JPH0342792B2 - - Google Patents
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- JPH0342792B2 JPH0342792B2 JP59051297A JP5129784A JPH0342792B2 JP H0342792 B2 JPH0342792 B2 JP H0342792B2 JP 59051297 A JP59051297 A JP 59051297A JP 5129784 A JP5129784 A JP 5129784A JP H0342792 B2 JPH0342792 B2 JP H0342792B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は磁気抵抗効果(MR、磁界をうけて電
気抵抗が変わる現象、通常は抵抗が増大する正の
関係がある)のある物質の応用に関する。この新
規なる物質を用いて、均等磁界中で均等な電流を
流し、室温で飽和するように磁化すると、この物
質内での電流の方向に直角な方向での電気抵抗が
平行な方向での電気抵抗よりも大きくなる。
気抵抗が変わる現象、通常は抵抗が増大する正の
関係がある)のある物質の応用に関する。この新
規なる物質を用いて、均等磁界中で均等な電流を
流し、室温で飽和するように磁化すると、この物
質内での電流の方向に直角な方向での電気抵抗が
平行な方向での電気抵抗よりも大きくなる。
[従来技術]
強磁性体の金属又は合金では、電気抵抗ρは、
その飽和磁化磁界Mの方向に対する電流の方向に
依存する。これらが平行な場合(ρH)と、直角
な場合(ρT)で、抵抗を計つてみる。この時、
温度Tでその物質を均等に飽和磁化させるに十分
な強さの均等磁界Hが印加されているものとす
る。
その飽和磁化磁界Mの方向に対する電流の方向に
依存する。これらが平行な場合(ρH)と、直角
な場合(ρT)で、抵抗を計つてみる。この時、
温度Tでその物質を均等に飽和磁化させるに十分
な強さの均等磁界Hが印加されているものとす
る。
ρHとρTは大きさが少し異なり、通常は室温で
ρHがρTよりも大きいことが判つた。この差は
MR物質を利用する多くの装置の基礎を与える。
例えば、MRによる磁界検知センサ等が既にあ
り、MR物質の検知体を磁界に入れ、例えばテー
プ、デイスク、バブル・ドメイン媒体等からの放
射磁界を測る。放射される磁界が、MR物質に当
たり、その磁化ベクトルを回転させる。これが、
MR物質の抵抗を変化させ、磁界の存否の表示を
与える。例えば米国特許第3691540号は磁気バブ
ル・ドメインの測定のためのMRセンサを記述し
ている。磁束がMRセンサに達すると磁化ベクト
ルが回転し、センサの抵抗が変わる。この特許で
は、MRセンサの一形態について記述しており、
これは異方性磁界Hk困難軸方向での減磁磁界、
センサの厚さ等の因子によつて論じている。MR
物質自体とそのセンサへの設計等について同特許
が参考にされる。
ρHがρTよりも大きいことが判つた。この差は
MR物質を利用する多くの装置の基礎を与える。
例えば、MRによる磁界検知センサ等が既にあ
り、MR物質の検知体を磁界に入れ、例えばテー
プ、デイスク、バブル・ドメイン媒体等からの放
射磁界を測る。放射される磁界が、MR物質に当
たり、その磁化ベクトルを回転させる。これが、
MR物質の抵抗を変化させ、磁界の存否の表示を
与える。例えば米国特許第3691540号は磁気バブ
ル・ドメインの測定のためのMRセンサを記述し
ている。磁束がMRセンサに達すると磁化ベクト
ルが回転し、センサの抵抗が変わる。この特許で
は、MRセンサの一形態について記述しており、
これは異方性磁界Hk困難軸方向での減磁磁界、
センサの厚さ等の因子によつて論じている。MR
物質自体とそのセンサへの設計等について同特許
が参考にされる。
多くの参考文献中から次の三つを挙げておく。
J.App.Phys.、Vol.35、1964−9、2604〜2608頁。
J.App.Phys.、Vol.35、1964−9、2604〜2608頁。
Physica25、1959年、708頁。Philips
Research Reports、Vol.13、No.1、1958−2、
1〜9頁。
Research Reports、Vol.13、No.1、1958−2、
1〜9頁。
従来のMR素子技術で、室温では常にρHがρT
より大であることが見出だされて来た。そこで、
MR異方性と呼ばれる量Δρ、これはρH−ρTであ
るが、これは正の量である。これに対する唯一の
公知の例外は、前記Physica25の712頁にて見ら
れる、93.75Ni−6.25Crの場合の僅かな効果であ
る。この少量の値は雑音や測定不正確の結果だつ
たかもしれない。最近での、Ni−Cr合金の測定
では負のΔρは見つからなかつた。データの食い
違いは別として、Ni中に少量のCrを入れてΔρが
負になつたとしても、その−Δρの大きさはごく
ごく小さいものであることが明らかである。
より大であることが見出だされて来た。そこで、
MR異方性と呼ばれる量Δρ、これはρH−ρTであ
るが、これは正の量である。これに対する唯一の
公知の例外は、前記Physica25の712頁にて見ら
れる、93.75Ni−6.25Crの場合の僅かな効果であ
る。この少量の値は雑音や測定不正確の結果だつ
たかもしれない。最近での、Ni−Cr合金の測定
では負のΔρは見つからなかつた。データの食い
違いは別として、Ni中に少量のCrを入れてΔρが
負になつたとしても、その−Δρの大きさはごく
ごく小さいものであることが明らかである。
上記Physica25では、極く低い温度で磁界中の
合金の電気抵抗における通常の効果が重要にな
り、強磁性効果より有力になるような場合でのい
くつかの物質の−Δρの提示を報告している。
Physica16、1951、612頁、Thesis Leiden、1956
を参照する。714及び715頁に、負の相対的MR異
方性を持つ幾つかの合金が示されているが、これ
らも極低温における現象である。室温で発生し、
使える位の大きさの負のMR異方性、−Δρを持つ
システムを記述した文献はない。
合金の電気抵抗における通常の効果が重要にな
り、強磁性効果より有力になるような場合でのい
くつかの物質の−Δρの提示を報告している。
Physica16、1951、612頁、Thesis Leiden、1956
を参照する。714及び715頁に、負の相対的MR異
方性を持つ幾つかの合金が示されているが、これ
らも極低温における現象である。室温で発生し、
使える位の大きさの負のMR異方性、−Δρを持つ
システムを記述した文献はない。
Δρを平均抵抗値で割ると、異方性MR比と呼
ばれる値となる。この値、Δρ/ρAではρAは1/
3・ρH+2/3・ρTで与えられる。Δρの値は、種々
の合金で、すべての温度で0〜1μΩcmの範囲に
ある。Δρとρを室温に限れば、Δρ/ρはNi−Fe
及びNi−Coの合金で3〜4%と高くなる。
ばれる値となる。この値、Δρ/ρAではρAは1/
3・ρH+2/3・ρTで与えられる。Δρの値は、種々
の合金で、すべての温度で0〜1μΩcmの範囲に
ある。Δρとρを室温に限れば、Δρ/ρはNi−Fe
及びNi−Coの合金で3〜4%と高くなる。
このMR異方性の原因は多くの論文にて扱われ
ている。一般にはスピン−軌道相互作用が提示さ
ている。相互作用に加えて、スピン・アツプ及び
スピン・ダウン導電電子からの電気抵抗変化があ
る。磁気原子の全体的散乱断面の形は、原子の電
子スピンと、散乱導電電子のモーメントのなす角
度に依つて変わる。異方性の基本的メカニズムは
複雑であるが、過去100年に亘つて調べられた広
範囲の合金においてΔρが正の値を保つていたこ
とは驚くべきことである。室温で負のΔρを相当
の大きさで呈する物質が発明されなかつたことも
同様である。
ている。一般にはスピン−軌道相互作用が提示さ
ている。相互作用に加えて、スピン・アツプ及び
スピン・ダウン導電電子からの電気抵抗変化があ
る。磁気原子の全体的散乱断面の形は、原子の電
子スピンと、散乱導電電子のモーメントのなす角
度に依つて変わる。異方性の基本的メカニズムは
複雑であるが、過去100年に亘つて調べられた広
範囲の合金においてΔρが正の値を保つていたこ
とは驚くべきことである。室温で負のΔρを相当
の大きさで呈する物質が発明されなかつたことも
同様である。
[発明が解決しようとする問題点]
Δρの値が正の物質のみ使用すると、MR素子
の動作上、ある種の制限が存在していた。例えば
プツシユ・プル型の感知素子は作れなかつた。
又、雑音因子、例えば外界の温度変化の影響を除
くために他の補償手段を必要とした。
の動作上、ある種の制限が存在していた。例えば
プツシユ・プル型の感知素子は作れなかつた。
又、雑音因子、例えば外界の温度変化の影響を除
くために他の補償手段を必要とした。
[問題点を解決するための手段]
負のΔρを呈し、常温で使用できる物質が得ら
れれば、特にそれを正のΔρの物質と組合せて使
用することにより多大の有利な応用分野が得られ
る。負のΔρ物質単独でも、種々の用途に利用で
きる。
れれば、特にそれを正のΔρの物質と組合せて使
用することにより多大の有利な応用分野が得られ
る。負のΔρ物質単独でも、種々の用途に利用で
きる。
低温と同様に室温で負のΔρを示すいくつかの
強磁性物質が発見された。さらに、これらの物質
のΔρの大きさは大きい値で、従来の+Δρの物質
の+Δρの大きさと同じ位の大きさである。これ
らの物質のいくつかは、J.Appl.Phys.,52,3,
1981−32474頁に耐食性磁性材料のような他の理
由で記載されているけれども、これらの記載され
た物質の負のΔρの現象は、この論文又は他の文
献にも記載されていないし示唆されていない。
強磁性物質が発見された。さらに、これらの物質
のΔρの大きさは大きい値で、従来の+Δρの物質
の+Δρの大きさと同じ位の大きさである。これ
らの物質のいくつかは、J.Appl.Phys.,52,3,
1981−32474頁に耐食性磁性材料のような他の理
由で記載されているけれども、これらの記載され
た物質の負のΔρの現象は、この論文又は他の文
献にも記載されていないし示唆されていない。
本発明において、特定の強磁性ホスト物質中に
Ir(イリジウム)を添加すると、室温及び低温で
負のΔρを示しその大きさが相当に大きいMR物
質が得られることが判つた。ホスト物質はNi、
Fe、Co等とその合金及び化合物である。これら
ホスト内でIrが、ホスト物質の格子と強く作用
し、−Δρを起す。周期律表でIrの近くにある他の
元素、例えばRh(ロジウム)、Pt(白金)にはこの
作用がないことから考えて、Irの作用は特筆に値
する。
Ir(イリジウム)を添加すると、室温及び低温で
負のΔρを示しその大きさが相当に大きいMR物
質が得られることが判つた。ホスト物質はNi、
Fe、Co等とその合金及び化合物である。これら
ホスト内でIrが、ホスト物質の格子と強く作用
し、−Δρを起す。周期律表でIrの近くにある他の
元素、例えばRh(ロジウム)、Pt(白金)にはこの
作用がないことから考えて、Irの作用は特筆に値
する。
この−Δρを利用する装置が考えられた。その
応用としては磁界検出器や、テープ、デイスク等
の記録媒体での磁気ドメインやその変位を検出す
るセンサ等がある。
応用としては磁界検出器や、テープ、デイスク等
の記録媒体での磁気ドメインやその変位を検出す
るセンサ等がある。
本発明の目的は、室温で負のΔρを呈する物質
を用いる装置、室温及び低温及び極低温で負の
Δρを呈するMR物質を利用した装置、Irを含み負
のΔρを示すMR物質及びそれを用いた装置、正
のΔρを持つ物質のΔρに匹敵する大きさの負のΔρ
を持つ物質を用いる装置、室温と低温で負のΔρ
を呈し薄膜形状に作られその−Δρが物質の抵抗
値や厚さや製法に強く依存しないMR物質を用い
る回路その他、温度変化や外部変化による雑音に
対し感度の低いMR物質を用いる装置、出力の増
大された−Δρを持つMR物質を用いる装置を提
供することである。
を用いる装置、室温及び低温及び極低温で負の
Δρを呈するMR物質を利用した装置、Irを含み負
のΔρを示すMR物質及びそれを用いた装置、正
のΔρを持つ物質のΔρに匹敵する大きさの負のΔρ
を持つ物質を用いる装置、室温と低温で負のΔρ
を呈し薄膜形状に作られその−Δρが物質の抵抗
値や厚さや製法に強く依存しないMR物質を用い
る回路その他、温度変化や外部変化による雑音に
対し感度の低いMR物質を用いる装置、出力の増
大された−Δρを持つMR物質を用いる装置を提
供することである。
本発明は広くいえば、前記のように負のΔρを
呈する物質の利点を応用した装置を目指してい
る。例えば、通常のMR物質と負のΔρの物質と
の両方を用いて、MRセンサを作れる。これら二
つの素子の配置を工夫すれば温度変化や他の外部
要因による雑音を相殺し、増幅された出力をもつ
装置が得られる。
呈する物質の利点を応用した装置を目指してい
る。例えば、通常のMR物質と負のΔρの物質と
の両方を用いて、MRセンサを作れる。これら二
つの素子の配置を工夫すれば温度変化や他の外部
要因による雑音を相殺し、増幅された出力をもつ
装置が得られる。
MR物質の組成は前記のように、Ni、Fe、Co
及びその合金、化合物にIrが添加されたものであ
り、Irの最小量は−Δρを発生させるに足る量で、
最大量は磁性を滅失させる量、又は−Δρを発生
させなくなる量である。この値は一般に、約1.5
〜15原子%である。
及びその合金、化合物にIrが添加されたものであ
り、Irの最小量は−Δρを発生させるに足る量で、
最大量は磁性を滅失させる量、又は−Δρを発生
させなくなる量である。この値は一般に、約1.5
〜15原子%である。
Irの作用は未だ完全には判らないが、前記によ
うにホスト物質の格子に作用し、そのMR特性を
変える。
うにホスト物質の格子に作用し、そのMR特性を
変える。
室温と低温で大きな値の効能を示すデータを後
記する。
記する。
[実施例]
第1図はリード(線)12,14に接続された
MR素子10を示す。電流iはリード12から素
子10の長さの方向に流れ、リード14中に戻
る。素子10は通常電流iの方向の磁化Mを有す
る。この場合、素子10の抵抗はρHとなる。磁
化Mの方向が電流iと直角の方向に回転される
と、抵抗値ρTが測定される。磁化Mの回転は、
例えば磁界の印加によつて得られる。ΔρはρH−
ρTに等しく、従来のMR物質では正の値である。
MR素子10を示す。電流iはリード12から素
子10の長さの方向に流れ、リード14中に戻
る。素子10は通常電流iの方向の磁化Mを有す
る。この場合、素子10の抵抗はρHとなる。磁
化Mの方向が電流iと直角の方向に回転される
と、抵抗値ρTが測定される。磁化Mの回転は、
例えば磁界の印加によつて得られる。ΔρはρH−
ρTに等しく、従来のMR物質では正の値である。
本発明のMR素子は負のΔρを有し、周期律表
の強磁性の3d遷移金属またはこれらの合金か化
合物で強磁性を呈しIrを含む物質である。ほとん
どの場合少量のIrでΔρが負になる。例えば、Ni
−Fe、又はNi−Co合金で約3.0原子%で負にな
る。
の強磁性の3d遷移金属またはこれらの合金か化
合物で強磁性を呈しIrを含む物質である。ほとん
どの場合少量のIrでΔρが負になる。例えば、Ni
−Fe、又はNi−Co合金で約3.0原子%で負にな
る。
負のΔρは非磁性物質であるIrにより起こる。
この効果は、物質のHall抵抗性、厚さ、調整方
法、他の磁気特性とは独立である。
この効果は、物質のHall抵抗性、厚さ、調整方
法、他の磁気特性とは独立である。
第2.1図は−Δρを持つNi−Feの例である。
これはパーマロイ形式の物質で横軸で示したxの
原子分率のIrを含んでいる。縦軸はΔρ/ρの値
で、二種の成分のNi−Feの組成の場合を示す。
これはパーマロイ形式の物質で横軸で示したxの
原子分率のIrを含んでいる。縦軸はΔρ/ρの値
で、二種の成分のNi−Feの組成の場合を示す。
第2.1図に示した素子はAppl.Phys.、52.3、
1981−3、2474頁に示された方法でrfスパツタリ
ングにより付着した膜体であつた。他にも、
IEEE Trans.on Magnetics、Vol.Mag−14、No.
5、1978−9、941頁にも強磁性体薄膜の製法が
記されている。
1981−3、2474頁に示された方法でrfスパツタリ
ングにより付着した膜体であつた。他にも、
IEEE Trans.on Magnetics、Vol.Mag−14、No.
5、1978−9、941頁にも強磁性体薄膜の製法が
記されている。
一般にこれらの膜は約5000Åの厚さで、ガラス
かシリコンの基板上に作られる。−Δρは膜厚や基
板材質に依らない。他の厚さや基板材も使える。
かシリコンの基板上に作られる。−Δρは膜厚や基
板材質に依らない。他の厚さや基板材も使える。
スパツタリングや蒸着の時、ターゲツトは一般
に二つの部分から成る。第1の金属(Fe、Ni等)
又は合金(Fe−Ni、Co−Ni等)が基体になる。
この上に素子に添加すべきIrの片がいくつか置か
れる。これらの基体が大きな板の上で回転され、
その上に付着する膜のより均一な形成を行う。第
2.1図に明らかなように、これらの素子は大き
な−Δρ効果を呈する。これは従来、常温では得
られなかつた。
に二つの部分から成る。第1の金属(Fe、Ni等)
又は合金(Fe−Ni、Co−Ni等)が基体になる。
この上に素子に添加すべきIrの片がいくつか置か
れる。これらの基体が大きな板の上で回転され、
その上に付着する膜のより均一な形成を行う。第
2.1図に明らかなように、これらの素子は大き
な−Δρ効果を呈する。これは従来、常温では得
られなかつた。
第2.2図は8種の成分の素子のΔρを○印で
示す。上のカーブはIrを含まないホスト物質だ
け、下のカーブはIrを0.06(原子分率で)含む物
質の場合で、ホスト物質は左から、Fe100%、
Fe20Ni80、Ni70Co30、Ni100%である。この図か
ら明らかなように、Irがないと−Δρで、Irがある
と+Δρが得られた。これは室温で測定された。
示す。上のカーブはIrを含まないホスト物質だ
け、下のカーブはIrを0.06(原子分率で)含む物
質の場合で、ホスト物質は左から、Fe100%、
Fe20Ni80、Ni70Co30、Ni100%である。この図か
ら明らかなように、Irがないと−Δρで、Irがある
と+Δρが得られた。これは室温で測定された。
第2.3図はFe1-xIrxのxを変数としたΔρの値
を示す。測定は常温で行なわれた。Irの割合が
0.15(15%)になるまでの範囲で負のΔρが得ら
れ、その後はIrを増すと物質が普通の常磁性体に
なつてしまう。
を示す。測定は常温で行なわれた。Irの割合が
0.15(15%)になるまでの範囲で負のΔρが得ら
れ、その後はIrを増すと物質が普通の常磁性体に
なつてしまう。
第2.4図はNi1-xIrxからなるる組成中のIrの
割合を変えてΔρを測定した結果で、上のカーブ
は常温、下は77°Kにおける値である。
割合を変えてΔρを測定した結果で、上のカーブ
は常温、下は77°Kにおける値である。
第2.4図からIrは0.025原子分率以下位に少
量でも強磁性体中に負のΔρを発生させることが
判る。約0.15以上の原子分率では、この素子は磁
性を失う。常温よりも77°Kの方が−Δρの値が大
きい。
量でも強磁性体中に負のΔρを発生させることが
判る。約0.15以上の原子分率では、この素子は磁
性を失う。常温よりも77°Kの方が−Δρの値が大
きい。
第2.5図は組成(Ni70Co30)1-xIrx中のIrの原
子割合xに対するΔρのカーブを示す。常温と
77°Kの場合を示す。
子割合xに対するΔρのカーブを示す。常温と
77°Kの場合を示す。
第2.4図の場合と同様に、−Δρの値は低温の
方が大きい。X≒0.025、即ち約2.5%を越えるIr
の点で、常温、低温とも負のΔρを発生している。
方が大きい。X≒0.025、即ち約2.5%を越えるIr
の点で、常温、低温とも負のΔρを発生している。
下記の表は、常温で負のΔρを呈するいくつか
のMR物質を示す。これらは従来のMR物質より
も有利に回路や装置に利用できる。データは常温
と低温での測定結果を示す。抵抗の測定は、前記
のPhilips Research Report Vol.13、No.1、19
−58、1〜9頁に示された方法によつた。この表
では、tは膜厚(Å)で、ρとΔρはμΩ・cmで
示す。データのうちのいくつかはその物質の平均
値を示す。
のMR物質を示す。これらは従来のMR物質より
も有利に回路や装置に利用できる。データは常温
と低温での測定結果を示す。抵抗の測定は、前記
のPhilips Research Report Vol.13、No.1、19
−58、1〜9頁に示された方法によつた。この表
では、tは膜厚(Å)で、ρとΔρはμΩ・cmで
示す。データのうちのいくつかはその物質の平均
値を示す。
■■■ 亀の甲 [0001] ■■■
第3図は、第1図の基本的なセンサとは異なる
本発明の他の実施例であり、二つのMR素子1
6,18を用いたバランス・ブリツジ形式をとつ
ている。素子16は従来の通常のMR素子で+
Δρを持ち、素子18は本発明の−Δρを持つMR
素子である。リード20への入力電流iが、電流
i,i′を素子16,18中に矢印22,24の方
向に流す。電流i,i′の大きさは素子16,18
の抵抗に依る。リード26,28が電流帰路を与
え、差動増幅器30に送る。
本発明の他の実施例であり、二つのMR素子1
6,18を用いたバランス・ブリツジ形式をとつ
ている。素子16は従来の通常のMR素子で+
Δρを持ち、素子18は本発明の−Δρを持つMR
素子である。リード20への入力電流iが、電流
i,i′を素子16,18中に矢印22,24の方
向に流す。電流i,i′の大きさは素子16,18
の抵抗に依る。リード26,28が電流帰路を与
え、差動増幅器30に送る。
素子16と18の抵抗がバランスしていれば、
図示の電圧V1とV2は等しく、増幅器30の作動
出力はゼロである。素子16では磁化の方向Mが
素子中の電流の方向と同方向で平行で、素子18
では反対方向で平行である。
図示の電圧V1とV2は等しく、増幅器30の作動
出力はゼロである。素子16では磁化の方向Mが
素子中の電流の方向と同方向で平行で、素子18
では反対方向で平行である。
この構成で、磁界+H又は−Hによる磁化(ベ
クトル)Mの回転が、各素子において反対方向の
変化を発生させる。素子16,18の一方で抵抗
が減り、他方で増えるので、電圧V1とV2の差は
素子が1個の時の2倍にもなり得る。温度変化に
よる雑音については両素子共同方向に抵抗変化す
るので、バランスして打ち消される。
クトル)Mの回転が、各素子において反対方向の
変化を発生させる。素子16,18の一方で抵抗
が減り、他方で増えるので、電圧V1とV2の差は
素子が1個の時の2倍にもなり得る。温度変化に
よる雑音については両素子共同方向に抵抗変化す
るので、バランスして打ち消される。
従つて、磁気的信号の存否によつて大幅な不平
衡を起こし、他方雑音成分の存在に対しては不平
衡を起こさず、出力エラーを起こさない回路が実
現した。
衡を起こし、他方雑音成分の存在に対しては不平
衡を起こさず、出力エラーを起こさない回路が実
現した。
又、更に線型出力を得るために、磁化Mの方向
を電流の方向に対して45°にしておくように、素
子16,18をバイアスしてもよい。回路の寸法
を小さくし、熱から誘導される雑音等の外界影響
に対しより大きな安定性を得るため、素子を互い
に重ね合わせてもよい。
を電流の方向に対して45°にしておくように、素
子16,18をバイアスしてもよい。回路の寸法
を小さくし、熱から誘導される雑音等の外界影響
に対しより大きな安定性を得るため、素子を互い
に重ね合わせてもよい。
第4図及び第5図は、自己バイアス(これはド
メイン・ノイズを削減する)を用いて改善された
出力信号が得られる。本発明の他の実施例を示
す。この回路では素子32と34が側面で接して
隣合つている。これら素子は、例えば100〜200Å
の厚さのSiO2の層からなる絶縁層によつて分離
されているが、位置は密接しており、それらの間
のドメイン相互作用は阻止されている。素子32
は通常の+ΔρのMR物質、素子34は−Δρの
MR物質である。
メイン・ノイズを削減する)を用いて改善された
出力信号が得られる。本発明の他の実施例を示
す。この回路では素子32と34が側面で接して
隣合つている。これら素子は、例えば100〜200Å
の厚さのSiO2の層からなる絶縁層によつて分離
されているが、位置は密接しており、それらの間
のドメイン相互作用は阻止されている。素子32
は通常の+ΔρのMR物質、素子34は−Δρの
MR物質である。
第5図は、素子32,34とSiO2の絶縁層3
6の物理的構成を示す。1本のリード38が素子
32と34の両方に電流を送り、リード40がこ
れら素子の両方から電流を受け、通常作動型であ
る増幅器42に送り、リード44にはその出力が
得られる。
6の物理的構成を示す。1本のリード38が素子
32と34の両方に電流を送り、リード40がこ
れら素子の両方から電流を受け、通常作動型であ
る増幅器42に送り、リード44にはその出力が
得られる。
第4図から明らかなように、素子32と34
は、互いにセルフバイアスされており、磁化ベク
トルMは電流iに対して45°の角度にある。被測
定磁界Hは矢印1又は矢印2の方向をとり得る。
素子32,34は結合されたMR読取りヘツドの
2つの素子と考えてもよい。磁界Hは、近接して
置かれた、テープ、デイスク等の磁気記録媒体に
おける磁界変位から発生されてもよい。
は、互いにセルフバイアスされており、磁化ベク
トルMは電流iに対して45°の角度にある。被測
定磁界Hは矢印1又は矢印2の方向をとり得る。
素子32,34は結合されたMR読取りヘツドの
2つの素子と考えてもよい。磁界Hは、近接して
置かれた、テープ、デイスク等の磁気記録媒体に
おける磁界変位から発生されてもよい。
磁界Hが矢印1の方向とする。素子34の磁化
ベクトルMは、電流iと反対方向で平行な方向
D1に回転する。この素子では、この場合抵抗が
減少する(−Δρ)。素子32では矢印1の磁界H
が磁化ベクトルMを電流iと直角な方向H1に回
転する。この素子は+Δρを持つので、その抵抗
はこの時減少する。その結果、素子32,34の
両方で抵抗が減り、MR素子を1個だけ使つた時
よりも2倍の抵抗変化が得られる。
ベクトルMは、電流iと反対方向で平行な方向
D1に回転する。この素子では、この場合抵抗が
減少する(−Δρ)。素子32では矢印1の磁界H
が磁化ベクトルMを電流iと直角な方向H1に回
転する。この素子は+Δρを持つので、その抵抗
はこの時減少する。その結果、素子32,34の
両方で抵抗が減り、MR素子を1個だけ使つた時
よりも2倍の抵抗変化が得られる。
外部磁界Hが矢印2の方向になると、素子34
の磁化ベクトルは方向D2になり、電流iとは直
角になる。この素子は−Δρ物質であるので、そ
の抵抗が増す。素子32では方向H2のように回
転し、電流iと平行になり、これは+−Δρ物質
なので、抵抗が増す。これは片方だけMR物質を
用いた場合の2倍の抵抗変化となる。これは、増
幅器42に2倍の出力を発生させる。
の磁化ベクトルは方向D2になり、電流iとは直
角になる。この素子は−Δρ物質であるので、そ
の抵抗が増す。素子32では方向H2のように回
転し、電流iと平行になり、これは+−Δρ物質
なので、抵抗が増す。これは片方だけMR物質を
用いた場合の2倍の抵抗変化となる。これは、増
幅器42に2倍の出力を発生させる。
第3図、第4図、第5図の回路は、電流や磁界
の測定装置を含めて、上記以外の多くの用途に使
える。
の測定装置を含めて、上記以外の多くの用途に使
える。
第4図、第5図の構成で、素子32と34はセ
ルフバイアス形式で結合されており、磁化ベクト
ルは当初、iに対し45°の方向に置かれた。更に
出力が2倍に増加された。この並列構成で若し、
両方の素子が同じ符号(+又は−)のΔρの物質
だつたら、この効果は得られない。
ルフバイアス形式で結合されており、磁化ベクト
ルは当初、iに対し45°の方向に置かれた。更に
出力が2倍に増加された。この並列構成で若し、
両方の素子が同じ符号(+又は−)のΔρの物質
だつたら、この効果は得られない。
[発明の効果]
負のΔρを持つMR物質は(1)単独にても従来の
正のΔρを持つ物質の代替品として使える上、(2)
正のΔρを持つ物質と組合せて使用すると、全体
として感度が2倍になり、外界からの雑音要因に
対し抵抗性がある感磁素子を作ることができる。
正のΔρを持つ物質の代替品として使える上、(2)
正のΔρを持つ物質と組合せて使用すると、全体
として感度が2倍になり、外界からの雑音要因に
対し抵抗性がある感磁素子を作ることができる。
第1図は本発明の基本的な実施例、第2.1
図、第2.2図、第2.3図、第2.4図、第
2.5図は本発明のMR物質の特性を示す図、第
3図は本発明の一実施例の回路図、第4図は他の
実施例の概略図、第5図は他の実施例の斜視図で
ある。 10,16,18,32,34……MR物質、
12,14,26,28……リード、30,42
……増幅器。
図、第2.2図、第2.3図、第2.4図、第
2.5図は本発明のMR物質の特性を示す図、第
3図は本発明の一実施例の回路図、第4図は他の
実施例の概略図、第5図は他の実施例の斜視図で
ある。 10,16,18,32,34……MR物質、
12,14,26,28……リード、30,42
……増幅器。
Claims (1)
- 1 室温で負の異方性の磁性抵抗Δρ=ρH−ρT
(ここで、ρHは飽和磁化磁界方向に対する電流方
向が平行な場合の抵抗、ρTは飽和磁化磁界方向
に対する電流方向が垂直な場合の抵抗)を示し、
Ni、Fe、Co等の強磁性の遷移金属又はこれらの
合金又はこれらの化合物からなる強磁性ホスト物
質にインジウムを添加した少なくとも一つの磁気
抵抗素子と、この磁気抵抗素子に電流を流す電流
源とを備えた磁気感知装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US509739 | 1983-06-30 | ||
US06/509,739 US4476454A (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | New magnetoresistive materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6011182A JPS6011182A (ja) | 1985-01-21 |
JPH0342792B2 true JPH0342792B2 (ja) | 1991-06-28 |
Family
ID=24027902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59051297A Granted JPS6011182A (ja) | 1983-06-30 | 1984-03-19 | 磁気感知装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4476454A (ja) |
EP (1) | EP0130496B1 (ja) |
JP (1) | JPS6011182A (ja) |
DE (1) | DE3460764D1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH659896A5 (de) * | 1982-11-22 | 1987-02-27 | Landis & Gyr Ag | Magnetfeldsensor. |
DE3346646A1 (de) * | 1983-12-23 | 1985-07-04 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Magnetfeldsensor |
DE3435867A1 (de) * | 1984-09-29 | 1986-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Differentialsensor |
US4783711A (en) * | 1985-07-12 | 1988-11-08 | Hitachi, Ltd. | Magnetoresistive sensor having magnetic shields of ferrite |
JPH06105487B2 (ja) * | 1986-07-14 | 1994-12-21 | 株式会社日立製作所 | 磁気記録装置の信号再生回路 |
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US5812065A (en) | 1995-08-14 | 1998-09-22 | International Business Machines Corporation | Modulation of the resonant frequency of a circuit using an energy field |
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-
1983
- 1983-06-30 US US06/509,739 patent/US4476454A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59051297A patent/JPS6011182A/ja active Granted
- 1984-06-22 DE DE8484107150T patent/DE3460764D1/de not_active Expired
- 1984-06-22 EP EP84107150A patent/EP0130496B1/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5866072A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 磁気検出器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3460764D1 (en) | 1986-10-23 |
JPS6011182A (ja) | 1985-01-21 |
US4476454A (en) | 1984-10-09 |
EP0130496B1 (en) | 1986-09-17 |
EP0130496A1 (en) | 1985-01-09 |
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