JP3274449B2 - 磁気抵抗効果素子、ならびに、前記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッド - Google Patents

磁気抵抗効果素子、ならびに、前記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッド

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JP3274449B2
JP3274449B2 JP2000046350A JP2000046350A JP3274449B2 JP 3274449 B2 JP3274449 B2 JP 3274449B2 JP 2000046350 A JP2000046350 A JP 2000046350A JP 2000046350 A JP2000046350 A JP 2000046350A JP 3274449 B2 JP3274449 B2 JP 3274449B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性を向上で
き、しかもより大きい交換異方性磁界を得られるように
した交換結合膜を用いた磁気抵抗効果素子ならびに、前
記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】スピンバルブ型薄膜素子は、巨大磁気抵
抗効果を利用したＧＭＲ（giant magnetoresistive）素
子の１種であり、ハードディスクなどの記録媒体からの
記録磁界を検出するものである。
【０００３】このスピンバルブ型薄膜素子は、ＧＭＲ素
子の中でも比較的構造が単純で、しかも弱い磁界で抵抗
が変化するなど、いくつかの優れた点を有している。
【０００４】前記スピンバルブ型薄膜素子は、最も単純
な構造で、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層およ
びフリー磁性層から成る。
【０００５】前記反強磁性層と固定磁性層とは接して形
成され、前記反強磁性層と固定磁性層との界面にて発生
する交換異方性磁界により、前記固定磁性層の磁化方向
は一定方向に単磁区化され固定される。
【０００６】フリー磁性層の磁化は、その両側に形成さ
れたバイアス層により、前記固定磁性層の磁化方向と交
叉する方向に揃えられる。
【０００７】前記反強磁性層にはＦｅ−Ｍｎ（鉄−マン
ガン）合金膜、またはＮｉ−Ｍｎ（ニッケル−マンガ
ン）合金膜、固定磁性層及びフリー磁性層にはＮｉ−Ｆ
ｅ（ニッケル−鉄）合金膜、非磁性導電層にはＣｕ
（銅）膜、またバイアス層にはＣｏ−Ｐｔ（コバルト−
白金）合金膜などが一般的に使用されている。
【０００８】このスピンバルブ型薄膜素子では、ハード
ディスクなどの記録媒体からの漏れ磁界により、前記フ
リー磁性層の磁化方向が変動すると、固定磁性層の固定
磁化方向との関係で電気抵抗が変化し、この電気抵抗値
の変化に基づく電圧変化により、記録媒体からの洩れ磁
界が検出される。
【０００９】ところで、前述したように、反強磁性層に
は、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜やＮｉ−Ｍｎ合金膜が用いられる
が、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜は、耐食性が低く、また交換異方
性磁界が小さく、さらにブロッキング温度が１５０℃程
度と低くなっている。ブロッキング温度が低いことで、
ヘッドの製造工程中やヘッド動作中における素子温度の
上昇により、交換異方性磁界が消失してしまうという問
題が発生する。
【００１０】これに対し、Ｎｉ―Ｍｎ合金膜は、Ｆｅ―
Ｍｎ合金膜に比べて、交換異方性磁界が比較的大きく、
しかもブロッキング温度が約３００℃と高い。従って反
強磁性層には、Ｆｅ―Ｍｎ合金膜よりもＮｉ―Ｍｎ合金
膜を用いる方が好ましい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、Ｎｉ
Ｍｎ合金は、比較的交換異方性磁界が大きく、またブロ
ッキング温度も約３００℃と高くなっており、従来のＦ
ｅＭｎ合金に比べて優れた特性を有しているが、耐食性
に関しては、ＦｅＭｎ合金と同じ様に、充分であるとは
いえなかった。
【００１２】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、特に、耐食性を向上させることができ、し
かも、より大きな交換異方性磁界を発生させることが可
能な交換結合膜を用いた磁気抵抗効果素子、ならびに前
記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッドに関する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、スライダのト
レーリング側端部に設けられたデュアルスピンバルブ型
の磁気抵抗効果素子において、前記トレーリング側端部
から磁気記録媒体の移動方向に向う方向を上側としたと
きに、下側から下側反強磁性層、固定磁性層、非磁性導
電層、フリー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層、上側
反強磁性層の順に連続して接するように積層成膜された
もので、且つ前記フリー磁性層の磁化方向を前記下側と
上側の固定磁性層の磁化方向と交叉する方向に揃えるバ
イアス層が設けられており、前記下側と上側の反強磁性
層が、Ｘ″−Ｍｎ（ただしＸ″は、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，
Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちいずれか２種以上の元素であ
る）で形成されており、前記上側反強磁性層を構成する
Ｘ″−Ｍｎ合金のＸ″の組成比がａｔ％で、４７〜５７
の範囲内で、前記下側反強磁性層を構成するＸ″−Ｍｎ
合金のＸ″の組成比がａｔ％で、４４〜５７の範囲内で
あることを特徴とするものである。
【００１４】本発明では、前記上側反強磁性層を構成す
るＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比がａｔ％で、
５０〜５６の範囲内であり、前記下側反強磁性層を構成
するＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比がａｔ％
で、４６〜５５の範囲内であることが好ましい。さら
に、前記上側反強磁性層と下側反強磁性層とで、前記
Ｘ″−Ｍｎ合金のＸ″の組成比を異ならせることが好ま
しい。
【００１５】このように本発明では、白金族元素（Ｐ
ｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ）の中から２種以上
の元素を選択し、前記白金族元素とＭｎとから成る反強
磁性層を使用することにより、従来、反強磁性層として
使用されていたＮｉ−Ｍｎ合金等に比べ、耐食性を向上
させることができ、しかもより大きな交換異方性磁界を
発生させることができる。従って、前記固定磁性層の磁
化を一定方向に強固に固定することが可能となり、従来
に比べて優れた再生特性を得ることが可能となってい
る。
【００１６】上記のように、Ｘ″−Ｍｎ合金で形成され
る反強磁性層を強磁性層の上に形成するか下に形成する
かによって、全体に占める白金族元素の組成比を変える
ことで、より大きな交換異方性磁界を得ることが可能で
ある。
【００１７】前記反強磁性層として用いられるＸ″−Ｍ
ｎ合金の元素Ｘ″はＰｔであることが好ましい。
【００１８】また、本発明は、スライダのトレーリング
側端部に設けられたデュアルスピンバルブ型の磁気抵抗
効果素子において、前記トレーリング側端部から磁気記
録媒体の移動方向に向う方向を上側としたときに、下側
から下側反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層、フリ
ー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層、上側反強磁性層
の順に連続して接するように積層成膜されたもので、且
つ前記フリー磁性層の磁化方向を前記下側と上側の固定
磁性層の磁化方向と交叉する方向に揃えるバイアス層が
設けられており、 前記下側と上側の反強磁性層が、Ｘ−
Ｍｎ−Ｘ′合金（ただしＸは、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちいずれか１種または２種以上の元
素であり、前記元素Ｘ′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，
Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｔｉ，Ｖ，
Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚ
ｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｉｒ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｒｅ，Ａｕ，Ｐｂ、及び希土類元素のうち１種
または２種以上の元素である）で構成されており、前記
上側反強磁性層を構成するＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋
Ｘ′の組成比がａｔ％で４７〜５７の範囲内で、前記下
側反強磁性層を構成するＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′
の組成比がａｔ％で、４４〜５７の範囲内であることを
特徴とするものである。
【００１９】本発明では、前記上側反強磁性層を構成す
るＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比がａｔ％で、
５０〜５６の範囲内であり、前記下側反強磁性層を構成
するＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比がａｔ％
で、４６〜５５の範囲内であることが好ましい。そし
て、前記上側反強磁性層と下側反強磁性層とで、前記Ｘ
−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比を異ならせること
が好ましい。
【００２０】上記のように本発明では、白金族元素から
選ばれた少なくとも１種の元素ＸとＭｎとで構成される
反強磁性材料に、元素ＸとＭｎで構成される結晶格子の
隙間に元素Ｘ′を侵入させ、あるいは元素ＸとＭｎで構
成される結晶格子の格子点の一部を元素Ｘ′に置換させ
ることにより、さらに大きな交換異方性磁界を得ること
が可能になる。元素Ｘ′を含有させることにより、より
大きな交換異方性磁界が得られるのは、反強磁性層の格
子定数を、元素Ｘ′を添加しない場合に比べ大きくでき
るからであると考えられる。また前記Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合
金は、耐食性にも優れている。
【００２１】また、上記のように、Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合金
で形成される反強磁性層を強磁性層の上に形成するか下
に形成するかによって、全体に占めるＸ＋Ｘ′の組成比
を変えることで、より大きな交換異方性磁界を得ること
が可能である。
【００２２】本発明では、前記元素Ｘ′は、Ｎｅ，Ａ
ｒ，Ｋｒ，Ｘｅのうち１種または２種以上の元素である
ことが好ましい。
【００２３】また、本発明では、前記反強磁性層として
用いられるＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金の元素ＸはＰｔであるこ
とが好ましい。
【００２４】なお本発明では、前記元素Ｘ′の組成比は
ａｔ％で、０．２〜１０の範囲内であることが好まし
く、より好ましくは前記元素Ｘ′の組成比はａｔ％で、
０．５〜５の範囲内である。
【００２５】上記条件によって反強磁性層を形成するこ
とにより、反強磁性層と強磁性層との界面で発生する交
換異方性磁界を飛躍的に大きくできることが、後述する
実験によって確認されている。
【００２６】また本発明では、前記反強磁性層として用
いられるＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金は、スパッタ法により形成
されることが好ましい。スパッタ法によって成膜された
Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合金は、膜中の元素Ｘ′が置換型あるい
は侵入型で固溶した状態となっている。また、前記下側
反強磁性層は下地膜の上に積層成膜されているものが好
ましく、例えば前記下地膜はＴａである。
【００２７】また本発明における薄膜磁気ヘッドは、前
述した磁気抵抗効果素子の上下にギャップ層を介してシ
ールド層が形成されていることを特徴とするものであ
る。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態のデュ
アルスピンバルブ型薄膜素子の構造をＡＢＳ面側から見
た断面図である。なお、図１ではＸ方向に延びる素子の
中央部分のみを破断して示している。
【００２９】このデュアルスピンバルブ型薄膜素子は、
ハードディスク装置に設けられた浮上式スライダのトレ
ーリング側端部などに設けられて、ハードディスクなど
の記録磁界を検出するものである。なお、ハードディス
クなどの磁気記録媒体の移動方向はＺ方向であり、磁気
記録媒体からの洩れ磁界の方向はＹ方向である。
【００３０】図に示す示すように、下からＴａなどから
なる下地層６、反強磁性層４、固定磁性層３、非磁性導
電層２、およびフリー磁性層１が連続して積層されてい
る。さらに前記フリー磁性層１の上には、非磁性導電層
２、固定磁性層３、反強磁性層４、および保護層７が連
続して積層されている。
【００３１】また、下地層６から保護層７までの多層膜
の両側にはハードバイアス層５，５、導電層８，８が積
層されている。
【００３２】本発明では前記フリー磁性層１および固定
磁性層３が、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、Ｃｏ合金、
Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金などにより形成されている。
【００３３】なお図１に示すようにフリー磁性層１は一
層で形成されているが、これが多層構造で形成されても
よい。つまり、前記フリー磁性層１が、例えばＮｉＦｅ
合金とＣｏＦｅ合金とが積層された構造となっていても
よいし、ＮｉＦｅ合金とＣｏとが積層された構造でもよ
い。
【００３４】前記フリー磁性層１と固定磁性層３との間
に介在する非磁性導電層２は、Ｃｕで形成されている。
さらに、ハードバイアス層５，５は、例えばＣｏ−Ｐｔ
（コバルト−白金）合金やＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト
−クロム−白金）合金などで形成されており、導電層
８，８は、Ｃｕ（銅）やＷ（タングステン）、Ｃｒ（ク
ロム）などで形成されている。
【００３５】本発明では、固定磁性層３の上または下に
形成されている反強磁性層４は、Ｘ″−Ｍｎ合金（ただ
しＸ″は、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうち
いずれか２種以上の元素である）で構成される反強磁性
材料によって形成されている。本発明における反強磁性
層４として用いられるＸ″−Ｍｎ合金は、従来から反強
磁性層として使用されているＦｅＭｎ合金、ＮｉＭｎ合
金などに比べて耐食性に優れており、またブロッキング
温度も高く、さらに交換異方性磁界（Ｈｅｘ）が大きい
など反強磁性材料として優れた特性を有している。
【００３６】図１に示すように、フリー磁性層１よりも
下側に形成されている反強磁性層４は、固定磁性層３の
下に形成されており、前記反強磁性層４として用いられ
るＸ″−Ｍｎ合金の元素Ｘ″の組成比はａｔ％で、４４
〜５７の範囲内であり、好ましくはＸ″−Ｍｎ合金の元
素Ｘ″の組成比はａｔ％で、４６〜５５の範囲内であ
る。
【００３７】反強磁性層４が固定磁性層３の下に形成さ
れる場合、反強磁性層４として用いられるＸ″−Ｍｎ合
金の元素Ｘ″の組成比がａｔ％で４４〜５７の範囲内で
あると、４００（Ｏｅ）以上の交換異方性磁界を得るこ
とが可能である。また、Ｘ″−Ｍｎ合金の元素Ｘ″の組
成比がａｔ％で４６〜５５の範囲内であると、６００
（Ｏｅ）以上の交換異方性磁界を得ることが可能であ
る。
【００３８】また、フリー磁性層１よりも上側に形成さ
れている反強磁性層４は、固定磁性層３の上に形成され
ており、前記反強磁性層４として用いられるＸ″−Ｍｎ
合金の元素Ｘ″の組成比はａｔ％で、４７〜５７の範囲
内であり、好ましくはＸ″−Ｍｎ合金の元素Ｘ″の組成
比はａｔ％で、５０〜５６の範囲内である。
【００３９】反強磁性層４が固定磁性層３の上に形成さ
れる場合、Ｘ″−Ｍｎ合金の元素Ｘ″の組成比の組成比
がａｔ％で、４７〜５７の範囲内であると、４００（Ｏ
ｅ：エルステッド）以上の交換異方性磁界を得ることが
可能である。またＸ″−Ｍｎ合金の元素Ｘ″の組成比は
ａｔ％で、５０〜５６の範囲内であると、６００（Ｏ
ｅ）以上の交換異方性磁界を得ることが可能である。
【００４０】この組成範囲内であれば、熱処理前におけ
る固定磁性層３の格子定数と反強磁性層４の格子定数と
の差を大きくすることができるので、熱処理前における
界面構造を非整合状態にすることができ、従って熱処理
を施すことにより、界面での前記反強磁性層４の一部の
結晶構造を不規則格子から交換異方性磁界を発揮するの
に必要な規則格子に変態させることが可能である。
【００４１】界面構造が整合状態にあると、熱処理を施
しても、前記反強磁性層４の結晶構造が、不規則格子か
ら規則格子に変態しにくく、従って交換異方性磁界が得
られないという問題が生じる。
【００４２】なお前記反強磁性層４がＰｔＭｎ合金で形
成される場合、熱処理後における前記反強磁性層４の格
子定数ａ，ｃの比ｃ／ａは、０．９３〜０．９９の範囲
内であることが好ましい。
【００４３】本発明では、図１に示す固定磁性層３と反
強磁性層４との界面構造は、非整合状態となっており、
また界面における前記反強磁性層４の少なくとも一部の
結晶構造は、Ｌ１0型の面心正方格子（以下、規則格子
という）となっている。
【００４４】ここで、Ｌ１0型の面心正方格子とは、単
位格子の６面のうち、側面の４面の中心をＸ″原子
（Ｘ″＝Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちい
ずれか２種以上）が占め、単位格子の隅、および上面お
よび下面の中心にＭｎ原子が占めるものをいう。
【００４５】また本発明では、固定磁性層３と反強磁性
層４との結晶配向が異なっていることが、固定磁性層３
と反強磁性層４との界面構造が、非整合状態になりやす
い点で好ましい。
【００４６】また本発明では、Ｘ−Ｍｎ合金（ただしＸ
は、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちいずれ
か１種または２種以上の元素である）に、第３元素とし
て元素Ｘ′を添加することにより、反強磁性層４の格子
定数を大きくでき、熱処理前における反強磁性層４と固
定磁性層３との界面構造を非整合状態にすることが可能
である。
【００４７】Ｘ−Ｍｎ合金に元素Ｘ′を加えたＸ−Ｍｎ
―Ｘ′合金は、元素ＸとＭｎとで構成される空間格子の
隙間に元素Ｘ′が侵入した侵入型固溶体であり、あるい
は、元素ＸとＭｎとで構成される結晶格子の格子点の一
部が、元素Ｘ′に置換された置換型固溶体である。ここ
で固溶体とは、広い組成範囲にわたって、均一に成分が
混ざり合った固体のことを指している。なお本発明では
元素ＸはＰｔであることが好ましい。
【００４８】ところで本発明では前記Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合
金をスパッタ法により成膜している。スパッタによっ
て、前記Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合金は非平衡状態で成膜され、
成膜されたＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金は、膜中の元素Ｘ′が、
元素ＸとＭｎとで構成される空間格子の隙間に侵入し、
あるいは、元素ＸとＭｎとで構成される結晶格子の格子
点の一部が、元素Ｘ′に置換される。このように、前記
元素Ｘ′が、Ｘ−Ｍｎ合金の格子に侵入型であるいは置
換型で固溶することにより、格子は押し広げられ、反強
磁性層４の格子定数は、元素Ｘ′を添加しない場合に比
べ大きくなる。
【００４９】また本発明では、元素Ｘ′として様々な元
素を使用することが可能であるが、反応性の高いハロゲ
ンやＯ（酸素）等を使用すると、これらがＭｎとのみ選
択的に化学結合してしまい、面心立方晶の結晶構造を保
てなくなると考えられ好ましくない。本発明における具
体的な元素Ｘ′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｂｅ，
Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，
Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｉｒ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，
Ｒｅ，Ａｕ，Ｐｂ、及び希土類元素（Ｓｃ，Ｙとランタ
ノイド（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，
Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ））
のうち１種または２種以上の元素である。
【００５０】上記に示した様々な元素Ｘ′のいずれを使
用しても、スパッタによって、反強磁性層４の格子定数
を大きくできるが、特に置換型で固溶する元素Ｘ′を使
用する場合は、前記元素Ｘ′の組成比が大きくなりすぎ
ると、反強磁性としての特性が低下し、固定磁性層３と
の界面で発生する交換結合磁界が小さくなってしまう。
【００５１】特に本発明では、侵入型で固溶し、不活性
ガスの希ガス元素（Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅのうち１種
または２種以上）を元素Ｘ′として使用することが好ま
しいとしている。希ガス元素は不活性ガスなので、希ガ
ス元素が、膜中に含有されても、反強磁性特性に大きく
影響を与えることがなく、さらに、Ａｒなどは、スパッ
タガスとして従来からスパッタ装置内に導入されるガス
であり、ガス圧やスパッタ粒子のエネルギーを適正に調
節するのみで、容易に、膜中にＡｒを侵入させることが
できる。
【００５２】なお、元素Ｘ′にガス系の元素を使用した
場合には、膜中に多量の元素Ｘ′を含有することは困難
であるが、希ガスの場合においては、膜中に微量侵入さ
せるだけで、熱処理によって発生する交換結合磁界を、
飛躍的に大きくできることが実験により確認されてい
る。
【００５３】なお、反強磁性層４として使用されるＸ−
Ｍｎ−Ｘ′合金の元素Ｘ′が例えばガス系の元素である
場合には、熱処理を施すことにより、前記元素Ｘ′が膜
中から抜け出て、成膜された段階での元素Ｘ′の組成比
よりも、熱処理後の元素Ｘ′の組成比は小さくなり、あ
るいは完全に前記Ｘ′が膜中から抜け出してしまって、
組成がＸ−Ｍｎになってしまうことがあるが、成膜段階
（熱処理前）における固定磁性層３と反強磁性層４との
界面構造が非整合状態となっていれば、熱処理を施すこ
とにより、前記反強磁性層４の結晶構造は、不規則格子
（面心立方格子）から規則格子に適性に変態し、大きい
交換異方性磁界を得ることが可能である。
【００５４】なお、フリー磁性層１よりも下側に形成さ
れている反強磁性層４の場合、前記反強磁性層４として
用いられるＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比はａ
ｔ％で４４〜５７の範囲内であり、好ましくはＸ−Ｍｎ
−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比はａｔ％で、４６〜５５
の範囲内である。
【００５５】また、フリー磁性層１よりも上側に形成さ
れている反強磁性層４の場合、前記反強磁性層４として
用いられるＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比はａ
ｔ％で、４７〜５７の範囲内であり、好ましくはＸ−Ｍ
ｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比はａｔ％で、５０〜５
６の範囲内である。
【００５６】上記組成範囲内であれば、熱処理前におけ
る固定磁性層３の格子定数と反強磁性層４の格子定数と
の差を大きくすることができ、熱処理前における界面構
造を非整合状態にすることができ、従って熱処理を施す
ことにより、界面での前記反強磁性層４の一部の結晶構
造を不規則格子から交換異方性磁界を発揮するのに必要
な規則格子に変態させることが可能である。
【００５７】また反強磁性層４がＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金で
形成される場合は、元素Ｘ′の組成比は、ａｔ％で、
０．２〜１０の範囲内であり、より好ましい組成範囲は
ａｔ％で、０．５〜５の範囲内である。
【００５８】元素Ｘ′の組成比を、上記範囲内で調整す
れば、成膜段階（熱処理前）における反強磁性層４の格
子定数を大きくでき、しかも熱処理を施すことにより反
強磁性層４と固定磁性層３との界面で発生する交換結合
磁界を、元素Ｘ′を含有しない場合に比べ、大きくする
ことが可能である。
【００５９】また元素ＸとＭｎとの組成比の割合Ｘ：Ｍ
ｎは、４：６〜６：４の範囲内であることが好ましい。
【００６０】なおこのデュアルスピンバルブ型薄膜素子
では、固定磁性層３は、交換異方性磁界により、図示Ｙ
方向に単磁区化され固定されており、フリー磁性層１の
磁化は、ハードバイアス層５，５の影響を受けて図示Ｘ
方向に揃えられている。
【００６１】導電層８からフリー磁性層１、非磁性導電
層２および固定磁性層３に定常電流が与えられ、しかも
記録媒体からＹ方向へ磁界が与えられると、フリー磁性
層１の磁化は図示Ｘ方向からＹ方向に変動し、このとき
非磁性導電層２とフリー磁性層１との界面、および非磁
性導電層２と固定磁性層３との界面でスピンに依存した
伝導電子の散乱が起こることにより、電気抵抗が変化
し、記録媒体からの漏れ磁界が検出される。
【００６２】図１に示すデュアルスピンバルブ型薄膜素
子では、伝導電子の散乱が起こる場所が、非磁性導電層
２とフリー磁性層１との２箇所の界面と、非磁性導電層
２と固定磁性層３との２箇所の界面の計４箇所であるた
め、シングルスピンバルブ型薄膜素子に比べて大きい抵
抗変化率を得ることが可能である。
【００６３】以上詳述したように、本発明では、反強磁
性層４をＸ″−Ｍｎ合金（ただしＸ″は、Ｐｔ，Ｐｄ，
Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちいずれか２種以上の元素
である）、好ましくはＰｔＭｎ合金で形成する際に、前
記反強磁性層４の組成比を適性に調節することにより、
前記反強磁性層４と、この反強磁性層４と接して形成さ
れる固定磁性層３との界面構造を非整合状態とすること
ができ、従ってより大きな交換異方性磁界を得られ、従
来に比べて再生特性を高めることが可能である。あるい
は、前記反強磁性層４を元素Ｘ（ただしＸは、Ｐｔ，Ｐ
ｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちいずれか２種以上の
元素である）とＭｎ以外に、第３元素として元素Ｘ′
（ただしＸ′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｂｅ，Ｂ，
Ｃ，Ｎ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｉｒ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，
Ｒｅ，Ａｕ，Ｐｂ、及び希土類元素のうち１種または２
種以上の元素である）を添加することにより、前記元素
Ｘ′を添加しない場合に比べ、反強磁性層４の格子定数
を大きくすることができるので、前記反強磁性層４と、
この反強磁性層４と接して形成される固定磁性層３との
界面構造を非整合状態とすることができ、従ってより大
きな交換異方性磁界を得ることができ、従来に比べて再
生特性を高めることが可能である。
【００６４】また反強磁性層４と固定磁性層３との結晶
配向を異なるようにしておくことが、より界面構造を非
整合状態にしやすくできる点で好ましい。
【００６５】また界面構造を非整合状態としておくこと
で交換異方性磁界を得ることができるのは、熱処理を施
すことにより、前記反強磁性層４の結晶構造を不規則格
子から規則格子に変態させることができるからである
が、すべての結晶構造が規則格子に変態すると密着性な
どに問題が生じるため、一部の結晶構造のみが規則格子
に変態していることが好ましい。例えば前記反強磁性層
４がＰｔＭｎ合金で形成される場合、熱処理後における
前記反強磁性層４の格子定数ａ，ｃの比ｃ／ａは、０．
９３〜０．９９の範囲内であることが好ましい（ちなみ
にすべての結晶構造が規則格子に変体した場合、前記格
子定数ａ，ｃの比ｃ／ａは０．９１８である）。
【００６６】図２は、図１に示す磁気抵抗効果素子層が
形成された読み取りヘッドの構造を記録媒体との対向面
側から見た断面図である。
【００６７】符号２０は、例えばＮｉＦｅ合金などで形
成された下部シールド層であり、この下部シールド層２
０の上に下部ギャップ層２１が形成されている。また下
部ギャップ層２１の上には、図１に示す磁気抵抗効果素
子層２２が形成されており、さらに前記磁気抵抗効果素
子層２２の上には、上部ギャップ層２３が形成され、前
記上部ギャップ層２３の上には、ＮｉＦｅ合金などで形
成された上部シールド層２４が形成されている。
【００６８】前記下部ギャップ層２１及び上部ギャップ
層２３は、例えばＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ 3（アルミナ）など
の絶縁材料によって形成されている。図２に示すよう
に、下部ギャップ層２１から上部ギャップ層２３までの
長さがギャップ長Ｇｌであり、このギャップ長Ｇｌが小
さいほど高記録密度化に対応できるものとなっている。
【００６９】
【実施例】本発明では、反強磁性層をＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′
（Ｘ′＝Ａｒ）合金で形成し、元素Ｘ′量と、Ｐｔ―Ｍ
ｎ―Ｘ′合金の格子定数との関係について調べた。実験
に使用した膜構成は下から、Ｓｉ基板／アルミナ／Ｔａ
（５０）／Ｃｏ90Ｆｅ10（３０）／Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′
（３００）／Ｔａ（１００）である。なお括弧内の数値
は膜厚を表しており、単位はオングストロームである。
【００７０】反強磁性層の成膜は、スパッタ装置内に、
ＰｔとＭｎとの割合が６：４、１：１、及び４：６とな
る３種類のターゲットを用意し、各ターゲットを用い
て、元素Ｘ′となるＡｒの導入ガス圧を変化させなが
ら、ＤＣマグネトロンスパッタ及びイオンビームスパッ
タによって、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）合金膜を
形成した。そして、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）合
金膜中に占めるＸ′（Ｘ′＝Ａｒ）量と、Ｐｔ―Ｍｎ―
Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）の格子定数との関係について測定し
た。その実験結果を図３に示す。
【００７１】図３に示すように、ＰｔとＭｎとの組成比
の割合が、６：４、１：１、及び４：６のいずれかの場
合においても、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）量が大きくなる
ことにより、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）の格子定
数は大きくなることがわかる。なお固定磁性層として用
いられるＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、またはＣｏの格
子定数は、図３に示すように、約３．５〜３．６の範囲
である。またこの実験では、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）量
を４ａｔ％程度までとし、それ以上大きい含有量の場合
について実験を試みていないが、これは、元素Ｘ′とな
るＡｒはガス元素であるために、ガス圧を上げても、膜
中にＡｒを含有しにくいことによるものである。
【００７２】次に、上述の実験に使用したＰｔ―Ｍｎ―
Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）合金膜に対し、以下に記載する熱処
理工程を施した。熱処理工程における条件としては、ま
ず昇温に３時間をかけ、次に２４０度の温度状態を３時
間保持し、さらに、降温に３時間をかけた。なお、熱処
理真空度を５×１０-6Ｔｏｒｒ以下とした。
【００７３】図４は、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）
合金膜の元素Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）量と、前記熱処理によ
って、反強磁性層と固定磁性層との界面に発生した交換
結合磁界の大きさとの関係を示すグラフである。
【００７４】図４に示すように、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ａ
ｒ）量が大きくなると、交換結合磁界は大きくなってい
ることがわかる。すなわち、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）を
ＰｔＭｎに添加すれば、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）を添加
しない場合に比べて大きい交換結合磁界を得ることが可
能である。
【００７５】次に本発明では、別の元素Ｘ′を用いて、
反強磁性層をＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）合金で形
成し、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量と、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′
（Ｘ′＝Ｍｏ）合金膜の格子定数との関係について調べ
た。実験に使用した膜構成は下から、Ｓｉ基板／アルミ
ナ／Ｔａ（５０）／Ｃｏ90Ｆｅ10（３０）／Ｐｔ―Ｍｎ
―Ｘ′（３００）／Ｔａ（１００）である。なお括弧内
の数値は膜厚を表しており、単位はオングストロームで
ある。
【００７６】反強磁性層の成膜には、ＰｔＭｎのターゲ
ットに元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）のチップを貼り合わせた
複合型ターゲットを用意し、ターゲットに占めるチップ
の面積比を変化させながら、膜中に占める元素Ｘ′
（Ｘ′＝Ｍｏ）量を変化させて、前記元素Ｘ′（Ｘ′＝
Ｍｏ）量とＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）合金の格子
定数との関係について測定した。その実験結果を図５に
示す。
【００７７】図５に示すように、ＰｔとＭｎとの組成比
の割合が６：４、１：１、４：６のいずれかの場合にお
いても、膜中に占める元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）の濃度が
大きくなるほど、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）の格
子定数は大きくなることがわかる。なお固定磁性層とし
て用いられるＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、またはＣｏ
の格子定数は、図５に示すように、約３．５〜３．６の
範囲である。
【００７８】次に、上記実験で使用したＰｔ―Ｍｎ―
Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）合金膜に対し、以下に記載する熱処
理工程を施した。熱処理工程における条件としては、ま
ず昇温に３時間をかけ、次に２４０度の温度状態を３時
間保持し、さらに、降温に３時間をかけた。なお、熱処
理真空度を５×１０-6Ｔｏｒｒ以下とした。
【００７９】図６は、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）
合金膜の元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）の濃度と、前記熱処理
によって、反強磁性層と固定磁性層との界面に発生した
交換結合磁界の大きさとの関係を示すグラフである。
【００８０】図６に示すように、ＰｔとＭｎとの組成比
の割合が、６：４、１：１、４：６のいずれの場合であ
っても、膜中の元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が約３ａｔ％
以上になれば、交換結合磁界は徐々に低下していくこと
がわかる。特に、膜中の元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が約
１０ａｔ％以上になると、ＰｔとＭｎとの組成比の割合
が１：１の場合であっても、交換結合磁界は非常に小さ
くなってしまい好ましくない。
【００８１】ところで、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）の適性
な含有量であるが、少なくとも、前記元素Ｘ′（Ｘ′＝
Ｍｏ）を含有しない場合、すなわち、元素Ｘ′（Ｘ′＝
Ｍｏ）量が０ａｔ％のときよりも、交換結合磁界が大き
くなることが好ましい。
【００８２】Ｐｔ：Ｍｎの組成比の割合が、６：４の場
合は、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が、約１ａｔ％以下で
あれば、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が０ａｔ％のときよ
りも、交換結合磁界が大きくなる。
【００８３】また、Ｐｔ：Ｍｎの組成比の割合が、１：
１の場合は、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が、約７ａｔ％
以下であれば、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が０ａｔ％の
ときよりも、交換結合磁界が大きくなる。
【００８４】さらに、Ｐｔ：Ｍｎの組成比の割合が、
４：６の場合は、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が、約１０
ａｔ％以下であれば、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が０ａ
ｔ％のときよりも、交換結合磁界が大きくなる。
【００８５】次に、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）の適性な含
有量の下限であるが、Ｐｔ：Ｍｎの組成比の割合が、
６：４の場合、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が、約０．５
ａｔ％になると、交換結合磁界が最も大きくなるので、
そこで本発明では、元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量が、０．
５ａｔ％よりも小さい０．２ａｔ％を下限として設定し
た。
【００８６】以上の実験結果から本発明では、元素Ｘ′
の組成比の好ましい範囲をａｔ％で０．２から１０とし
た。またより好ましい範囲をａｔ％で０．５から５とし
た。
【００８７】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、前記反強
磁性層をＸ″−Ｍｎ合金（ただしＸ″は、Ｐｔ，Ｐｄ，
Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちいずれか２種以上の元素
である）で形成することにより、従来のようにＮｉ−Ｍ
ｎ合金等を反強磁性層に使用していた場合に比べ、耐食
性を向上させることができ、さらに、より大きい交換異
方性磁界を得ることが可能となっている。
【００８８】あるいは本発明では、元素Ｘ′（ただし
Ｘ′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，
Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，
Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ａ
ｇ，Ｃｄ，Ｉｒ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ａｕ，
Ｐｂ、及び希土類元素のうち１種または２種以上の元素
である）を、Ｘ−Ｍｎ合金膜（ただしＸはＰｔ，Ｐｄ，
Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちいずれか１種または２種
以上の元素である）中に、侵入型、あるいは置換型で固
溶させることにより、さらに大きい交換異方性磁界を得
ることが可能となっている。
【００８９】以上のように、大きな交換異方性磁界を得
ることが可能な交換結合膜を磁気抵抗効果素子に適用す
ることにより、耐食性を向上させることができ、しかも
前記磁気抵抗効果素子層の抵抗変化率を高めることがで
き、再生特性を向上させることが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のデュアルスピンバルブ型薄
膜素子の構造をＡＢＳ面側から見た断面図、
【図２】本発明における薄膜磁気ヘッドを記録媒体との
対向面側から見た断面図、
【図３】反強磁性層をＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）
で形成した場合における元素Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）量と前
記反強磁性層の格子定数との関係を示すグラフ、
【図４】反強磁性層をＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）
で形成した場合における元素Ｘ′（Ｘ′＝Ａｒ）量と交
換結合磁界との関係を示すグラフ、
【図５】反強磁性層をＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）
で形成した場合における元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量と前
記反強磁性層の格子定数との関係を示すグラフ、
【図６】反強磁性層をＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）
で形成した場合における元素Ｘ′（Ｘ′＝Ｍｏ）量と交
換結合磁界との関係を示すグラフ、
【符号の説明】
１ フリー磁性層 ２ 非磁性導電層 ３ 固定磁性層 ４ 反強磁性層 ５ ハードバイアス層 ６ 下地層 ７ 保護層 ８ 導電層 ２０ 下部シールド層 ２１ 下部ギャップ層 ２２ 磁気抵抗効果素子層 ２３ 上部ギャップ層 ２４ 上部シールド層
フロントページの続き (72)発明者 山本 豊 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (72)発明者 牧野 彰宏 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−81915（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−249616（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−314617（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−35212（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−148132（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−91921（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 43/08 G11B 5/39 H01F 10/32

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スライダのトレーリング側端部に設けら
    れたデュアルスピンバルブ型の磁気抵抗効果素子におい
    て、 前記トレーリング側端部から磁気記録媒体の移動方向に
    向う方向を上側としたときに、下側から下側反強磁性
    層、固定磁性層、非磁性導電層、フリー磁性層、非磁性
    導電層、固定磁性層、上側反強磁性層の順に連続して接
    するように積層成膜されたもので、且つ 前記フリー磁性
    層の磁化方向を前記下側と上側の固定磁性層の磁化方向
    と交叉する方向に揃えるバイアス層が設けられており、 前記下側と上側の反強磁性層が、Ｘ″−Ｍｎ（ただし
    Ｘ″は、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちい
    ずれか２種以上の元素である）で形成されており、前記上側 反強磁性層を構成するＸ″−Ｍｎ合金のＸ″の
    組成比がａｔ％で、４７〜５７の範囲内で、前記下側反
    強磁性層を構成するＸ″−Ｍｎ合金のＸ″の組成比がａ
    ｔ％で、４４〜５７の範囲内であることを特徴とする磁
    気抵抗効果素子。
  2. 【請求項２】 前記上側反強磁性層を構成するＸ″−Ｍ
    ｎ合金のＸ″の組成比がａｔ％で、５０〜５６の範囲内
    であり、 前記下側反強磁性層を構成するＸ″−Ｍｎ合金のＸ″の
    組成比がａｔ％で、４６〜５５の範囲内である請求項１
    に記載の磁気抵抗効果素子。
  3. 【請求項３】 前記上側反強磁性層と下側反強磁性層と
    で、前記Ｘ″−Ｍｎ合金のＸ″の組成比を異ならせる請
    求項１または２記載の磁気抵抗効果素子。
  4. 【請求項４】 前記下側と上側の反強磁性層を構成する
    Ｘ″−Ｍｎ合金の元素Ｘ″はＰｔである請求項１ないし
    ３のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
  5. 【請求項５】 スライダのトレーリング側端部に設けら
    れたデュアルスピンバルブ型の磁気抵抗効果素子におい
    て、 前記トレーリング側端部から磁気記録媒体の移動方向に
    向う方向を上側としたときに、下側から下側反強磁性
    層、固定磁性層、非磁性導電層、フリー磁性層、 非磁性
    導電層、固定磁性層、上側反強磁性層の順に連続して接
    するように積層成膜されたもので、且つ 前記フリー磁性
    層の磁化方向を前記下側と上側の固定磁性層の磁化方向
    と交叉する方向に揃えるバイアス層が設けられており、 前記下側と上側の反強磁性層が、 Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合金
    （ただしＸは、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓの
    うちいずれか１種または２種以上の元素であり、前記元
    素Ｘ′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，
    Ｎ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃ
    ｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍ
    ｏ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｉｒ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，
    Ａｕ，Ｐｂ、及び希土類元素のうち１種または２種以上
    の元素である）で構成されており、前記上側 反強磁性層を構成するＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ
    ＋Ｘ′の組成比がａｔ％で４７〜５７の範囲内で、前記
    下側反強磁性層を構成するＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋
    Ｘ′の組成比がａｔ％で、４４〜５７の範囲内であるこ
    とを特徴とする磁気抵抗効果素子。
  6. 【請求項６】 前記上側反強磁性層を構成するＸ−Ｍｎ
    −Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比がａｔ％で、５０〜５６
    の範囲内であり、 前記下側反強磁性層を構成するＸ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ
    ＋Ｘ′の組成比がａｔ％で、４６〜５５の範囲内である
    請求項５に記載の磁気抵抗効果素子。
  7. 【請求項７】 前記上側反強磁性層と下側反強磁性層と
    で、前記Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合金のＸ＋Ｘ′の組成比を異な
    らせる請求項５または６に記載の磁気抵抗効果素子。
  8. 【請求項８】 前記元素Ｘ′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘ
    ｅのうち１種または２種以上の元素である請求項５ない
    し７のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
  9. 【請求項９】 前記下側と上側の反強磁性層を構成する
    Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合金の元素ＸはＰｔである請求項５ない
    し８のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
  10. 【請求項１０】 前記元素Ｘ′の組成比はａｔ％で、
    ０．２〜１０の範囲内である請求項５ないし９のいずれ
    かに記載の磁気抵抗効果素子。
  11. 【請求項１１】 前記元素Ｘ′の組成比はａｔ％で、
    ０．５〜５の範囲内である請求項１０記載の磁気抵抗効
    果素子。
  12. 【請求項１２】 前記Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合金の下側反強磁
    性層および上側反強磁性層は、スパッタ法により形成さ
    れる請求項５ないし１１のいずれかに記載の磁気抵抗効
    果素子。
  13. 【請求項１３】 前記下側反強磁性層は下地膜の上に積
    層成膜されている請求項１ないし１２のいずれかに記載
    の磁気抵抗効果素子。
  14. 【請求項１４】 前記下地膜はＴａである請求項１３に
    記載の磁気抵抗効果素子。
  15. 【請求項１５】 請求項１ないし１４のいずれかに記載
    された磁気抵抗効果素子の上下にギャップ層を介してシ
    ールド層が形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘ
    ッド。
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