JPH07192919A - 人工格子膜およびこれを用いた磁気抵抗効果素子 - Google Patents
人工格子膜およびこれを用いた磁気抵抗効果素子Info
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- JPH07192919A JPH07192919A JP5329317A JP32931793A JPH07192919A JP H07192919 A JPH07192919 A JP H07192919A JP 5329317 A JP5329317 A JP 5329317A JP 32931793 A JP32931793 A JP 32931793A JP H07192919 A JPH07192919 A JP H07192919A
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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
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- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高いＭＲ比を示し、且つ、保磁力が抑制され
た人工格子膜およびこれを用いた磁気抵抗効果素子を提
供する。 【構成】 Ｃｕを１〜５０原子％含有し、且つ、Ｆｅ，
Ｎｉ，Ｃｏより選ばれる少なくとも１種を含有する磁性
層２と導体層３とが交互に積層されて人工格子膜とな
る。また、この人工格子膜が非磁性基板１上に形成され
て磁気抵抗効果素子を構成する。 【効果】 磁気ヘッドや磁気センサ用として優れた特性
を有する磁気抵抗効果素子が得られる。
た人工格子膜およびこれを用いた磁気抵抗効果素子を提
供する。 【構成】 Ｃｕを１〜５０原子％含有し、且つ、Ｆｅ，
Ｎｉ，Ｃｏより選ばれる少なくとも１種を含有する磁性
層２と導体層３とが交互に積層されて人工格子膜とな
る。また、この人工格子膜が非磁性基板１上に形成され
て磁気抵抗効果素子を構成する。 【効果】 磁気ヘッドや磁気センサ用として優れた特性
を有する磁気抵抗効果素子が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い磁気抵抗比（ＭＲ
比）を有する人工格子膜に関するものであり、これを用
いた磁気抵抗効果素子に関するものである。
比）を有する人工格子膜に関するものであり、これを用
いた磁気抵抗効果素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果を用いて磁界を検出する磁
気抵抗効果素子は、磁気センサー、磁気ヘッド、回転検
出素子、位置検出素子等として現在盛んに用いられてい
る。一般に磁気抵抗効果素子として挙げられるパーマロ
イは異方性磁界４ガウス程度と小さく、非常に良好な軟
磁気特性を示す。このため、磁気記録の分野において
は、微弱な信号磁界を読み出すＭＲヘッド用材料に適し
ている。
気抵抗効果素子は、磁気センサー、磁気ヘッド、回転検
出素子、位置検出素子等として現在盛んに用いられてい
る。一般に磁気抵抗効果素子として挙げられるパーマロ
イは異方性磁界４ガウス程度と小さく、非常に良好な軟
磁気特性を示す。このため、磁気記録の分野において
は、微弱な信号磁界を読み出すＭＲヘッド用材料に適し
ている。
【０００３】しかし、今後さらに進展すると思われる高
密度磁気記録に対応するため、より大きなＭＲ比を持つ
材料が必要である。磁性層としてＦｅ、導体層としてＣ
ｒを交互に繰り返して作製された人工格子膜において、
４．２Ｋの低温、磁場２Ｔの下で、約５０％のＭＲ比が
観測され注目を集めた（M.N.Baibich,et al; Phys.Rev.
Lett. 61(1988)2472.)。
密度磁気記録に対応するため、より大きなＭＲ比を持つ
材料が必要である。磁性層としてＦｅ、導体層としてＣ
ｒを交互に繰り返して作製された人工格子膜において、
４．２Ｋの低温、磁場２Ｔの下で、約５０％のＭＲ比が
観測され注目を集めた（M.N.Baibich,et al; Phys.Rev.
Lett. 61(1988)2472.)。
【０００４】その後、磁性層としてＣｏ、導体層として
Ｃｕを用いた人工格子膜において、例えば（Ｃｏ 1.5nm
−Ｃｕ 0.9nm）×３０層とすることによって、室温，磁
場０．５Ｔなる条件下で、４８％のＭＲ比が観察され、
（Ｃｏ 1.5nm−Ｃｕ 2nm）×３０層とすることによっ
て、室温，磁場０．０５Ｔなる条件下で、約１９％のＭ
Ｒ比が観察されている（D.H.Mosca et al; J.Mag.Magn.
Mat. 94(1991)L1.）。
Ｃｕを用いた人工格子膜において、例えば（Ｃｏ 1.5nm
−Ｃｕ 0.9nm）×３０層とすることによって、室温，磁
場０．５Ｔなる条件下で、４８％のＭＲ比が観察され、
（Ｃｏ 1.5nm−Ｃｕ 2nm）×３０層とすることによっ
て、室温，磁場０．０５Ｔなる条件下で、約１９％のＭ
Ｒ比が観察されている（D.H.Mosca et al; J.Mag.Magn.
Mat. 94(1991)L1.）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、より大き
なＭＲ比を得るために様々な人工格子膜が作製されてい
るが、大きな外部磁場を必要とするため、例えば磁気記
録用の磁気抵抗効果素子として使用することは難しく、
また、磁気センサとしても感度が十分ではなかった。
なＭＲ比を得るために様々な人工格子膜が作製されてい
るが、大きな外部磁場を必要とするため、例えば磁気記
録用の磁気抵抗効果素子として使用することは難しく、
また、磁気センサとしても感度が十分ではなかった。
【０００６】そこで、磁性層としてＦｅやＣｏを単独で
用いるのではなく、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏを組み合わせた合
金を用いることによって外部磁場に対する感度を改善す
る方法等が考えられた。上記合金にて磁性層を構成する
場合、十分なＭＲ比を得るためには、Ｃｏを１０％以上
含有させる必要がある。しかし、Ｃｏの含有量が多い
と、保磁力が増大し、例えば磁気ヘッドや磁気センサと
して用いるには精度が低いものとなってしまうという欠
点がある。
用いるのではなく、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏを組み合わせた合
金を用いることによって外部磁場に対する感度を改善す
る方法等が考えられた。上記合金にて磁性層を構成する
場合、十分なＭＲ比を得るためには、Ｃｏを１０％以上
含有させる必要がある。しかし、Ｃｏの含有量が多い
と、保磁力が増大し、例えば磁気ヘッドや磁気センサと
して用いるには精度が低いものとなってしまうという欠
点がある。
【０００７】このように、従来の人工格子膜は、磁気ヘ
ッドや磁気センサ用の磁気抵抗効果素子に用いるには十
分なものではなかった。
ッドや磁気センサ用の磁気抵抗効果素子に用いるには十
分なものではなかった。
【０００８】そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案
されたものであり、大きな外部磁場を必要とせずに十分
なＭＲ比を得ることができ、且つ、保磁力が抑制された
磁性層を有する人工格子膜を提供することを目的とす
る。また、このような人工格子膜を用いた磁気抵抗効果
素子を提供することを目的とする。
されたものであり、大きな外部磁場を必要とせずに十分
なＭＲ比を得ることができ、且つ、保磁力が抑制された
磁性層を有する人工格子膜を提供することを目的とす
る。また、このような人工格子膜を用いた磁気抵抗効果
素子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る人工格子膜
は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、磁性層と導体層とが交互に積層されてなる人工格子
膜において、前記磁性層はＣｕを１〜５０原子％含有
し、且つ、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉより選ばれる少なくとも１
種を含有するものである。
は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、磁性層と導体層とが交互に積層されてなる人工格子
膜において、前記磁性層はＣｕを１〜５０原子％含有
し、且つ、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉより選ばれる少なくとも１
種を含有するものである。
【００１０】また、本発明に係る磁気抵抗効果素子は、
上記本発明に係る人工格子膜、即ち磁性層が１〜５０原
子％のＣｕと、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉより選ばれる少なくと
も１種とを含有する人工格子膜が非磁性基板上に形成さ
れてなるものである。
上記本発明に係る人工格子膜、即ち磁性層が１〜５０原
子％のＣｕと、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉより選ばれる少なくと
も１種とを含有する人工格子膜が非磁性基板上に形成さ
れてなるものである。
【００１１】なお、磁性層におけるＣｕの含有量が上記
範囲より少ないと、十分なＭＲ比を得ることができず、
また、保磁力も大きなものとなってしまう。一方、Ｃｕ
の含有量が多すぎても、ＭＲ比を増大させる効果が薄れ
てしまう。
範囲より少ないと、十分なＭＲ比を得ることができず、
また、保磁力も大きなものとなってしまう。一方、Ｃｕ
の含有量が多すぎても、ＭＲ比を増大させる効果が薄れ
てしまう。
【００１２】さらに、上記磁性層に含有されるＦｅ，Ｃ
ｏ，Ｎｉは、外部磁場に対する感度を向上させるため
に、その組成比を下記のように定めることが好ましい。
Ｆｅx Ｃｏy Ｎｉz （ｘ，ｙ，ｚは原子％）とすると、 １０≦ｘ≦２５，４０≦ｙ≦８０，１０≦ｚ≦４０，ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１００
ｏ，Ｎｉは、外部磁場に対する感度を向上させるため
に、その組成比を下記のように定めることが好ましい。
Ｆｅx Ｃｏy Ｎｉz （ｘ，ｙ，ｚは原子％）とすると、 １０≦ｘ≦２５，４０≦ｙ≦８０，１０≦ｚ≦４０，ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１００
【００１３】一方、導電層としては、従来より人工格子
膜の導電層として用いられているＣｒやＣｕが使用可能
であり、その膜厚が１．８〜２．８ｎｍであることが好
ましい。ＭＲ比の値は導電層の膜厚によっても変動し、
上記範囲より薄すぎても厚すぎてもＭＲ比が劣化してし
まう。
膜の導電層として用いられているＣｒやＣｕが使用可能
であり、その膜厚が１．８〜２．８ｎｍであることが好
ましい。ＭＲ比の値は導電層の膜厚によっても変動し、
上記範囲より薄すぎても厚すぎてもＭＲ比が劣化してし
まう。
【００１４】そして、上記磁性層および導電層の成膜方
法としては、従来公知のものがいずれも使用可能であ
り、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法等が挙げられるが、上述の組成比を有する
ターゲットを使用したスパッタリング法によって成膜す
ることが好ましい。このスパッタリング法としては、Ｒ
Ｆマグネトロン方式，ＤＣマグネトロン方式，対向ター
ゲット方式等が有効である。但し、成膜時のガス圧等の
条件によって作製された人工格子膜のＭＲ比が異なって
くるため、適宜成膜条件を適正化する必要がある。
法としては、従来公知のものがいずれも使用可能であ
り、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法等が挙げられるが、上述の組成比を有する
ターゲットを使用したスパッタリング法によって成膜す
ることが好ましい。このスパッタリング法としては、Ｒ
Ｆマグネトロン方式，ＤＣマグネトロン方式，対向ター
ゲット方式等が有効である。但し、成膜時のガス圧等の
条件によって作製された人工格子膜のＭＲ比が異なって
くるため、適宜成膜条件を適正化する必要がある。
【００１５】上述のような人工格子膜が成膜される非磁
性基板としては、ガラスの他に、ホトセラム、石英ガラ
ス、ポリイミド等が使用可能である。また、人工格子膜
のエピタキシャル成長を考慮して単結晶のＧａＡｓ，Ｓ
ｉ，ＭｇＯ基板等を使用することも可能である。但し、
非磁性基板のヤング率は、１×１０9 Ｎｍ-2以上である
ことが好ましい。ヤング率がこれより小さいと、磁気抵
抗効果素子に外力が加わったとき、人工格子膜の格子に
歪が生じるためＭＲ比が劣化してしまう。
性基板としては、ガラスの他に、ホトセラム、石英ガラ
ス、ポリイミド等が使用可能である。また、人工格子膜
のエピタキシャル成長を考慮して単結晶のＧａＡｓ，Ｓ
ｉ，ＭｇＯ基板等を使用することも可能である。但し、
非磁性基板のヤング率は、１×１０9 Ｎｍ-2以上である
ことが好ましい。ヤング率がこれより小さいと、磁気抵
抗効果素子に外力が加わったとき、人工格子膜の格子に
歪が生じるためＭＲ比が劣化してしまう。
【００１６】なお、上述のような人工格子膜において、
大きなＭＲ比を達成できるのは、導体層中の導電電子を
介し、磁性層間でＲＫＫＹ（ルーダーマン，キッテル，
粕谷，吉田）相互作用が働き、相対する磁性層が反磁性
的に結合し、スピン依存散乱が生じるためと考えられて
いる。また、上記ＭＲ比は４端子法にて磁気抵抗を測定
し、その変化率を算出することによって求められる。
大きなＭＲ比を達成できるのは、導体層中の導電電子を
介し、磁性層間でＲＫＫＹ（ルーダーマン，キッテル，
粕谷，吉田）相互作用が働き、相対する磁性層が反磁性
的に結合し、スピン依存散乱が生じるためと考えられて
いる。また、上記ＭＲ比は４端子法にて磁気抵抗を測定
し、その変化率を算出することによって求められる。
【００１７】
【作用】磁性層にＣｕを含有させることにより、十分な
ＭＲ比が得られつつ、保磁力が抑制された磁性層とする
ことができる。また、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏを含有させるこ
とによって外部磁場に対する感度が改善される。このた
め、このような磁性層を有する人工格子膜を、磁気ヘッ
ドや磁気センサ用の磁気抵抗効果素子として適用する
と、非常に高い性能を有するものとすることができる。
ＭＲ比が得られつつ、保磁力が抑制された磁性層とする
ことができる。また、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏを含有させるこ
とによって外部磁場に対する感度が改善される。このた
め、このような磁性層を有する人工格子膜を、磁気ヘッ
ドや磁気センサ用の磁気抵抗効果素子として適用する
と、非常に高い性能を有するものとすることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、実験結果に基づき説明する。
いて、実験結果に基づき説明する。
【００１９】実験１ ここでは、磁性層として（Ｆｅ20Ｎｉ80）90-xＣｏ10Ｃ
ｕx を使用した磁気抵抗効果素子について、磁性層中の
Ｃｕの含有量によるＭＲ比の変化を調べた。
ｕx を使用した磁気抵抗効果素子について、磁性層中の
Ｃｕの含有量によるＭＲ比の変化を調べた。
【００２０】ここで用いられた磁気抵抗効果素子は、図
１に示されるように、スライドガラスよりなる非磁性基
板１上に、（Ｆｅ20Ｎｉ80）90-xＣｏ10Ｃｕx よりな
り、１層の膜厚が１．０ｎｍである磁性層２と、Ｃｕよ
りなり１層の膜厚が２．１ｎｍである導体層３が３０層
ずつ積層された人工格子膜が形成されてなるものであ
る。
１に示されるように、スライドガラスよりなる非磁性基
板１上に、（Ｆｅ20Ｎｉ80）90-xＣｏ10Ｃｕx よりな
り、１層の膜厚が１．０ｎｍである磁性層２と、Ｃｕよ
りなり１層の膜厚が２．１ｎｍである導体層３が３０層
ずつ積層された人工格子膜が形成されてなるものであ
る。
【００２１】上記人工格子膜の成膜には、ＲＦマグネト
ロンスパッタ装置を用いた。このスパッタ装置１０は、
図２に示されるようなチャンバ１１内に設けられた、非
磁性基板１を保持する基板ホルダ１２、この非磁性基板
１を回転させるための回転板１３、（Ｆｅ20Ｎｉ80）
90-xＣｏ10Ｃｕx よりなるターゲット１４、同じくＣｕ
よりなるターゲット１５、非磁性基板１への成膜の開始
／停止を制御するためのシャッタ１６，１７よりなる。
また、図示しないが、チャンバ１１には、スパッタガス
を導入するためのガス導入口、排気を行うための排気口
が設けられている。
ロンスパッタ装置を用いた。このスパッタ装置１０は、
図２に示されるようなチャンバ１１内に設けられた、非
磁性基板１を保持する基板ホルダ１２、この非磁性基板
１を回転させるための回転板１３、（Ｆｅ20Ｎｉ80）
90-xＣｏ10Ｃｕx よりなるターゲット１４、同じくＣｕ
よりなるターゲット１５、非磁性基板１への成膜の開始
／停止を制御するためのシャッタ１６，１７よりなる。
また、図示しないが、チャンバ１１には、スパッタガス
を導入するためのガス導入口、排気を行うための排気口
が設けられている。
【００２２】上述のスパッタ装置１０を用いて実際に磁
性層２および導体層３を成膜するには、先ず、排気口よ
りチャンバ１１内の排気を行った後、ガス導入口よりス
パッタガスとしてＡｒガスを導入して０．５Ｐａなるガ
ス圧とした。さらに回転板１３により非磁性基板１を回
転させた状態にて、シャッタ１６，１７を閉鎖したまま
ターゲット１４，１５をスパッタした。そして、磁性層
２を成膜する際にはターゲット１４上のシャッタ１６を
開放し、導体層３を成膜する際には上記シャッタ１６を
閉鎖するとともに、ターゲット１５上のシャッタ１７を
開放した。このように、開放するシャッタ１６，１７を
切り替えることによって、非磁性基板１に対して（Ｆｅ
20Ｎｉ80）90-xＣｏ10Ｃｕx よりなる磁性層２又はＣｕ
よりなる導体層３を交互に被着させた。なお、成膜速度
は０．１〜０．５ｎｍ／秒とした。
性層２および導体層３を成膜するには、先ず、排気口よ
りチャンバ１１内の排気を行った後、ガス導入口よりス
パッタガスとしてＡｒガスを導入して０．５Ｐａなるガ
ス圧とした。さらに回転板１３により非磁性基板１を回
転させた状態にて、シャッタ１６，１７を閉鎖したまま
ターゲット１４，１５をスパッタした。そして、磁性層
２を成膜する際にはターゲット１４上のシャッタ１６を
開放し、導体層３を成膜する際には上記シャッタ１６を
閉鎖するとともに、ターゲット１５上のシャッタ１７を
開放した。このように、開放するシャッタ１６，１７を
切り替えることによって、非磁性基板１に対して（Ｆｅ
20Ｎｉ80）90-xＣｏ10Ｃｕx よりなる磁性層２又はＣｕ
よりなる導体層３を交互に被着させた。なお、成膜速度
は０．１〜０．５ｎｍ／秒とした。
【００２３】以上のようにして、磁性層２および導体層
３がそれぞれ３０層ずつ積層された人工格子膜が形成さ
れて磁気抵抗効果素子が完成した。但し、この磁気抵抗
効果素子は、磁性層２（Ｆｅ20Ｎｉ80）90-xＣｏ10Ｃｕ
x におけるＣｕの含有量ｘを、０≦ｘ≦７０（原子％）
なる範囲で種々に変化させて作製した。
３がそれぞれ３０層ずつ積層された人工格子膜が形成さ
れて磁気抵抗効果素子が完成した。但し、この磁気抵抗
効果素子は、磁性層２（Ｆｅ20Ｎｉ80）90-xＣｏ10Ｃｕ
x におけるＣｕの含有量ｘを、０≦ｘ≦７０（原子％）
なる範囲で種々に変化させて作製した。
【００２４】そして、上述のようにして作製された磁気
抵抗効果素子を５ｍｍ×１０ｍｍなる試験片とし、外部
磁場０ｋＯｅにおける抵抗と１ｋＯｅにおける抵抗とを
直流４端子法により測定した。そして、外部磁場０ｋＯ
ｅでの抵抗値をＲ0 、外部磁場１ｋＯｅでの抵抗値をＲ
s として、ＭＲ比ΔＲを下式（１）にて計算した。 ΔＲ＝（Ｒ0 −Ｒs ）／Ｒs ・・・（１）
抵抗効果素子を５ｍｍ×１０ｍｍなる試験片とし、外部
磁場０ｋＯｅにおける抵抗と１ｋＯｅにおける抵抗とを
直流４端子法により測定した。そして、外部磁場０ｋＯ
ｅでの抵抗値をＲ0 、外部磁場１ｋＯｅでの抵抗値をＲ
s として、ＭＲ比ΔＲを下式（１）にて計算した。 ΔＲ＝（Ｒ0 −Ｒs ）／Ｒs ・・・（１）
【００２５】この結果を磁性層２におけるＣｕの含有量
ｘに対するＭＲ比の変化として図３に示す。図３より、
磁性層２にＣｕを含有させることによってＭＲ比を増大
させることができることがわかる。しかし、Ｃｕの含有
量が多すぎると、ＭＲ比を増大させる効果が薄れてしま
うことから、磁性層２（Ｆｅ20Ｎｉ80）90-xＣｏ10Ｃｕ
x におけるｘは、１≦ｘ≦５０（原子％）とされること
が好ましい。さらに大きなＭＲ比を得るためには、５≦
ｘ≦２５（原子％）とすることが好ましい。
ｘに対するＭＲ比の変化として図３に示す。図３より、
磁性層２にＣｕを含有させることによってＭＲ比を増大
させることができることがわかる。しかし、Ｃｕの含有
量が多すぎると、ＭＲ比を増大させる効果が薄れてしま
うことから、磁性層２（Ｆｅ20Ｎｉ80）90-xＣｏ10Ｃｕ
x におけるｘは、１≦ｘ≦５０（原子％）とされること
が好ましい。さらに大きなＭＲ比を得るためには、５≦
ｘ≦２５（原子％）とすることが好ましい。
【００２６】以上のように、本実験より、磁性層におけ
るＣｕの含有量を１〜５０原子％とすることによって、
高いＭＲ比を有する磁気抵抗効果素子が得られることが
わかった。
るＣｕの含有量を１〜５０原子％とすることによって、
高いＭＲ比を有する磁気抵抗効果素子が得られることが
わかった。
【００２７】実験２ ここでは、磁性層として（Ｆｅ20Ｎｉ55Ｃｏ35）100-y
Ｃｕy を使用した磁気抵抗効果素子について、磁性層中
のＣｕの含有量による保磁力Ｈｃの変化を調べた。
Ｃｕy を使用した磁気抵抗効果素子について、磁性層中
のＣｕの含有量による保磁力Ｈｃの変化を調べた。
【００２８】具体的には、磁性層２を（Ｆｅ20Ｎｉ55Ｃ
ｏ35）100-y Ｃｕy より構成し、Ｃｕの含有量ｙを０≦
ｙ≦７０（原子％）なる範囲で変化させた以外は、実験
１と同様にして磁気抵抗効果素子を作製した。そして、
上述のようにして作製された磁気抵抗効果素子を７ｍｍ
×７ｍｍなる試験片とし、保磁力Ｈｃを測定した。
ｏ35）100-y Ｃｕy より構成し、Ｃｕの含有量ｙを０≦
ｙ≦７０（原子％）なる範囲で変化させた以外は、実験
１と同様にして磁気抵抗効果素子を作製した。そして、
上述のようにして作製された磁気抵抗効果素子を７ｍｍ
×７ｍｍなる試験片とし、保磁力Ｈｃを測定した。
【００２９】この結果を磁性層２におけるＣｕの含有量
ｙに対する保磁力Ｈｃの変化として図４に示す。図４よ
り、磁性層２にＣｕを含有させることによって、保磁力
を低下させることができることがわかる。但し、Ｃｕを
３０原子％以上含有させても保磁力を低下させる効果は
あまり変わらない。
ｙに対する保磁力Ｈｃの変化として図４に示す。図４よ
り、磁性層２にＣｕを含有させることによって、保磁力
を低下させることができることがわかる。但し、Ｃｕを
３０原子％以上含有させても保磁力を低下させる効果は
あまり変わらない。
【００３０】以上のように、本実験より、磁性層におけ
るＣｕの含有量を１〜５０原子％とすることによって、
保磁力が小さい、即ちヒステリシスの小さい磁気抵抗効
果素子を得られることがわかった。
るＣｕの含有量を１〜５０原子％とすることによって、
保磁力が小さい、即ちヒステリシスの小さい磁気抵抗効
果素子を得られることがわかった。
【００３１】実験３ ここでは、ヤング率が異なる種々の非磁性基板１を用い
て磁気抵抗効果素子を作製し、外力が加わった後のＭＲ
比の劣化を調べた。
て磁気抵抗効果素子を作製し、外力が加わった後のＭＲ
比の劣化を調べた。
【００３２】具体的には、それぞれ表１に示されるヤン
グ率を有する２ｃｍ×２ｃｍ×１ｍｍ（幅×長さ×厚
み）のエポキシ樹脂，ニトロセルロース，ナイロン６
６，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），低密度ポ
リエチレン，天然ゴムよりなる非磁性基板１を用意し、
実験１と同様にして磁気抵抗効果素子を作製した。
グ率を有する２ｃｍ×２ｃｍ×１ｍｍ（幅×長さ×厚
み）のエポキシ樹脂，ニトロセルロース，ナイロン６
６，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），低密度ポ
リエチレン，天然ゴムよりなる非磁性基板１を用意し、
実験１と同様にして磁気抵抗効果素子を作製した。
【００３３】
【表１】
【００３４】そして、上述のようにして作製された磁気
抵抗効果素子のサンプルについて、実験１にて行ったと
同様にしてＭＲ比を求めた。さらに、各サンプルを１７
５度の角度に曲げる外力Ｐを加えた後、再びＭＲ比を同
様に求めた。外力Ｐを加えた後のＭＲ比が大きく劣化し
ていた場合には×、同等のＭＲ比が得られた場合には○
として評価し、この評価結果を表１に併せて示す。
抵抗効果素子のサンプルについて、実験１にて行ったと
同様にしてＭＲ比を求めた。さらに、各サンプルを１７
５度の角度に曲げる外力Ｐを加えた後、再びＭＲ比を同
様に求めた。外力Ｐを加えた後のＭＲ比が大きく劣化し
ていた場合には×、同等のＭＲ比が得られた場合には○
として評価し、この評価結果を表１に併せて示す。
【００３５】表１より、ヤング率が１．０×１０9 Ｎｍ
-2以上である非磁性基板１を用いた磁気抵抗効果素子の
サンプルにおいては、外力Ｐを加えてもＭＲ比が劣化し
ないことがわかる。
-2以上である非磁性基板１を用いた磁気抵抗効果素子の
サンプルにおいては、外力Ｐを加えてもＭＲ比が劣化し
ないことがわかる。
【００３６】以上のように、本実験より、非磁性基板と
してヤング率が１．０×１０9 Ｎｍ -2以上なる材料を用
いると、外力によってＭＲ比が劣化しにくい磁気抵抗効
果素子が得られることがわかった。
してヤング率が１．０×１０9 Ｎｍ -2以上なる材料を用
いると、外力によってＭＲ比が劣化しにくい磁気抵抗効
果素子が得られることがわかった。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明を適用すると、高いＭＲ比を有し、且つ、保磁力の小
さい人工格子膜、そして磁気抵抗効果素子を得ることが
できる。したがって、例えば本発明に係る磁気抵抗効果
素子を磁気ヘッドや磁気センサに適用すれば、高い性能
を有するものとなる。
明を適用すると、高いＭＲ比を有し、且つ、保磁力の小
さい人工格子膜、そして磁気抵抗効果素子を得ることが
できる。したがって、例えば本発明に係る磁気抵抗効果
素子を磁気ヘッドや磁気センサに適用すれば、高い性能
を有するものとなる。
【図１】本発明の磁気抵抗効果素子の構造を示す模式的
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の磁気抵抗効果素子の製造に用いるスパ
ッタ装置の構成を示す模式図である。
ッタ装置の構成を示す模式図である。
【図３】磁性層におけるＣｕの含有量とＭＲ比との関係
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図４】磁性層におけるＣｕの含有量と保磁力Ｈｃとの
関係を示す特性図である。
関係を示す特性図である。
１・・・非磁性基板 ２・・・磁性層 ３・・・導体層 １０・・・スパッタ装置 １１・・・チャンバ １２・・・基板ホルダ １３・・・回転板 １４，１５・・・ターゲット １６，１７・・・シャッタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡部 明彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 磁性層と導体層とが交互に積層されてな
る人工格子膜において、 前記磁性層はＣｕを１〜５０原子％含有し、且つ、Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉより選ばれる少なくとも１種を含有する
ものであることを特徴とする人工格子膜。 - 【請求項２】 請求項１記載の人工格子膜が非磁性基板
上に形成されてなることを特徴とする磁気抵抗効果素
子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5329317A JPH07192919A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 人工格子膜およびこれを用いた磁気抵抗効果素子 |
| KR1019940034298A KR950021832A (ko) | 1993-12-27 | 1994-12-15 | 인공격자막 및 이것을 사용한 자기저항효과소자 |
| US08/356,588 US5568115A (en) | 1993-12-27 | 1994-12-15 | Artificial lattice film and magneto-resistance effect element using the same |
| EP94120415A EP0660341A1 (en) | 1993-12-27 | 1994-12-22 | Artificial lattice film and magneto-resistance effect element using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5329317A JPH07192919A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 人工格子膜およびこれを用いた磁気抵抗効果素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07192919A true JPH07192919A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18220115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5329317A Withdrawn JPH07192919A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 人工格子膜およびこれを用いた磁気抵抗効果素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5568115A (ja) |
| EP (1) | EP0660341A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07192919A (ja) |
| KR (1) | KR950021832A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0685746A3 (en) * | 1994-05-30 | 1996-12-04 | Sony Corp | Magnetoresistive effect device having improved thermal resistance. |
| JPH0845034A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-16 | Sony Corp | 磁気抵抗型磁気ヘッド及び記録・再生用複合型磁気ヘッド、並びにこれらの製造方法 |
| US6201673B1 (en) | 1999-04-02 | 2001-03-13 | Read-Rite Corporation | System for biasing a synthetic free layer in a magnetoresistance sensor |
| DE19983949T1 (de) * | 1999-04-20 | 2002-03-14 | Seagate Technology Llc | Riesen-magnetoresistiver Sensor mit einer CrMnPt-Pinning-Schicht und einer NiFeCr-Keimschicht |
| US6605195B2 (en) * | 2000-04-14 | 2003-08-12 | Seagate Technology Llc | Multi-layer deposition process using four ring sputter sources |
| KR100447971B1 (ko) * | 2001-12-18 | 2004-09-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 다층구조의 자기장 센서 제조방법 |
| US10566522B2 (en) * | 2012-05-22 | 2020-02-18 | SK Hynix Inc. | Platinum and cobalt/copper-based multilayer thin film having low saturation magnetization and fabrication method thereof |
| KR101287370B1 (ko) | 2012-05-22 | 2013-07-19 | 고려대학교 산학협력단 | 반전구조를 갖는 코발트(Ｃｏ) 및 플래티늄(Ｐｔ) 기반의 다층박막 및 이의 제조방법 |
| CN107068316B (zh) * | 2017-04-14 | 2018-11-16 | 河北工业大学 | 铜镍铁钴磁性合金薄带及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3480522A (en) * | 1966-08-18 | 1969-11-25 | Ibm | Method of making magnetic thin film device |
| JPS60251682A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-12 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型素子 |
| JP2544845B2 (ja) * | 1990-08-23 | 1996-10-16 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 磁性薄膜、ラミネ―ト、磁気記録ヘッドおよび磁気遮蔽体ならびにラミネ―トの製造方法 |
| JP2961914B2 (ja) * | 1991-03-08 | 1999-10-12 | 松下電器産業株式会社 | 磁気抵抗効果材料およびその製造方法 |
| JPH05183212A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-07-23 | Toshiba Corp | 磁気抵抗効果素子 |
| JPH06220609A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-08-09 | Sony Corp | 磁気抵抗効果膜及びその製造方法並びにそれを用いた磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5329317A patent/JPH07192919A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-12-15 KR KR1019940034298A patent/KR950021832A/ko not_active Application Discontinuation
- 1994-12-15 US US08/356,588 patent/US5568115A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-22 EP EP94120415A patent/EP0660341A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950021832A (ko) | 1995-07-26 |
| EP0660341A1 (en) | 1995-06-28 |
| US5568115A (en) | 1996-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |