JP5134754B2 - 磁気抵抗型積層構造体および該構造体を備えたグラジオメータ - Google Patents
磁気抵抗型積層構造体および該構造体を備えたグラジオメータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5134754B2 JP5134754B2 JP2003504110A JP2003504110A JP5134754B2 JP 5134754 B2 JP5134754 B2 JP 5134754B2 JP 2003504110 A JP2003504110 A JP 2003504110A JP 2003504110 A JP2003504110 A JP 2003504110A JP 5134754 B2 JP5134754 B2 JP 5134754B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- layer
- magnetoresistive
- magnetic layer
- laminated structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
- G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
- G01R33/096—Magnetoresistive devices anisotropic magnetoresistance sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
本発明は独立請求項の上位概念に記載の、たとえばGMRセンサ素子、AMRセンサ素子またはグラジオメータで使用するための、磁気抵抗型積層構造体ならびに該構造体を備えたグラジオメータに関する。
【0002】
従来の技術
磁気センサは自動車において幅広く用いられており、たとえば車輪の回転数センサ、エンジン制御装置用の回転数センサや位相発生器として、あるいは走行ダイナミクス制御システム用の操舵角センサとして用いられる。その際に動作距離を長くしたいという要求が強まってきており、つまり空隙や測定範囲の増大すなわちカバーすべき角度範囲や磁界範囲の増大に従い、いっそうロバストなセンサが必要とされるようになっている。
【0003】
このような要求にふさわしいセンサ素子は、GMRテクノロジー("Giant Magneto Resistance")によって、さらにはAMRテクノロジー("Anisotropic Magneto Registance")によっても製造することができる。このため自動車での使用に重要であるのはたとえば、GMR効果をもつ結合型多層システムおよびいわゆるスピンバルブ積層システムであり、あるいはいわゆる「バーバーポール Barber-Pole」構造をもつAMRセンサ素子でもある。
【0004】
結合型多層システムはたとえば G. Binasch 等による Phys. Rev. B, 39 (1989) 4828頁以降および N. Baibich 等による Phys. Rev. Letters, 61 (1988) 2472頁以降などによって知られており、これは極薄の軟磁性層と非磁性層とが交互に積層されていて、たとえばコバルト層と銅層とが交互に積層されている。この場合、銅層の厚さの選定に従い隣り合うコバルト層間で反強磁性結合を生じさせることができる。このようにすることで、これらの磁性コバルト層の磁化方向は外部磁界がなければ互いに反平行に配向され、その結果、積層構造体内に流される電流に対する電気抵抗が電子のスピン依存散乱によって最大となる。ここで付加的に外部磁界を加えると、磁性層における磁化はそれに対し広範囲にわたり平行に配向され、そのことで積層構造体における電気抵抗は大きく低下する。たとえば室温においては、20%〜30%に及ぶ相対的な抵抗変化の作用を達成することができる。
【0005】
しかも公知のスピンバルブ積層システムの場合、磁気的に軟質ないしは軟磁性の検出層が磁気的にいっそう硬質の層である非磁性中間層によって分離されている。この場合、非磁性層は、非磁性中間層を介して両方の磁性層間でごくわずかな磁気結合しか生じないような厚さで構成されている。これにより保証されるのは、非常に小さい外部磁界でも軟磁性層の磁化方向がその磁界に従うことである。さらに公知のシステムの場合、硬磁性層の磁化方向はいわゆる「ピン層」により配向され規定されるように構成されている。ここで外部磁界を加えその方向を回転させると、磁気的に軟質の層の磁化はこの磁界の方向に従うのに対し、硬磁性層の磁化方向は一定のまま保持される。したがって外部磁界の角度がこれら両方の磁性層の磁化方向間の角度に伝達され、その結果、積層構造体において角度に依存する電気抵抗が生じることになる。この場合、「ピン層」は通常、反強磁性体として構成されているかまたは反強磁性体といわゆる人工的な反強磁性体とから成る組み合わせにより構成される。DE 199 49 714 A1 には、このようなスピンバルブ積層システムについて詳しく説明されている。
【0006】
U. Dibbern による "Sensors - A Comprehensive Survey" W. Goepel 等発行、第5巻、Magnetic Sensors, VCH 出版、Weinheim, 1989, p. 342 - 380 には、バーバーポール(Barber-Pole)構造をとるAMRセンサ素子も含めて磁気抵抗型センサの概略について記載されている。
【0007】
たとえば結合型多層構造によるGMRセンサ素子の形態をとる公知の磁気抵抗型積層システムにおける欠点は、外部磁界BもしくはHの関数として相対的抵抗変化ΔR/Rをみたときにほぼ三角形の特性曲線をもつことであり、この特性曲線はゼロ磁界の周囲ではすなわち外部磁界が弱いときには平坦に延びており、したがってこの種のセンサ素子は小さい外部磁界の変化に対してはほんとんど感応しないことである。
【0008】
発明の利点
従来技術に対し本発明による磁気抵抗型積層構造体の有する利点は、積層構造体に少なくとも部分的に内部磁界を加える集積された磁性層によって、磁気抵抗型積層構造体のΔR/R−B特性における動作点のシフトが得られることである。
【0009】
たとえばマグネットホイール走査などのために結合型多層構造をもつこの種の積層構造体を使用する場合、集積された硬磁性層によって、外部の保持磁石を必要とせずにグラジオメータの最大の選択性が得られるよう動作点を選定することができる。
【0010】
殊に、集積された硬磁性層によって内部磁界いわゆる「バイアス磁界」が生成され、これは磁界オフセットとして作用するので、内部磁界に重畳されるたとえば数mT(テスラ)のような外部磁界のごく僅かな変化に際しても、良好に測定可能であり積層構造体における抵抗変化として検出される本来の測定値の相対的な大きさの変化ΔR/Rを得ることができるようになる。硬磁性層により引き起こされる内部磁界によってたとえば、磁気抵抗型積層構造体の動作点が図2に示したいわゆるゼロ磁界の領域に位置するのが回避される。そのような領域ではその特性曲線は、外部磁界BもしくはHが変化しても比較的平坦に延びている。
【0011】
さらに有利であるのは、付加的に設けられた硬磁性層を設けることで、磁気抵抗型積層構造体の上に取り付けられる外部の別個の磁石を介したバイアス磁界の生成を行わなくてよいことである。これにより材料コストおよび組み立てコストが著しく節約され、殊に製造中にそのような磁石の配向にかかる手間も節約される。
【0012】
従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【0013】
殊に有利であるのは、硬磁性層により引き起こされる磁界の強度を1mT〜30mTの間にすることであり、たとえば2mT〜15mTの間にすることである。このような磁界により動作点を十分に最適にシフトできるようになる。
【0014】
そのほかに有利であるのは、複数の積層構造体をまとめて結線して磁界の不均質性に感応するグラジオメータを形成することである。この場合、有利にはそれぞれメアンダ状にパターニングされた積層構造体において硬磁性層により生成される内部磁界は、強度と方向に関して少なくともほぼ等しい磁界がすべてのメアンダ領域に加わるよう選定される。
【0015】
グラジオメータの実現のため、たとえば回転数測定においてマグネットホイールを走査する目的で本発明による積層構造体が複数、有利にはホイートストンブリッジの形態で結線される。この場合、ホイートストンブリッジの4つの抵抗のうちそれぞれ2つ抵抗が、両方のブリッジ部分つまりハーフブリッジ間の磁界強度差が最大となるよう空間的に配置されている。この場合、各ブリッジ部分により局所的な磁界が測定されるのではなく、磁界の差が測定される。そしてこのようなグラジオメータを用いて小さい磁界の差が生じただけでも大きな差分電圧を発生させる目的で、個々の積層構造体を図2による急峻な側縁の領域で作動させる必要がある。
【0016】
このようなグラジオメータにおいて殊に有利であるのは、積層構造体において生成される内部的なバイアス磁界の方向と強度をホイートストンブリッジのすべての部分について画一的に選定可能なことである。このようにすることで、たとえば様々な保磁力をもつ薄膜硬質磁石の使用しなくてもよくなる。
【0017】
さらに殊に有利であるのは、生成された内部磁界が磁気抵抗型積層構造体の感応積層列に少なくともほぼ均等に加えられることであり、その結果、磁性層と導電性中間層は十分に等しい内部磁界を受けることになる。
【0018】
また、本発明による磁気抵抗型積層構造体が結合型多層構造をとっているならば、感応積層列が互いに上下に配置された複数の軟磁性層から成るようにし、それらが互いに中間層によって分離されるように構成するのが有利である。このようにすれば、全体として得られるセンサ信号が個々の中間層の信号の加算によって格段に大きくなる。
【0019】
積層構造体に集積された硬磁性層の配置に関して有利には多数の可能性があって、それらを個別の事例ごとに具体的な必要性に合わせて整合させることができる。殊に有利であるのは、硬磁性層を感応積層列の上に、および/または感応積層列の下に、および/または少なくとも部分的に感応積層列の側面横方向で片側または両側に配置されている。硬磁性層のこのような配置を格別容易に製造プロセスに統合することができ、簡単かつ信頼性の高い硬磁性層の製造が可能となる。
【0020】
そのほか有利であるのは、積層構造体を硬磁性層に集積することによって硬磁性層に幅広い任意の構造をもたせることもできる点にある。このようにすれば集積された硬磁性層を本来の感応積層列の上、下または横に単に部分的に配置できるようになり、その結果、薄膜バイアス磁石として用いられる硬磁性層の特別な幾何学的成形によって、本発明による磁気抵抗型積層構造体の新たな機能を実現させることができる。たとえばこのようにすることで、位置センサにおいて非線形性を補償することができる。
【0021】
さらに有利であるのは、薄膜バイアス磁石として用いられる硬磁性層の集積により磁気抵抗型積層構造体の動作点を本発明のようにシフトさせることを、いわゆるバーバーポール(Barber-Pole)構造をベースとするAMRセンサ素子においても適用できることである。そのような素子においても、安定化のために用いられる外部の保持磁石を対応する積層構造体に集積された硬磁性層によって置き換えることができる。
【0022】
集積された硬磁性層の材料に関しては基本的に、薄膜技術でデポジット可能なあらゆる硬磁性材料が適しており、たとえばSmCo,NdFeB,CoPtまたはCoCrなどが適している。硬磁性層の保磁力を以下のように選定するとよい。すなわち、硬磁性層における磁化方向の設定をそのデポジットにおいて製造技術的にまだ簡単に可能であるように選定するとよく、たとえばこれはデポジットの際に相応の磁界を加えるなどして行われ、他方、本発明による磁気抵抗型積層構造体を100mTよりも下の小さい磁界領域に適用したときでも、外部磁界もしくは発信器磁界あるいはその他の妨害磁界による非可逆的な変化が発生しないよう選定するとよい。
【0023】
図面
次に、図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
【0024】
図1は、従来技術により知られているような結合型多層構造をもつGMRセンサ素子のための磁気抵抗型積層システムを示す図である。
【0025】
図2は、この種の積層システムの基本特性曲線図である。
【0026】
図3a,図3b,図3cは、本発明による磁気抵抗型積層積層システムのそれぞれ1つの実施例を示す図である。
【0027】
図4は、図3a,図3bまたは図3cによる積層システムの特性曲線図である。
【0028】
図5は、本発明による磁気抵抗型積層システムにおけるさらに別の実施例を示す図である。
【0029】
図6は、ホイートストンブリッジとして結線された4つの磁気抵抗型積層システムを備えたグラジオメータの基本構成図である。
【0030】
図7は、基板上に相応にパターニングされた積層構造体の平面図である。
【0031】
図8は、メアンダ状にパターニングされグラジオメータとしてまとめられた積層構造体による図7の変形実施例である。
【0032】
実施例
図1に示されているように本発明の最初の実施例はまず最初は、結合型多層構造体をベースとした原理的に公知の磁気抵抗型積層構造体を出発点としている。これは外部磁界BもしくはHの作用のもとでGMR効果を有しており、それゆえたとえばGMRセンサ素子において使用するのに適している。
【0033】
詳細にはこの磁気抵抗積層システムは二酸化珪素または珪素から成る基板10を有しており、この基板の上にたとえば鉄またはNiFeから成る緩衝層または整合層11(バッファ層)が設けられている。バッファ層11には薄い第1の軟磁性層12が設けられており、これは鉄とコバルトの合金たとえば80原子%〜95原子%のコバルトと20原子%〜5原子%の鉄から成るかまたはコバルトから成り、あるいはニッケルと鉄またはニッケルとコバルトの合金から成る。第1の軟磁性層12の厚さは約0.5nm〜約3nmの範囲内にある。
【0034】
ここで軟磁性層とは、強磁性材料から成り層内の磁化方向を外部磁界によって作用を及ぼすことのできる層のことである。たとえば軟磁性層内の磁化はできるかぎり容易にかつできるかぎり広範囲にわたり外部磁界の方向に平行に配向される。これに対して硬磁性層とは、強磁性材料から成り磁化の方向がおよび殊にその強度も、極端に強い外部磁界でもないかぎり作用を受けずに保持される層のことである。
【0035】
さらに第1の軟磁性層12の上には、非磁性で導電性の中間層13として銅層が設けられている。この層の厚さは1nm〜4nmであり、たとえば2nm〜2.5nmである。これに対する代案として中間層13を銅と銀と金の合金によって構成してもよく、たとえば80原子%〜90原子%の銅、5原子%〜15原子%の銀、および2原子%〜8原子%の金によって構成してもよい。
【0036】
中間層13の上にはさらに第2の軟磁性層12′が被着されており、この層は第1の軟磁性層12と同様に構成されている。このようにしてこれら両方の軟磁性層12,12′とその間に位置するじかに隣り合う中間層13とにより積層列16が形成され、これは有利には表面の侵食や周囲の作用から保護するためたとえばタンタルから成るカバー層14によって覆われている。なお、図示されているバッファ層11および/またはカバー層11を省いてもよい。
【0037】
さらに、図1もしくは図3a〜図3cによる簡略化された図面とは異なるけれども、積層列16が第1の軟磁性層12、中間層13および第2の軟磁性層12′から成るスタックを上下に多数有するように構成するのも有利である。これについては図5を参照しながら説明する。
【0038】
中間層13の厚さは、外部磁界が存在しないときに両方の軟磁性層12,12′が中間層13を介して反強磁性結合するよう選定されており、つまり外部磁界が存在しないときに個々の磁化が互いに反平行となるよう選定されている。
【0039】
図2には、図1に示されている磁気抵抗型積層システムの基本特性曲線図が示されている。この場合、大きい磁界のときの最小電気抵抗に関連づけられた積層列16における電気抵抗の変化すなわち値ΔR/Rが、外部磁界(B)の関数として書き込まれている。この場合、外部磁界は図2による特性曲線の第1象限では規定された一定方向を有しているのに対し、図2による第4象限における特性曲線は類似してはいるが逆方向の外部磁界に対応している。
【0040】
図2に示されているように、外部磁界Bがゼロ磁界の周囲でたとえば周期的に変化すると、つまり5mT(テスラ)よりも小さい弱い外部磁界の場合、ΔR/Rの値すなわちセンサ素子の応答は特性曲線の経過特性がフラットであるため、ごく僅かにしか変動しない。
【0041】
図3aには、本発明による抵抗型積層構造体の第1の実施例として積層構造体5が示されており、これはまずは図1と同様に構成されているけれども、この場合にはバッファ層11と第1の軟磁性層12との間に付加的に硬磁性層15が設けられている。この硬磁性層15はたとえばSmCo合金、NdFeB合金、CoPt合金、CoCr合金あるいは薄膜技術でデポジット可能なその他の硬磁性材料によって構成されている。硬磁性層15の生成においては磁界が印加されていて、その結果、この硬磁性層15は、強度と方向に関してまえもって定められ一時的に少なくともほぼ一定である磁化状態を有している。さらにこの硬磁性層15の磁化状態は、たとえばセンサ素子などにおいて動作するときに磁気抵抗型積層構造体に加わる外部磁界によっても、方向と強さに関して少なくともほとんど影響を受けない。この硬磁性層15は、磁気抵抗型積層構造体5において集積薄膜バイアス磁石を成している。硬磁性層15の厚さはたとえば30nm〜500nm一例として約150nmである。
【0042】
図3bには本発明による磁気抵抗型積層構造体5の第2の実施例が示されており、この場合、硬磁性層15は図3aとは異なり積層列16の上つまり第2の軟磁性層12′の上でその層とカバー層14との間に配置されている。その他の点では図3bによる硬磁性層15は図3aによる硬磁性層と同様である。
【0043】
図3cには本発明による第3の実施例が示されており、これによれば硬磁性層15は、磁性層12,12′と中間層13から成る積層列16の横で側面両側に配置されている。
【0044】
さらに図5には、互いに上下に配置された複数の有利には多数のスタックから成る積層列16が示されており、それらのスタックは第1の磁性層12と中間層13と第2の磁性層12′から成る。これに加えて図5の場合、硬磁性層15が基板10のすぐ上に配置されており、積層列16からはまずはアイソレーション層18およびその上に形成されたバッファ層11によって分離されている。
【0045】
図4には、薄膜バイアス磁石として積層構造体5に集積された硬磁性層15によって、磁気抵抗型積層構造体5の特性曲線中の動作点17がどのようにしてずらされるのかが示されている。図2と比較することで明らかなように、1mT〜30mTたとえば2mT〜15mTである硬磁性層15から生じた内部磁界によって、動作点17がゼロ磁界領域からずらされるようになる。たとえばこの動作点17は図4によれば特性曲線の急峻な側縁にあり、その結果、外部から加えられる磁界の変化が僅かであってもΔR/Rの値が著しく大きく変化するようになり、この値によって最終的に本来のセンサ信号が形成される。
【0046】
図6には、図3a,図3b,図3cまたは図5による複数の積層構造体5を周知のホイートストンブリッジを介していっしょに結線してグラジオメータ30を構成した様子が概略的に描かれている。この場合、各積層構造体5内で硬磁性層15により発せられる内部磁界HBias の強度と方向はそれぞれ等しい。このようにすれば、ホイートストンブリッジの双方のハーフブリッジ19,20間における外部磁界の磁界強度差を捕捉できるようになる。
【0047】
図7にはこの種のグラジオメータ30について詳しく示されており、図7によれば図5に示した積層構造体5が4つ、1つの基板上に配置されていて、これらの積層構造体はペアを成して隣り合うストライプとなるようパターニングされている。この場合も各内部磁界HBias の強度と方向がそれぞれ等しい。さらに図7における個々の積層構造体5は図6と同様、図示されていない導体路によりホイートストンブリッジとして結線されている。
【0048】
図8には図7の発展形態としてグラジオメータ30が描かれており、これによれば個々の積層構造体5は上から見るとそれぞれメアンダ状にパターニングされ、ペアごとに隣り合うよう配置されている。このようにして2つのハーフブリッジ19,20が形成され、これらは図示されていない導体路を介してホイートストンブリッジとなるよう結線されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来技術により知られているような結合型多層構造をもつGMRセンサ素子のための磁気抵抗型積層システムを示す図である。
【図2】 この種の積層システムの基本特性曲線図である。
【図3】 本発明による磁気抵抗型積層積層システムのそれぞれ1つの実施例を示す図である。
【図4】 図3a,図3bまたは図3cによる積層システムの特性曲線図である。
【図5】 本発明による磁気抵抗型積層システムにおけるさらに別の実施例を示す図である。
【図6】 ホイートストンブリッジとして結線された4つの磁気抵抗型積層システムを備えたグラジオメータの基本構成図である。
【図7】 基板上に相応にパターニングされた積層構造体の平面図である。
【図8】 メアンダ状にパターニングされグラジオメータとしてまとめられた積層構造体による図7の変形実施例である。
Claims (7)
- 積層構造体(5)が設けられており、該積層構造体(5)内に、少なくとも3つの磁性層(12,12′)を有する積層列(16)が設けられており、前記磁性層間に非磁性かつ導電性の中間層(13)が配置され、前記積層構造体(5)の電気抵抗は該積層構造体(5)に作用する該積層構造体(5)外部からの外部磁界により可変である、
磁気抵抗型積層構造体において、
少なくとも1つの硬磁性層(15)が前記積層構造体(5)に少なくとも部分的に集積されており、該硬磁性層(15)により少なくとも、前記磁性層(12,12′)と前記中間層(13)との界面領域に磁界が加えられ、
前記中間層(13)の厚さの選定により、外部磁界が存在せずかつ前記硬磁性層(15)が存在しない場合、軟磁性である前記少なくとも3つの磁性層(12,12′)が該中間層(13)を介して反強磁性結合し、個々の磁化が互いに反平行となり、
前記硬磁性層(15)により引き起こされる内部磁界は、強度と方向に関してまえもって定められていて時間的に少なくともほぼ一定であり、
薄膜バイアス磁石である前記硬磁性層(15)により、前記磁気抵抗型積層構造体(5)の特性曲線における動作点(17)が外部磁界(B)のゼロ領域からずらされ、該薄膜バイアス磁石による磁界以外、外部磁界が存在しないときの前記磁気抵抗型積層構造体(5)の電気抵抗値が、該磁気抵抗型積層構造体(5)の最大抵抗値と最小抵抗値との間に設定され、
前記硬磁性層(15)は、少なくとも部分的に前記積層列(16)の側面横方向で片側または両側に配置されており、
前記硬磁性層(15)により引き起こされる内部磁界の強さは前記界面領域において1mT〜30mTとなることを特徴とする、
磁気抵抗型積層構造体。 - 前記積層構造体(5)への前記硬磁性層(15)の集積および該硬磁性層により生じる内部磁界が、少なくとも部分的に積層列(16)に広がっている、請求項1記載の磁気抵抗型積層構造体。
- 前記硬磁性層(15)はSmCo,NdFeB,CoPt,CoCrから成る、請求項1記載の磁気抵抗型積層構造体。
- 前記磁性層(12,12′)のうち少なくとも1つの磁性層はNiFe,CoFe,NiCoまたはCoから成る、請求項1から3のいずれか1項記載の磁気抵抗型積層構造体。
- 請求項1から4のいずれか1項記載の複数の積層構造体(5)を有するグラジオメータ。
- それぞれ異なる積層構造体(5)に集積された硬磁性層(15)により形成された磁界は、強度と方向に関してそれぞれ少なくともほぼ等しい、請求項5記載のグラジオメータ。
- 前記積層構造体(5)はホイートストンブリッジとして結線されている、請求項5または6記載のグラジオメータ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10128135.8 | 2001-06-09 | ||
DE10128135A DE10128135A1 (de) | 2001-06-09 | 2001-06-09 | Magnetoresistive Schichtanordnung und Gradiometer mit einer derartigen Schichtanordnung |
PCT/DE2002/001757 WO2002101406A1 (de) | 2001-06-09 | 2002-05-16 | Magnetoresistive schichtanordnung und gradiometer mit einer derartigen schichtanordnung |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010277289A Division JP5389005B2 (ja) | 2001-06-09 | 2010-12-13 | 磁気抵抗型積層構造体ならびに該構造体を備えたグラジオメータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004521513A JP2004521513A (ja) | 2004-07-15 |
JP5134754B2 true JP5134754B2 (ja) | 2013-01-30 |
Family
ID=7687819
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003504110A Expired - Fee Related JP5134754B2 (ja) | 2001-06-09 | 2002-05-16 | 磁気抵抗型積層構造体および該構造体を備えたグラジオメータ |
JP2010277289A Expired - Fee Related JP5389005B2 (ja) | 2001-06-09 | 2010-12-13 | 磁気抵抗型積層構造体ならびに該構造体を備えたグラジオメータ |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010277289A Expired - Fee Related JP5389005B2 (ja) | 2001-06-09 | 2010-12-13 | 磁気抵抗型積層構造体ならびに該構造体を備えたグラジオメータ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7064649B2 (ja) |
EP (1) | EP1399750A1 (ja) |
JP (2) | JP5134754B2 (ja) |
DE (1) | DE10128135A1 (ja) |
WO (1) | WO2002101406A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10213941A1 (de) | 2002-03-28 | 2003-10-30 | Bosch Gmbh Robert | Sensorelement und Gradiometeranordnung, deren Verwendung zum Messen von Magnetfeldgradienten und Verfahren hierzu |
EP1527351A1 (de) | 2002-07-26 | 2005-05-04 | Robert Bosch Gmbh | Magnetoresistives schichtsystem und sensorelement mit diesem schichtsystem |
JP2005091137A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Nsk Ltd | 舵角センサ |
DE10357150A1 (de) | 2003-12-06 | 2005-06-30 | Robert Bosch Gmbh | Magnetsensoranordnung |
DE102004011809A1 (de) | 2004-03-11 | 2005-09-29 | Robert Bosch Gmbh | Magnetsensoranordnung |
WO2005088259A1 (de) | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Robert Bosch Gmbh | Magnetsensoranordnung |
DE102006019482A1 (de) * | 2006-04-26 | 2007-10-31 | Siemens Ag | Anordnung mit magnetoresistivem Effekt sowie Verwendungen davon |
EP2036746B1 (en) | 2007-09-17 | 2014-07-23 | S & T Daewoo Co., Ltd. | Sensor module comprising acceleration sensor and relative displacement sensor, damper and electronically controllable suspension system comprising the same, and method of controlling vehicle movement using the same |
US8384524B2 (en) * | 2008-11-26 | 2013-02-26 | Honeywell International Inc. | Passive surface acoustic wave sensing system |
JP2011064653A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Tdk Corp | 磁気センサおよびその製造方法 |
JP5338711B2 (ja) * | 2010-02-23 | 2013-11-13 | Tdk株式会社 | 磁気センサー、磁気検出装置、及び磁気ヘッド |
JP5338714B2 (ja) * | 2010-02-24 | 2013-11-13 | Tdk株式会社 | 磁気センサー、磁気検出装置、及び磁気ヘッド |
JP2012039010A (ja) | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Tdk Corp | 磁気センサー及び磁気検出装置 |
CN102590768B (zh) | 2012-03-14 | 2014-04-16 | 江苏多维科技有限公司 | 一种磁电阻磁场梯度传感器 |
KR102113541B1 (ko) * | 2018-08-07 | 2020-05-21 | 주식회사 이엠따블유 | 고주파 저손실 전극 |
US11280855B2 (en) | 2019-07-29 | 2022-03-22 | Nxp B.V. | Magnetic field sensor, system, and oblique incident deposition fabrication method |
Family Cites Families (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3820475C1 (ja) * | 1988-06-16 | 1989-12-21 | Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De | |
US5206590A (en) * | 1990-12-11 | 1993-04-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect |
US5569544A (en) * | 1992-11-16 | 1996-10-29 | Nonvolatile Electronics, Incorporated | Magnetoresistive structure comprising ferromagnetic thin films and intermediate layers of less than 30 angstroms formed of alloys having immiscible components |
JPH06318515A (ja) * | 1993-05-07 | 1994-11-15 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗素子およびその製造方法並びに磁気ヘッドおよび磁気記録装置 |
JPH07296340A (ja) * | 1994-04-26 | 1995-11-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 磁気抵抗効果素子およびその素子を使用した薄膜磁気ヘッド |
DE4427495C2 (de) | 1994-08-03 | 2000-04-13 | Siemens Ag | Sensoreinrichtung mit einem GMR-Sensorelement |
US5561368A (en) * | 1994-11-04 | 1996-10-01 | International Business Machines Corporation | Bridge circuit magnetic field sensor having spin valve magnetoresistive elements formed on common substrate |
JP3242279B2 (ja) * | 1995-03-31 | 2001-12-25 | アルプス電気株式会社 | 巨大磁気抵抗材料膜および磁気抵抗材料膜の磁化の調整方法 |
JPH08293107A (ja) * | 1995-04-21 | 1996-11-05 | Hitachi Ltd | 横バイアス膜を用いた磁気記録再生装置 |
JPH09212829A (ja) * | 1996-02-07 | 1997-08-15 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果素子と、それを用いた磁気記録再生装置 |
US5909345A (en) | 1996-02-22 | 1999-06-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistive device and magnetoresistive head |
JPH09270547A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Sony Corp | 磁気抵抗効果素子及びこれを用いた磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
US5737157A (en) * | 1996-10-09 | 1998-04-07 | International Business Machines Corporation | Disk drive with a thermal asperity reduction circuitry using a magnetoresistive sensor |
JP3886589B2 (ja) * | 1997-03-07 | 2007-02-28 | アルプス電気株式会社 | 巨大磁気抵抗効果素子センサ |
EP0874244B1 (de) * | 1997-04-19 | 2002-01-30 | LUST ANTRIEBSTECHNIK GmbH | Verfahren zum Messen von elektrischen Strömen in n Leitern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
JPH10302227A (ja) * | 1997-04-28 | 1998-11-13 | Victor Co Of Japan Ltd | 磁気抵抗効果型ヘッド |
US6040962A (en) * | 1997-05-14 | 2000-03-21 | Tdk Corporation | Magnetoresistive element with conductive films and magnetic domain films overlapping a central active area |
DE19722834B4 (de) | 1997-05-30 | 2014-03-27 | Sensitec Gmbh | Magnetoresistives Gradiometer in Form einer Wheatstone-Brücke zur Messung von Magnetfeldgradienten sowie dessen Verwendung |
JP2000516724A (ja) * | 1997-06-13 | 2000-12-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ホイートストンブリッジを有するセンサ |
JP3227116B2 (ja) | 1997-09-24 | 2001-11-12 | アルプス電気株式会社 | スピンバルブ型薄膜素子およびその製造方法 |
JP3544141B2 (ja) * | 1998-05-13 | 2004-07-21 | 三菱電機株式会社 | 磁気検出素子および磁気検出装置 |
JP3234814B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2001-12-04 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置 |
JP3560821B2 (ja) * | 1998-07-17 | 2004-09-02 | アルプス電気株式会社 | 巨大磁気抵抗効果素子を備えたエンコーダ |
US6462920B1 (en) * | 1998-12-23 | 2002-10-08 | Read-Rite Corporation | Method and system for reducing MR head instability |
US6587315B1 (en) * | 1999-01-20 | 2003-07-01 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetoresistive-effect device with a magnetic coupling junction |
US6181533B1 (en) * | 1999-02-19 | 2001-01-30 | Seagate Technology Llc | Simultaneous fixation of the magnetization direction in a dual GMR sensor's pinned layers |
US6501678B1 (en) | 1999-06-18 | 2002-12-31 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnetic systems with irreversible characteristics and a method of manufacturing and repairing and operating such systems |
US6219208B1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-04-17 | International Business Machines Corporation | Dual spin valve sensor with self-pinned layer specular reflector |
US6385017B1 (en) * | 1999-09-30 | 2002-05-07 | Headway Technologies, Inc. | Continuous free layer spin valve sensor with patterned exchange underlayer stabilization |
DE19949714A1 (de) | 1999-10-15 | 2001-04-26 | Bosch Gmbh Robert | Magnetisch sensitives Bauteil, insbesondere Sensorelement, mit magnetoresistiven Schichtsystemen in Brückenschaltung |
JP2001176028A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
US6563679B1 (en) * | 2000-08-08 | 2003-05-13 | Tdk Corporation | Current perpendicular-to-the-plane magnetoresistance read heads with transverse magnetic bias |
US6700754B2 (en) * | 2001-04-30 | 2004-03-02 | International Business Machines Corporation | Oxidized copper (Cu) spacer between free and pinned layer for high performance spin valve applications |
-
2001
- 2001-06-09 DE DE10128135A patent/DE10128135A1/de not_active Ceased
-
2002
- 2002-05-16 WO PCT/DE2002/001757 patent/WO2002101406A1/de active Application Filing
- 2002-05-16 US US10/344,314 patent/US7064649B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-16 EP EP02742751A patent/EP1399750A1/de not_active Withdrawn
- 2002-05-16 JP JP2003504110A patent/JP5134754B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-12-13 JP JP2010277289A patent/JP5389005B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10128135A1 (de) | 2002-12-19 |
US20040046624A1 (en) | 2004-03-11 |
JP2004521513A (ja) | 2004-07-15 |
JP5389005B2 (ja) | 2014-01-15 |
JP2011101026A (ja) | 2011-05-19 |
EP1399750A1 (de) | 2004-03-24 |
WO2002101406A1 (de) | 2002-12-19 |
US7064649B2 (en) | 2006-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5389005B2 (ja) | 磁気抵抗型積層構造体ならびに該構造体を備えたグラジオメータ | |
US6577124B2 (en) | Magnetic field sensor with perpendicular axis sensitivity, comprising a giant magnetoresistance material or a spin tunnel junction | |
EP3092505B1 (en) | Magnetoresistance element with an improved seed layer to promote an improved response to magnetic fields | |
US5742162A (en) | Magnetoresistive spin valve sensor with multilayered keeper | |
JP5973498B2 (ja) | 磁場角センサおよび磁気トンネル接合素子 | |
US11193989B2 (en) | Magnetoresistance assembly having a TMR element disposed over or under a GMR element | |
US10613161B2 (en) | Magnetic sensor including two bias magnetic field generation units for generating stable bias magnetic field | |
EP1141737B1 (en) | Magnetic systems with irreversible characteristics and a method of manufacturing and repairing and operating such systems | |
US20020154455A1 (en) | Magnetic device with a coupling layer and method of manufacturing and operation of such device | |
CN110690343B (zh) | 具有减小的应力敏感度的磁阻传感器 | |
US20160238674A1 (en) | Magnetic sensor including bias magnetic field generation unit for generating stable bias magnetic field | |
US11047709B2 (en) | Magnetic field sensor and magnetic field sensing method | |
JP2007024598A (ja) | 磁気センサ | |
US7400143B2 (en) | Magnetic bias film and magnetic sensor using the same | |
JP2006510208A (ja) | 磁気抵抗性の多層デバイスおよびセンサエレメント | |
JP2013055281A (ja) | 電流センサ | |
WO2012120940A1 (ja) | 電流センサ | |
WO2021040801A1 (en) | Tmr sensor with magnetic tunnel junctions with a free layer having an intrinsic anisotropy | |
RU2316783C2 (ru) | Магниторезистивная слоистая система и чувствительный элемент на основе такой слоистой системы | |
JP2003179283A (ja) | 磁気センサ | |
JPH11195824A (ja) | 磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効果型ヘッド | |
US20040096700A1 (en) | Magnetic sensor system | |
GB2360875A (en) | Magnetoresistive layer system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050516 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090904 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091201 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20091208 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091225 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100107 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100202 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100302 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100811 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101213 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20101220 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20110225 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120404 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120409 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120920 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121112 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151116 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |