JP6738612B2 - 磁気抵抗効果デバイス - Google Patents
磁気抵抗効果デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP6738612B2 JP6738612B2 JP2016023255A JP2016023255A JP6738612B2 JP 6738612 B2 JP6738612 B2 JP 6738612B2 JP 2016023255 A JP2016023255 A JP 2016023255A JP 2016023255 A JP2016023255 A JP 2016023255A JP 6738612 B2 JP6738612 B2 JP 6738612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetoresistive effect
- effect element
- magnetoresistive
- magnetic field
- frequency
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス100の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス100は、磁化固定層2、スペーサ層3および磁化自由層4を有する磁気抵抗効果素子1a、上部電極5、下部電極6、第1のポート9a、第2のポート9b、信号線路7、インピーダンス素子としてのチョークコイル10、直流電流入力端子11および磁場供給機構12を有している。第1のポート9a、磁気抵抗効果素子1aおよび第2のポート9bが信号線路7を介してこの順に直列接続されている。チョークコイル10は、磁気抵抗効果素子1aと第2のポート9bとの間の信号線路7と、グラウンド8とに接続されている。直流電流入力端子11は、磁気抵抗効果素子1aを挟んでチョークコイル10とは反対側の信号線路7に接続されており、直流電流入力端子11に、グラウンド8に接続された直流電流源13が接続されることにより、磁気抵抗効果素子1a、信号線路7、チョークコイル10、グラウンド8および直流電流入力端子11を含む閉回路が形成される。また、磁気抵抗効果デバイス100には、第2のポート9bに対して並列に信号線路7およびグラウンド8に接続された磁気抵抗効果素子が存在しない。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス101の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス101において、第1の実施形態の磁気抵抗効果デバイス100と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第1の実施形態の磁気抵抗効果デバイス100と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス101は、磁化固定層2、スペーサ層3および磁化自由層4を有する2つの磁気抵抗効果素子1a、1b、上部電極5、下部電極6、第1のポート9a、第2のポート9b、信号線路7、インピーダンス素子としてのチョークコイル10、直流電流入力端子11および磁場供給機構12を有している。また、磁気抵抗効果素子1aと磁気抵抗効果素子1b同士は、上部電極5と下部電極6との間に並列接続されており、第1のポート9a、磁気抵抗効果素子1aまたは磁気抵抗効果素子1b、および第2のポート9bが信号線路7を介してこの順に直列接続されている。磁気抵抗効果素子1a、1bは、同一の磁場および同一の電流密度の直流電流が印加された状態でのスピントルク共鳴周波数が互いに異なる。より具体的には、磁気抵抗効果素子1a、1bは、膜構成が互いに同じで、平面視形状はともに長方形であるが、平面視形状のアスペクト比が互いに異なっている。ここで「膜構成が同じ」とは、磁気抵抗効果素子を構成する各層の材料および膜厚が同じであり、さらに各層の積層順が同じであることを意味する。また、「平面視形状」とは、磁気抵抗効果素子を構成する各層の積層方向に垂直な平面で見た形状のことである。また、「平面視形状のアスペクト比」とは、磁気抵抗効果素子の平面視形状に最小の面積で外接する長方形の、短辺の長さに対する長辺の長さの比率のことである。
図7は、本発明の第3の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス102の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス102において、第1の実施形態の磁気抵抗効果デバイス100と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第1の実施形態の磁気抵抗効果デバイス100と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス102は、磁化固定層2、スペーサ層3および磁化自由層4を有する2つの磁気抵抗効果素子1a、上部電極5、下部電極6、第1のポート9a、第2のポート9b、信号線路7、インピーダンス素子としてのチョークコイル10、直流電流入力端子11および2つの磁場供給機構12を有している。2つの磁気抵抗効果素子1aはその構成が互いに同じであり、2つの磁気抵抗効果素子1a同士は、上部電極5と下部電極6との間に並列接続されている。第1のポート9a、並列に接続された2つの磁気抵抗効果素子1aおよび第2のポート9bは信号線路7を介してこの順に直列接続されている。各々の磁場供給機構12は、2つの磁気抵抗効果素子1aの各々に個別の磁場を印加する。このように、磁気抵抗効果デバイス102は、2つの磁気抵抗効果素子1aの各々に独立して個別の磁場を印加することが可能な2つの磁場供給機構12を備えている。チョークコイル10は、並列に接続された2つの磁気抵抗効果素子1aと第2のポート9bとの間の信号線路7と、グラウンド8とに接続されている。直流電流入力端子11は、並列に接続された2つの磁気抵抗効果素子1aを挟んでチョークコイル10とは反対側の信号線路7に接続されており、直流電流入力端子11に、グラウンド8に接続された直流電流源13が接続されることにより、磁気抵抗効果素子1a、信号線路7、チョークコイル10、グラウンド8および直流電流入力端子11を含む閉回路が形成され、直流電流入力端子11から入力された直流電流はこの閉回路を流れ、2つの磁気抵抗効果素子1aに直流電流が印加される。
図9は、本発明の第4の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス103の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス103において、第1の実施形態の磁気抵抗効果デバイス100と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第1の実施形態の磁気抵抗効果デバイス100と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス103は、磁化固定層2、スペーサ層3および磁化自由層4を有する2つの磁気抵抗効果素子1a、1b、上部電極5a、5b、下部電極6a、6b、第1のポート9a、第2のポート9b、信号線路7、インピーダンス素子としてのチョークコイル10、直流電流入力端子11および磁場供給機構12を有している。また、上部電極5aおよび下部電極6aは磁気抵抗効果素子1aを挟むように配置され、上部電極5bおよび下部電極6bは磁気抵抗効果素子1bを挟むように配置されている。磁気抵抗効果素子1a、1b同士は直列接続されており、第1のポート9a、磁気抵抗効果素子1a、磁気抵抗効果素子1b、および第2のポート9bが信号線路7を介してこの順に直列接続されている。磁気抵抗効果素子1a、1bは、同一の磁場および同一の電流密度の直流電流が印加された状態でのスピントルク共鳴周波数が互いに異なる。より具体的には、磁気抵抗効果素子1a、1bは、膜構成が互いに同じで、平面視形状はともに長方形であるが、平面視形状のアスペクト比が互いに異なっている。ここで「膜構成が同じ」とは、磁気抵抗効果素子を構成する各層の材料および膜厚が同じであり、さらに各層の積層順が同じであることを意味する。また、「平面視形状」とは、磁気抵抗効果素子を構成する各層の積層方向に垂直な平面で見た形状のことである。また、「平面視形状のアスペクト比」とは、磁気抵抗効果素子の平面視形状に最小の面積で外接する長方形の、短辺の長さに対する長辺の長さの比率のことである。
図12は、本発明の第5の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス104の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス104において、第1の実施形態の磁気抵抗効果デバイス100と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第1の実施形態の磁気抵抗効果デバイス100と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス104は、磁化固定層2、スペーサ層3および磁化自由層4を有する2つの磁気抵抗効果素子1a、上部電極5a、5b、下部電極6a、6b、第1のポート9a、第2のポート9b、信号線路7、インピーダンス素子としてのチョークコイル10、直流電流入力端子11および2つの磁場供給機構12を有している。また、2つの磁気抵抗効果素子1aはその構成が互いに同じであり、上部電極5aおよび下部電極6aは一方の磁気抵抗効果素子1aを挟むように配置され、上部電極5bおよび下部電極6bは他方の磁気抵抗効果素子1aを挟むように配置されている。2つの磁気抵抗効果素子1a同士は直列接続されており、第1のポート9a、磁気抵抗効果素子1aおよび第2のポート9bが信号線路7を介してこの順に直列接続されている。各々の磁場供給機構12は、2つの磁気抵抗効果素子1aの各々に個別の磁場を印加する。このように、磁気抵抗効果デバイス104は、2つの磁気抵抗効果素子1aの各々に独立して個別の磁場を印加することが可能な2つの磁場供給機構12を備えている。チョークコイル10は、直列に接続された2つの磁気抵抗効果素子1aと第2のポート9bとの間の信号線路7と、グラウンド8とに接続されている。直流電流入力端子11は、直列接続された2つの磁気抵抗効果素子1aを挟んでチョークコイル10とは反対側の信号線路7に接続されており、直流電流入力端子11に、グラウンド8に接続された直流電流源13が接続されることにより、直列接続された2つの磁気抵抗効果素子1a、信号線路7、チョークコイル10、グラウンド8および直流電流入力端子11を含む閉回路が形成され、直流電流入力端子11から入力された直流電流はこの閉回路を流れ、2つの磁気抵抗効果素子1aに直流電流が印加される。
2 磁化固定層
3 スペーサ層
4 磁化自由層
5、5a、5b 上部電極
6、6a、6b 下部電極
7 信号線路
8 グラウンド
9a 第1のポート
9b 第2のポート
10 チョークコイル
11 直流電流入力端子
12 磁場供給機構
13 直流電流源
100、101、102、103、104 磁気抵抗効果デバイス
Claims (8)
- 磁化固定層、スペーサ層および磁化の方向が変化可能である磁化自由層を有する磁気抵抗効果素子と、高周波信号が入力される第1のポートと、高周波信号が出力される第2のポートと、第1部分及び第2部分を有する信号線路と、インピーダンス素子と、直流電流入力端子と、前記磁気抵抗効果素子に磁場を印加するための磁場供給機構とを有し、
前記磁気抵抗効果素子は、第1電極と第2電極との間に配置されて前記第1電極及び前記第2電極と接続され、
前記信号線路の前記第1部分が前記第1のポートと前記第1電極との間を接続し、前記信号線路の前記第2部分が前記第2電極と前記第2のポートとの間を接続することにより、前記第1のポート、前記磁気抵抗効果素子および前記第2のポートが前記信号線路を介してこの順に直列接続され、
前記インピーダンス素子は、前記磁気抵抗効果素子と前記第1のポートまたは前記第2のポートとの間の前記信号線路と、グラウンドとに接続され、
前記直流電流入力端子は、前記磁気抵抗効果素子を挟んで前記インピーダンス素子とは反対側の前記信号線路に接続され、
前記磁気抵抗効果素子、前記信号線路、前記インピーダンス素子、前記グラウンドおよび前記直流電流入力端子を含む閉回路が形成されることを特徴とする磁気抵抗効果デバイス。 - 前記磁場供給機構は、前記磁場を変化させて前記磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を変化可能であることを特徴とする請求項1に記載の磁気抵抗効果デバイス。
- スピントルク共鳴周波数が互いに異なる複数の前記磁気抵抗効果素子同士が並列接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気抵抗効果デバイス。
- 複数の前記磁気抵抗効果素子同士が並列接続され、前記複数の磁気抵抗効果素子の各々に個別の磁場を印加可能な様に前記磁場供給機構を複数有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の磁気抵抗効果デバイス。
- スピントルク共鳴周波数が互いに異なる複数の前記磁気抵抗効果素子同士が直列接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気抵抗効果デバイス。
- 複数の前記磁気抵抗効果素子同士が直列接続され、前記複数の磁気抵抗効果素子の各々に個別の磁場を印加可能な様に前記磁場供給機構を複数有することを特徴とする請求項1または1または2または5に記載の磁気抵抗効果デバイス。
- スピントルク共鳴周波数が互いに異なる前記複数の磁気抵抗効果素子は、平面視形状のアスペクト比が互いに異なることを特徴とする請求項3または5に記載の磁気抵抗効果デバイス。
- 前記第2のポートに対して並列に前記信号線路および前記グラウンドに接続された磁気抵抗効果素子が存在しないことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の磁気抵抗効果デバイス。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/066,350 US9906199B2 (en) | 2015-03-16 | 2016-03-10 | Magnetoresistive effect device |
CN201610457512.XA CN106559039B (zh) | 2015-09-30 | 2016-06-22 | 磁阻效应器件 |
US15/870,243 US10381997B2 (en) | 2015-03-16 | 2018-01-12 | Magnetoresistive effect device |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015051848 | 2015-03-16 | ||
JP2015051848 | 2015-03-16 | ||
JP2015193048 | 2015-09-30 | ||
JP2015193048 | 2015-09-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017063397A JP2017063397A (ja) | 2017-03-30 |
JP6738612B2 true JP6738612B2 (ja) | 2020-08-12 |
Family
ID=58429437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016023255A Active JP6738612B2 (ja) | 2015-03-16 | 2016-02-10 | 磁気抵抗効果デバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6738612B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9966922B2 (en) | 2016-05-25 | 2018-05-08 | Tdk Corporation | Magnetoresistive effect device |
US10074688B2 (en) | 2016-08-04 | 2018-09-11 | Tdk Corporation | Magnetoresistive effect device with first and second magnetoresistive effect elements having opposite current flows relative to the ordering of the layers of the elements |
WO2018052062A1 (ja) | 2016-09-14 | 2018-03-22 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果デバイスおよび磁気抵抗効果モジュール |
JP6822301B2 (ja) * | 2017-04-27 | 2021-01-27 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果デバイス及び高周波デバイス |
US10559412B2 (en) | 2017-12-07 | 2020-02-11 | Tdk Corporation | Magnetoresistance effect device |
JP2019103084A (ja) | 2017-12-07 | 2019-06-24 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果デバイス |
JP2019129164A (ja) | 2018-01-19 | 2019-08-01 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果デバイス |
US10629806B2 (en) | 2018-02-01 | 2020-04-21 | Tdk Corporation | Magnetoresistance effect device and magnetoresistance effect module |
US10818990B2 (en) | 2018-02-01 | 2020-10-27 | Tdk Corporation | Magnetoresistance effect device and magnetoresistance effect module |
US10756404B2 (en) | 2018-02-01 | 2020-08-25 | Tdk Corporation | Magnetoresistance effect device and magnetoresistance effect module |
JP2019179902A (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-17 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果デバイス |
JP2019179901A (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-17 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果デバイス |
US11387407B2 (en) | 2018-09-07 | 2022-07-12 | Tdk Corporation | Spin-orbit-torque magnetization rotational element and spin-orbit-torque magnetoresistance effect element |
US11165128B1 (en) | 2020-07-16 | 2021-11-02 | Tdk Corporation | High-frequency device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4189502B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2008-12-03 | 国立大学法人九州大学 | 磁性多層膜ドットを用いた高周波デバイス |
KR100718145B1 (ko) * | 2006-01-12 | 2007-05-14 | 삼성전자주식회사 | 공진 소자, 밴드 패스 필터 및 듀플렉서 |
US8049567B2 (en) * | 2007-11-01 | 2011-11-01 | Johan Persson | Circuit for phase locked oscillators |
JP5280516B2 (ja) * | 2009-03-02 | 2013-09-04 | 株式会社日立製作所 | 電波分波器 |
WO2011033664A1 (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | 株式会社 東芝 | 高周波用素子 |
JP5832363B2 (ja) * | 2012-04-25 | 2015-12-16 | 三菱電機株式会社 | 磁気抵抗効果素子、磁界検出器、電流検出器、磁気抵抗効果素子の製造方法 |
JP5812046B2 (ja) * | 2013-07-05 | 2015-11-11 | Tdk株式会社 | 回転磁界センサ |
-
2016
- 2016-02-10 JP JP2016023255A patent/JP6738612B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017063397A (ja) | 2017-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6738612B2 (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
CN107104181B (zh) | 磁阻效应器件 | |
US10381997B2 (en) | Magnetoresistive effect device | |
US9966922B2 (en) | Magnetoresistive effect device | |
CN107689363B (zh) | 磁电阻效应器件 | |
US10957962B2 (en) | Magnetoresistive effect device | |
JP6511532B2 (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP2017153066A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP6511531B2 (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP2019179901A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
CN106559039B (zh) | 磁阻效应器件 | |
JP6717137B2 (ja) | 共振素子、共振器および磁気抵抗効果デバイス | |
JP2017216670A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP2018107703A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP2017157581A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP6642726B2 (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
US10680165B2 (en) | Magnetoresistance effect device having magnetic member with concave portion | |
WO2018116655A1 (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP2018107344A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
WO2018116656A1 (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP2018085633A (ja) | 増幅器 | |
JP2018026788A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP2018186451A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス及び高周波デバイス | |
JP2019134409A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス及び磁気抵抗効果モジュール | |
JP2019103085A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190924 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200218 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200331 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200630 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200720 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6738612 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |