性層111よりも
厚くすることもでき、タスク512での磁場は方向13
6へ印加される。
れぞれ)方向134/136へ磁気的に配向させること
を確保するために、次の機構を用いることが好適であ
る。図示の通り、強磁性層113を強磁性層111より
も薄くすることができる。この機構においてタスク51
2での磁場は、方向134へ印加される。別の例(図示
せず)として、強磁性層113を強磁性層111よりも
厚くすることもでき、タスク512での磁場は方向13
6へ印加される。
【0065】タスク512において強磁性ピン止め層1
11/113の磁化を設定した後、タスク514におい
て外部磁場を除去し、ルーチン500はタスク514に
おいて終了する。前述と同様にプロセス500は、従来
とは異なり、対称スピンバルブ・センサの双方のスピン
バルブの磁化を設定することができる。
11/113の磁化を設定した後、タスク514におい
て外部磁場を除去し、ルーチン500はタスク514に
おいて終了する。前述と同様にプロセス500は、従来
とは異なり、対称スピンバルブ・センサの双方のスピン
バルブの磁化を設定することができる。
【0066】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【0067】(1)データを読み取る装置において、第
1の方向に配列した磁気スピン構造を有する第1の反強
磁性層と、前記第1の反強磁性層に隣接しかつ前記第1
の反強磁性層により前記第1の方向と平行にピン止めさ
れた磁化方向を有する第1の強磁性ピン止め層と、前記
第1の反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層と、前
記第1の非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、前
記強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、前
記第2の非磁性導電層と隣接しかつ前記第1の方向と平
行にピン止めされた磁化方向を有する第2の強磁性ピン
止め層と、前記第2の強磁性層と隣接する交換結合層
と、前記交換結合層と隣接しかつ前記第1の方向と反平
行にピン止めされた磁化方向を有する第3の強磁性ピン
止め層とを有し、前記交換結合層は、前記第2及び第3
の強磁性ピン止め層の磁化方向を互いに反平行な方向に
ピン止めするべく前記第2及び第3の強磁性ピン止め層
と所定のレベルの交換結合を呈するデータを読み取る装
置。 (2)前記第1の反強磁性層がNiOを含む上記(1)
の装置。 (3)前記強磁性ピン止め層が各々Coを含む上記
(1)の装置。 (4)前記導電層が各々Cuを含む上記(1)の装置。 (5)前記強磁性フリー層がNiOを含む上記(1)の
装置。 (6)前記交換結合層がRuを含む上記(1)の装置。 (7)前記第3の強磁性ピン止め層に隣接する第2の反
強磁性層を有し、前記第2の反強磁性層が前記第1の方
向と反平行に配列した磁気スピン構造を有する上記
(1)の装置。 (8)前記第2の反強磁性層がFeMnを含む上記
(7)の装置。 (9)前記第2の反強磁性層がNiOを含む上記(7)
の装置。 (10)磁気記憶システムにおいて、データを記録する
ための複数のトラックを有する磁気記憶媒体とサスペン
ション・アセンブリ部材とを有し、前記サスペンション
・アセンブリ部材が、前記磁気記憶媒体と所定の関係を
もって装着されかつ遠方端と近方端を有するディスク・
アクセス・アームと、前記遠方端近傍にて前記アームに
装着されかつ双スピンバルブ・センサを含む読み取りヘ
ッドとを具備し、前記双スピンバルブ・センサが、第1
の方向に配列した磁気スピン構造を有する第1の反強磁
性層と、前記第1の反強磁性層に隣接しかつ前記第1の
反強磁性層により前記第1の方向と平行にピン止めされ
た磁化方向を有する第1の強磁性ピン止め層と、前記第
1の反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層と、前記
第1の非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、前記
強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、前記
第2の非磁性導電層と隣接しかつ前記第1の方向と平行
にピン止めされた磁化方向を有する第2の強磁性ピン止
め層と、前記第2の強磁性層と隣接する交換結合層と、
前記交換結合層と隣接しかつ前記第1の方向と反平行に
ピン止めされた磁化方向を有する第3の強磁性ピン止め
層とを具備し、前記交換結合層は、前記第2及び第3の
強磁性ピン止め層の磁化方向を互いに反平行な方向にピ
ン止めするべく前記第2及び第3の強磁性ピン止め層と
所定のレベルの交換結合を呈する磁気記憶システム。 (11)前記第1の反強磁性層がNiOを含む上記(1
0)のシステム。 (12)前記強磁性ピン止め層が各々Coを含む上記
(10))のシステム。 (13)前記導電層が各々Cuを含む上記(10))の
システム。 (14)前記強磁性フリー層がNiOを含む上記(1
0))のシステム。 (15)前記交換結合層がRuを含む上記(10))の
システム。 (16)前記第3の強磁性ピン止め層に隣接する第2の
反強磁性層を有し、前記第2の反強磁性層が前記第1の
方向と反平行に配列した磁気スピン構造を有する上記
(10)のシステム。 (17)前記第2の反強磁性層がFeMnを含む上記
(16)のシステム。 (18)前記第2の反強磁性層がNiOを含む上記(1
6)のシステム。 (19)前記磁気記憶媒体がディスク媒体を有する上記
(10)のシステム。 (20)ブロッキング温度を有する第1の反強磁性層
と、前記第1の反強磁性層と隣接する第1の強磁性ピン
止め層と、前記第1の反強磁性層と隣接する第1の非磁
性導電層と、前記非磁性導電層と隣接する強磁性フリー
層と、前記強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電
層と、前記第2の非磁性導電層と隣接する第2の強磁性
ピン止め層と、前記第2の強磁性ピン止め層と隣接する
交換結合層と、前記交換結合層と隣接する第3の強磁性
ピン止め層とを有し、前記交換結合層は、前記第2及び
第3の強磁性ピン止め層の磁化方向を互いに反平行な方
向にピン止めするために十分な前記第2と第3の強磁性
ピン止め層の間の所定のレベルの交換結合を呈し、か
つ、前記第3の強磁性ピン止め層と隣接しかつブロッキ
ング温度を有する第2の反強磁性層を有する双スピンバ
ルブ・センサにバイアスをあたえる方法において、前記
双スピンバルブ・センサに所定のレベルの熱を発生させ
かつ磁場を発生させるべく、前記非磁性導電層の少なく
とも1つ及び前記強磁性フリー層に対して第1の方向に
パルス電流を通すステップと、前記パルス電流による前
記熱に応答して、前記反強磁性層がそれらのブロッキン
グ温度を超えるステップと、前記パルス電流による前記
磁場に応答して、前記第1の反強磁性層の磁気スピン構
造が前記第1の方向に実質的に垂直な第2の方向へ配向
し、かつ、前記第2の反強磁性層の磁気スピン構造が前
記第2の方向と反平行な第3の方向へ配向するステップ
と、前記第1の反強磁性層の磁気スピン構造が前記第2
の方向へ配向することに応答して、前記第1の強磁性ピ
ン止め層を前記第2の方向と平行な磁化方向へピン止め
するステップと、前記第2の反強磁性層の磁気スピン構
造が前記第3の方向へ配向することに応答して、前記第
3の強磁性ピン止め層を前記第3の方向と平行な磁化方
向へピン止めするステップと、前記第3の強磁性ピン止
め層が前記第3の方向と平行な磁化方向へピン止めされ
ることに応答して、前記交換結合層が、前記第2の強磁
性ピン止め層を前記第2の方向と平行な磁化方向へピン
止めするステップとを有する双スピンバルブ・センサに
バイアスを与える方法。 (21)前記パルス電流が約50〜100nsの持続時
間を有する上記(20)の方法。 (22)前記パルス電流が約17〜18mAの振幅を有
する上記(20)の方法。 (23)前記パルス電流が実質的に長方形の波形を有す
る上記(20)の方法。 (24)ブロッキング温度を有する反強磁性層と、前記
反強磁性層と隣接する第1の強磁性ピン止め層と、前記
反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層と、前記第1
の非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、前記強磁
性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、前記第2
の非磁性導電層と隣接する第2の強磁性ピン止め層と、
前記第2の強磁性ピン止め層と隣接する交換結合層と、
前記交換結合層を隣接する第3の強磁性ピン止め層とを
有し、前記交換結合層は、前記第2及び第3の強磁性ピ
ン止め層の磁化方向を互いに反平行な方向にピン止めす
るために前記第2と第3の強磁性ピン止め層の間の所定
のレベルの交換結合を呈し、かつ、前記第2と第3の強
磁性ピン止め層は互いに厚さが異なる双スピンバルブ・
センサにバイアスを与える方法において、前記双スピン
バルブ・センサに所定のレベルの熱を発生させかつ磁場
を発生させるために、前記非磁性導電層の少なくとも1
つ及び前記強磁性フリー層に対して第1の方向にパルス
電流を通すステップと、前記パルス電流による前記熱に
応答して、前記反強磁性層がそのブロッキング温度を超
えるステップと、前記パルス電流による前記磁場に応答
して、前記反強磁性層の磁気スピン構造が前記第1の方
向に実質的に垂直な第2の方向へ配向するステップと、
前記反強磁性層の磁気スピン構造が前記第2の方向へ配
向することに応答して、前記第1の強磁性ピン止め層を
前記第2の方向と平行な磁化方向へピン止めするステッ
プと、前記第2の方向と平行な方向若しくは反平行な方
向のいずれかの方向の外部磁場を前記第2及び第3の強
磁性ピン止め層に印加するステップと、前記外部磁場に
応答して、前記第2及び第3の強磁性ピン止め層の磁化
方向を互いに逆向きにピン止めするステップとを有する
双スピンバルブ・センサにバイアスを与える方法。 (25)前記第2及び第3の強磁性ピン止め層の磁化方
向をピン止めするステップが、前記第2及び第3の強磁
性ピン止め層のうち厚い方の磁化方向を前記外部磁場と
平行な方向にピン止めするステップと、前記厚い方の強
磁性ピン止め層がピン止めされたことに応答して、前記
交換結合層が、薄い方の強磁性ピン止め層の磁化方向を
前記外部磁場と反平行な方向にピン止めするステップと
を有する上記(24)の方法。 (26)前記外部磁場が第2の方向を向いており、前記
第2の強磁性ピン止め層が前記第3の強磁性ピン止め層
よりも厚い上記(25)の方法。 (27)前記外部磁場が前記第2の方向と反平行に向い
ており、前記第3の強磁性ピン止め層が前記第2の強磁
性ピン止め層よりも厚い上記(25)の方法。 (28)前記パルス電流が約50〜100nsの持続時
間を有する上記(24)の方法。 (29)前記パルス電流が約17〜18mAAの振幅を
有する上記(24)の方法。 (30)前記パルス電流が実質的に長方形の波形を有す
る上記(24)の方法。
1の方向に配列した磁気スピン構造を有する第1の反強
磁性層と、前記第1の反強磁性層に隣接しかつ前記第1
の反強磁性層により前記第1の方向と平行にピン止めさ
れた磁化方向を有する第1の強磁性ピン止め層と、前記
第1の反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層と、前
記第1の非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、前
記強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、前
記第2の非磁性導電層と隣接しかつ前記第1の方向と平
行にピン止めされた磁化方向を有する第2の強磁性ピン
止め層と、前記第2の強磁性層と隣接する交換結合層
と、前記交換結合層と隣接しかつ前記第1の方向と反平
行にピン止めされた磁化方向を有する第3の強磁性ピン
止め層とを有し、前記交換結合層は、前記第2及び第3
の強磁性ピン止め層の磁化方向を互いに反平行な方向に
ピン止めするべく前記第2及び第3の強磁性ピン止め層
と所定のレベルの交換結合を呈するデータを読み取る装
置。 (2)前記第1の反強磁性層がNiOを含む上記(1)
の装置。 (3)前記強磁性ピン止め層が各々Coを含む上記
(1)の装置。 (4)前記導電層が各々Cuを含む上記(1)の装置。 (5)前記強磁性フリー層がNiOを含む上記(1)の
装置。 (6)前記交換結合層がRuを含む上記(1)の装置。 (7)前記第3の強磁性ピン止め層に隣接する第2の反
強磁性層を有し、前記第2の反強磁性層が前記第1の方
向と反平行に配列した磁気スピン構造を有する上記
(1)の装置。 (8)前記第2の反強磁性層がFeMnを含む上記
(7)の装置。 (9)前記第2の反強磁性層がNiOを含む上記(7)
の装置。 (10)磁気記憶システムにおいて、データを記録する
ための複数のトラックを有する磁気記憶媒体とサスペン
ション・アセンブリ部材とを有し、前記サスペンション
・アセンブリ部材が、前記磁気記憶媒体と所定の関係を
もって装着されかつ遠方端と近方端を有するディスク・
アクセス・アームと、前記遠方端近傍にて前記アームに
装着されかつ双スピンバルブ・センサを含む読み取りヘ
ッドとを具備し、前記双スピンバルブ・センサが、第1
の方向に配列した磁気スピン構造を有する第1の反強磁
性層と、前記第1の反強磁性層に隣接しかつ前記第1の
反強磁性層により前記第1の方向と平行にピン止めされ
た磁化方向を有する第1の強磁性ピン止め層と、前記第
1の反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層と、前記
第1の非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、前記
強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、前記
第2の非磁性導電層と隣接しかつ前記第1の方向と平行
にピン止めされた磁化方向を有する第2の強磁性ピン止
め層と、前記第2の強磁性層と隣接する交換結合層と、
前記交換結合層と隣接しかつ前記第1の方向と反平行に
ピン止めされた磁化方向を有する第3の強磁性ピン止め
層とを具備し、前記交換結合層は、前記第2及び第3の
強磁性ピン止め層の磁化方向を互いに反平行な方向にピ
ン止めするべく前記第2及び第3の強磁性ピン止め層と
所定のレベルの交換結合を呈する磁気記憶システム。 (11)前記第1の反強磁性層がNiOを含む上記(1
0)のシステム。 (12)前記強磁性ピン止め層が各々Coを含む上記
(10))のシステム。 (13)前記導電層が各々Cuを含む上記(10))の
システム。 (14)前記強磁性フリー層がNiOを含む上記(1
0))のシステム。 (15)前記交換結合層がRuを含む上記(10))の
システム。 (16)前記第3の強磁性ピン止め層に隣接する第2の
反強磁性層を有し、前記第2の反強磁性層が前記第1の
方向と反平行に配列した磁気スピン構造を有する上記
(10)のシステム。 (17)前記第2の反強磁性層がFeMnを含む上記
(16)のシステム。 (18)前記第2の反強磁性層がNiOを含む上記(1
6)のシステム。 (19)前記磁気記憶媒体がディスク媒体を有する上記
(10)のシステム。 (20)ブロッキング温度を有する第1の反強磁性層
と、前記第1の反強磁性層と隣接する第1の強磁性ピン
止め層と、前記第1の反強磁性層と隣接する第1の非磁
性導電層と、前記非磁性導電層と隣接する強磁性フリー
層と、前記強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電
層と、前記第2の非磁性導電層と隣接する第2の強磁性
ピン止め層と、前記第2の強磁性ピン止め層と隣接する
交換結合層と、前記交換結合層と隣接する第3の強磁性
ピン止め層とを有し、前記交換結合層は、前記第2及び
第3の強磁性ピン止め層の磁化方向を互いに反平行な方
向にピン止めするために十分な前記第2と第3の強磁性
ピン止め層の間の所定のレベルの交換結合を呈し、か
つ、前記第3の強磁性ピン止め層と隣接しかつブロッキ
ング温度を有する第2の反強磁性層を有する双スピンバ
ルブ・センサにバイアスをあたえる方法において、前記
双スピンバルブ・センサに所定のレベルの熱を発生させ
かつ磁場を発生させるべく、前記非磁性導電層の少なく
とも1つ及び前記強磁性フリー層に対して第1の方向に
パルス電流を通すステップと、前記パルス電流による前
記熱に応答して、前記反強磁性層がそれらのブロッキン
グ温度を超えるステップと、前記パルス電流による前記
磁場に応答して、前記第1の反強磁性層の磁気スピン構
造が前記第1の方向に実質的に垂直な第2の方向へ配向
し、かつ、前記第2の反強磁性層の磁気スピン構造が前
記第2の方向と反平行な第3の方向へ配向するステップ
と、前記第1の反強磁性層の磁気スピン構造が前記第2
の方向へ配向することに応答して、前記第1の強磁性ピ
ン止め層を前記第2の方向と平行な磁化方向へピン止め
するステップと、前記第2の反強磁性層の磁気スピン構
造が前記第3の方向へ配向することに応答して、前記第
3の強磁性ピン止め層を前記第3の方向と平行な磁化方
向へピン止めするステップと、前記第3の強磁性ピン止
め層が前記第3の方向と平行な磁化方向へピン止めされ
ることに応答して、前記交換結合層が、前記第2の強磁
性ピン止め層を前記第2の方向と平行な磁化方向へピン
止めするステップとを有する双スピンバルブ・センサに
バイアスを与える方法。 (21)前記パルス電流が約50〜100nsの持続時
間を有する上記(20)の方法。 (22)前記パルス電流が約17〜18mAの振幅を有
する上記(20)の方法。 (23)前記パルス電流が実質的に長方形の波形を有す
る上記(20)の方法。 (24)ブロッキング温度を有する反強磁性層と、前記
反強磁性層と隣接する第1の強磁性ピン止め層と、前記
反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層と、前記第1
の非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、前記強磁
性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、前記第2
の非磁性導電層と隣接する第2の強磁性ピン止め層と、
前記第2の強磁性ピン止め層と隣接する交換結合層と、
前記交換結合層を隣接する第3の強磁性ピン止め層とを
有し、前記交換結合層は、前記第2及び第3の強磁性ピ
ン止め層の磁化方向を互いに反平行な方向にピン止めす
るために前記第2と第3の強磁性ピン止め層の間の所定
のレベルの交換結合を呈し、かつ、前記第2と第3の強
磁性ピン止め層は互いに厚さが異なる双スピンバルブ・
センサにバイアスを与える方法において、前記双スピン
バルブ・センサに所定のレベルの熱を発生させかつ磁場
を発生させるために、前記非磁性導電層の少なくとも1
つ及び前記強磁性フリー層に対して第1の方向にパルス
電流を通すステップと、前記パルス電流による前記熱に
応答して、前記反強磁性層がそのブロッキング温度を超
えるステップと、前記パルス電流による前記磁場に応答
して、前記反強磁性層の磁気スピン構造が前記第1の方
向に実質的に垂直な第2の方向へ配向するステップと、
前記反強磁性層の磁気スピン構造が前記第2の方向へ配
向することに応答して、前記第1の強磁性ピン止め層を
前記第2の方向と平行な磁化方向へピン止めするステッ
プと、前記第2の方向と平行な方向若しくは反平行な方
向のいずれかの方向の外部磁場を前記第2及び第3の強
磁性ピン止め層に印加するステップと、前記外部磁場に
応答して、前記第2及び第3の強磁性ピン止め層の磁化
方向を互いに逆向きにピン止めするステップとを有する
双スピンバルブ・センサにバイアスを与える方法。 (25)前記第2及び第3の強磁性ピン止め層の磁化方
向をピン止めするステップが、前記第2及び第3の強磁
性ピン止め層のうち厚い方の磁化方向を前記外部磁場と
平行な方向にピン止めするステップと、前記厚い方の強
磁性ピン止め層がピン止めされたことに応答して、前記
交換結合層が、薄い方の強磁性ピン止め層の磁化方向を
前記外部磁場と反平行な方向にピン止めするステップと
を有する上記(24)の方法。 (26)前記外部磁場が第2の方向を向いており、前記
第2の強磁性ピン止め層が前記第3の強磁性ピン止め層
よりも厚い上記(25)の方法。 (27)前記外部磁場が前記第2の方向と反平行に向い
ており、前記第3の強磁性ピン止め層が前記第2の強磁
性ピン止め層よりも厚い上記(25)の方法。 (28)前記パルス電流が約50〜100nsの持続時
間を有する上記(24)の方法。 (29)前記パルス電流が約17〜18mAAの振幅を
有する上記(24)の方法。 (30)前記パルス電流が実質的に長方形の波形を有す
る上記(24)の方法。
【図1】本発明による双スピンバルブ読取りセンサの断
面斜視図である。
面斜視図である。
【図2】本発明の双スピンバルブ読取りセンサの断面平
面図であり、検知電流、バイアス電流、及び電圧計測の
適用も示す図である。
面図であり、検知電流、バイアス電流、及び電圧計測の
適用も示す図である。
【図3】本発明による磁気ディスク記憶システムの構成
図である。
図である。
【図4】本発明による双スピンバルブ読取りセンサの一
実施例を構築するオペレーションのシーケンスの流れ図
である。
実施例を構築するオペレーションのシーケンスの流れ図
である。
【図5】本発明の双スピンバルブ読取りセンサの別の実
施例を構築するオペレーションのシーケンスの流れ図で
ある。
施例を構築するオペレーションのシーケンスの流れ図で
ある。
【図6】本発明による双スピンバルブ読取りセンサの別
の実施例の断面斜視図である。
の実施例の断面斜視図である。
【図7】本発明の双スピンバルブ読取りセンサの別の実
施例の断面平面図であり、検知電流、バイアス電流、及
び電圧計測の適用も示す図である。
施例の断面平面図であり、検知電流、バイアス電流、及
び電圧計測の適用も示す図である。
100 双スピンバルブ・センサ 102、104 スピンバルブ・センサ 106 反強磁性層 107 強磁性ピン止め層 108 非磁性導電層 109 強磁性フリー層 110 非磁性導電層 111 (内側)強磁性ピン止め層 112 交換結合層 113 (外側)強磁性ピン止め層 114 反強磁性層 115 保護被覆層 170、171 ハード・バイアス層 202 パルス電流 206 検知電流源 207 出力センサ 208、209 リード 300 磁気ディスク記憶システム 302 磁気ディスク 304 スピンドル(主軸) 306 駆動モータ 308 スライダ 310 磁気ディスク表面 312 ヘッド 314 アクチュエータ・アーム 316 サスペンション 318 ボイス・コイル・モータ(VCM) 320 コントローラ(制御ユニット) 326 記録チャネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/39
Claims (30)
- 【請求項1】データを読み取る装置において、 第1の方向に配列した磁気スピン構造を有する第1の反
強磁性層と、 前記第1の反強磁性層に隣接しかつ前記第1の反強磁性
層により前記第1の方向と平行にピン止めされた磁化方
向を有する第1の強磁性ピン止め層と、 前記第1の反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層
と、 前記第1の非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、 前記強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、 前記第2の非磁性導電層と隣接しかつ前記第1の方向と
平行にピン止めされた磁化方向を有する第2の強磁性ピ
ン止め層と、 前記第2の強磁性層と隣接する交換結合層と、 前記交換結合層と隣接しかつ前記第1の方向と反平行に
ピン止めされた磁化方向を有する第3の強磁性ピン止め
層とを有し、 前記交換結合層は、前記第2及び第3の強磁性ピン止め
層の磁化方向を互いに反平行な方向にピン止めするべく
前記第2及び第3の強磁性ピン止め層と所定のレベルの
交換結合を呈するデータを読み取る装置。 - 【請求項2】前記第1の反強磁性層がNiOを含む請求
項1の装置。 - 【請求項3】前記強磁性ピン止め層が各々Coを含む請
求項1の装置。 - 【請求項4】前記導電層が各々Cuを含む請求項1の装
置。 - 【請求項5】前記強磁性フリー層がNiOを含む請求項
1の装置。 - 【請求項6】前記交換結合層がRuを含む請求項1の装
置。 - 【請求項7】前記第3の強磁性ピン止め層に隣接する第
2の反強磁性層を有し、前記第2の反強磁性層が前記第
1の方向と反平行に配列した磁気スピン構造を有する請
求項1の装置。 - 【請求項8】前記第2の反強磁性層がFeMnを含む請
求項7の装置。 - 【請求項9】前記第2の反強磁性層がNiOを含む請求
項7の装置。 - 【請求項10】磁気記憶システムにおいて、 データを記録するための複数のトラックを有する磁気記
憶媒体とサスペンション・アセンブリ部材とを有し、前
記サスペンション・アセンブリ部材が、 前記磁気記憶媒体と所定の関係をもって装着されかつ遠
方端と近方端を有するディスク・アクセス・アームと、 前記遠方端近傍にて前記アームに装着されかつ双スピン
バルブ・センサを含む読み取りヘッドとを具備し、前記
双スピンバルブ・センサが、 第1の方向に配列した磁気スピン構造を有する第1の反
強磁性層と、 前記第1の反強磁性層に隣接しかつ前記第1の反強磁性
層により前記第1の方向と平行にピン止めされた磁化方
向を有する第1の強磁性ピン止め層と、 前記第1の反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層
と、 前記第1の非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、 前記強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、 前記第2の非磁性導電層と隣接しかつ前記第1の方向と
平行にピン止めされた磁化方向を有する第2の強磁性ピ
ン止め層と、 前記第2の強磁性層と隣接する交換結合層と、 前記交換結合層と隣接しかつ前記第1の方向と反平行に
ピン止めされた磁化方向を有する第3の強磁性ピン止め
層とを具備し、 前記交換結合層は、前記第2及び第3の強磁性ピン止め
層の磁化方向を互いに反平行な方向にピン止めするべく
前記第2及び第3の強磁性ピン止め層と所定のレベルの
交換結合を呈する磁気記憶システム。 - 【請求項11】前記第1の反強磁性層がNiOを含む請
求項10のシステム。 - 【請求項12】前記強磁性ピン止め層が各々Coを含む
請求項10のシステム。 - 【請求項13】前記導電層が各々Cuを含む請求項10
のシステム。 - 【請求項14】前記強磁性フリー層がNiOを含む請求
項10のシステム。 - 【請求項15】前記交換結合層がRuを含む請求項10
のシステム。 - 【請求項16】前記第3の強磁性ピン止め層に隣接する
第2の反強磁性層を有し、前記第2の反強磁性層が前記
第1の方向と反平行に配列した磁気スピン構造を有する
請求項10のシステム。 - 【請求項17】前記第2の反強磁性層がFeMnを含む
請求項16のシステム。 - 【請求項18】前記第2の反強磁性層がNiOを含む請
求項16のシステム。 - 【請求項19】前記磁気記憶媒体がディスク媒体を有す
る請求項10のシステム。 - 【請求項20】ブロッキング温度を有する第1の反強磁
性層と、 前記第1の反強磁性層と隣接する第1の強磁性ピン止め
層と、 前記第1の反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層
と、 前記非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、 前記強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、 前記第2の非磁性導電層と隣接する第2の強磁性ピン止
め層と、 前記第2の強磁性ピン止め層と隣接する交換結合層と、 前記交換結合層と隣接する第3の強磁性ピン止め層とを
有し、 前記交換結合層は、前記第2及び第3の強磁性ピン止め
層の磁化方向を互いに反平行な方向にピン止めするため
に十分な前記第2と第3の強磁性ピン止め層の間の所定
のレベルの交換結合を呈し、かつ、 前記第3の強磁性ピン止め層と隣接しかつブロッキング
温度を有する第2の反強磁性層を有する双スピンバルブ
・センサにバイアスをあたえる方法において、 前記双スピンバルブ・センサに所定のレベルの熱を発生
させかつ磁場を発生させるべく、前記非磁性導電層の少
なくとも1つ及び前記強磁性フリー層に対して第1の方
向にパルス電流を通すステップと、 前記パルス電流による前記熱に応答して、前記反強磁性
層がそれらのブロッキング温度を超えるステップと、 前記パルス電流による前記磁場に応答して、前記第1の
反強磁性層の磁気スピン構造が前記第1の方向に実質的
に垂直な第2の方向へ配向し、かつ、前記第2の反強磁
性層の磁気スピン構造が前記第2の方向と反平行な第3
の方向へ配向するステップと、 前記第1の反強磁性層の磁気スピン構造が前記第2の方
向へ配向することに応答して、前記第1の強磁性ピン止
め層を前記第2の方向と平行な磁化方向へピン止めする
ステップと、 前記第2の反強磁性層の磁気スピン構造が前記第3の方
向へ配向することに応答して、前記第3の強磁性ピン止
め層を前記第3の方向と平行な磁化方向へピン止めする
ステップと、 前記第3の強磁性ピン止め層が前記第3の方向と平行な
磁化方向へピン止めされることに応答して、前記交換結
合層が、前記第2の強磁性ピン止め層を前記第2の方向
と平行な磁化方向へピン止めするステップとを有する双
スピンバルブ・センサにバイアスを与える方法。 - 【請求項21】前記パルス電流が約50〜100nsの
持続時間を有する請求項20の方法。 - 【請求項22】前記パルス電流が約17〜18mAの振
幅を有する請求項20の方法。 - 【請求項23】前記パルス電流が実質的に長方形の波形
を有する請求項20の方法。 - 【請求項24】ブロッキング温度を有する反強磁性層
と、 前記反強磁性層と隣接する第1の強磁性ピン止め層と、 前記反強磁性層と隣接する第1の非磁性導電層と、 前記第1の非磁性導電層と隣接する強磁性フリー層と、 前記強磁性フリー層と隣接する第2の非磁性導電層と、 前記第2の非磁性導電層と隣接する第2の強磁性ピン止
め層と、 前記第2の強磁性ピン止め層と隣接する交換結合層と、 前記交換結合層を隣接する第3の強磁性ピン止め層とを
有し、 前記交換結合層は、前記第2及び第3の強磁性ピン止め
層の磁化方向を互いに反平行な方向にピン止めするため
に前記第2と第3の強磁性ピン止め層の間の所定のレベ
ルの交換結合を呈し、かつ、 前記第2と第3の強磁性ピン止め層は互いに厚さが異な
る双スピンバルブ・センサにバイアスを与える方法にお
いて、 前記双スピンバルブ・センサに所定のレベルの熱を発生
させかつ磁場を発生させるために、前記非磁性導電層の
少なくとも1つ及び前記強磁性フリー層に対して第1の
方向にパルス電流を通すステップと、 前記パルス電流による前記熱に応答して、前記反強磁性
層がそのブロッキング温度を超えるステップと、 前記パルス電流による前記磁場に応答して、前記反強磁
性層の磁気スピン構造が前記第1の方向に実質的に垂直
な第2の方向へ配向するステップと、 前記反強磁性層の磁気スピン構造が前記第2の方向へ配
向することに応答して、前記第1の強磁性ピン止め層を
前記第2の方向と平行な磁化方向へピン止めするステッ
プと、 前記第2の方向と平行な方向若しくは反平行な方向のい
ずれかの方向の外部磁場を前記第2及び第3の強磁性ピ
ン止め層に印加するステップと、 前記外部磁場に応答して、前記第2及び第3の強磁性ピ
ン止め層の磁化方向を互いに逆向きにピン止めするステ
ップとを有する双スピンバルブ・センサにバイアスを与
える方法。 - 【請求項25】前記第2及び第3の強磁性ピン止め層の
磁化方向をピン止めするステップが、前記第2及び第3
の強磁性ピン止め層のうち厚い方の磁化方向を前記外部
磁場と平行な方向にピン止めするステップと、 前記厚い方の強磁性ピン止め層がピン止めされたことに
応答して、前記交換結合層が、薄い方の強磁性ピン止め
層の磁化方向を前記外部磁場と反平行な方向にピン止め
するステップとを有する請求項24の方法。 - 【請求項26】前記外部磁場が第2の方向を向いてお
り、前記第2の強磁性ピン止め層が前記第3の強磁性ピ
ン止め層よりも厚い請求項25の方法。 - 【請求項27】前記外部磁場が前記第2の方向と反平行
に向いており、前記第3の強磁性ピン止め層が前記第2
の強磁性ピン止め層よりも厚い請求項25の方法。 - 【請求項28】前記パルス電流が約50〜100nsの
持続時間を有する請求項24の方法。 - 【請求項29】前記パルス電流が約17〜18mAの振
幅を有する請求項24の方法。 - 【請求項30】前記パルス電流が実質的に長方形の波形
を有する請求項24の方法。
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