JPH07288347A

JPH07288347A - 磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効果型ヘッド

Info

Publication number: JPH07288347A
Application number: JP6078331A
Authority: JP
Inventors: Yasusuke Irie; 庸介入江; Hiroshi Sakakima; 博榊間; Mitsuo Satomi; 三男里見; Yasuhiro Kawawake; 康博川分
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-04-18
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】パターン上で四端子を実現することにより小
さな出力でも正確に検出する構成を取り、室温状態で微
小磁界で動作可能な金属人工格子薄膜の主に厚さ方向の
磁気抵抗効果を用い、摺動面を膜に垂直な面にとること
で、高密度記録に対応する磁界感度の高いヘッドを実現
する。【構成】電流端子と出力端子を別々に設け、素子とし
ては第１の磁性薄膜層１１ａと金属非磁性薄膜層１２と
第２の磁性薄膜層１１ｂと反強磁性層１３を順次積層し
た構造を一つの構成要素として、この構成要素間の磁気
的結合を弱めるべく設けられた金属非磁性層１４を介し
てこれら構成単位を複数回、望ましくは３回以上積層し
て成る磁気抵抗効果素子の主に垂直方向の磁気抵抗効果
を用い、摺動面を膜面に対して垂直方向にとった磁気抵
抗効果型薄膜ヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部要因により自身が
もつ抵抗値が変化する素子、例えば磁気記録再生装置に
用いられる薄膜磁気ヘッドあるいは磁気センサなどに用
いる磁界センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗効果（磁
場の強さに応じて端子間抵抗が変化する現象）を利用し
た素子であり、用途としては磁気センサ、特に情報処理
装置のメモリとして使われる磁気記録装置の読みとりヘ
ッドとして多く使われている。特に記録媒体が低速で走
行する磁気記録装置においては、再生出力が速度に依存
しない磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが使用されてい
る。また、近年、記録媒体の高記録密度化、データの高
転送速度化、多チャンネル化が進み、より高感度、すな
わち再生出力が高い磁気ヘッド（例えば薄膜ヘッド）が
要望されている。

【０００３】以下に従来の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドについて図面を参照しながら説明する。

【０００４】図１０は従来の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドを示すものである。磁性基板１００上に、ギャップ
絶縁層１０１、Ｎｉ_0.8−Ｆｅ_0.2合金薄膜等の磁気抵抗
効果素子１０２、一対の電流端子１０３ａ、１０３ｂ、
及び磁気テープ摺動面１０４から磁気テープ信号磁束を
磁気抵抗効果素子に導くためのフロントヨーク１０５及
びバックヨーク１０６等が絶縁層（図示せず）を介して
順次積層されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドでは磁気抵抗の変化率が５％程度である
ため、特に磁気記録媒体のトラック幅が数μｍ以下の狭
トラックとなり、それに応じて磁界侵入面も数μｍ以下
になると磁気抵抗の変化も相対的に小さくなる。そのた
め外部磁界を検出するとき、すなわち磁気記録媒体から
情報を読みとるときに、検出信号に対して磁性膜と電極
との接合部分および電極部分の配線抵抗の影響が大きく
現れて、検出信号が相対的に小さくなり、正確に検出信
号が検出できないという問題がある。また、人工格子膜
に関しては、人工格子薄膜の厚さ方向に電極を配置した
ものとしてＦｅ／Ｃｒが報告されている（Physical Rev
iewLetters 21,p3343）が、このＦｅ／Ｃｒ人工格子薄
膜の磁気抵抗効果、すなわち抵抗変化率（Δρ／ρ）は
低温では大きな値を示すが、常温では数％と小さく、し
かも飽和磁界（以下Ｈｓと示す）が１５ＫＯｅと大き
い。その結果として、磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効
果型薄膜磁気ヘッドとしては感度が上がらなかった。
（特開平４−１２３３０６号公報）。

【０００６】従って、このような金属人工格子膜を磁気
ヘッドに使用するには更に印加磁界が小さくても動作す
るものが求められている。Ｈｓの小さいものでは、Ｎｉ
Ｆｅ／Ｃｕ，ＮｉＦｅＣｏ／Ｃｕ系などがあるが、特に
微小印加磁界で動作するものとしては図１１に示したよ
うなFe-MnをNi-Fe/Cu/Ni-Feにつけたスピンバルブ型の
ものが提案されている（シ゛ャーナルオフ゛マク゛ネティス゛ムアント゛マク
゛ネティックマテリアルス゛ 93 第101項 (1991年) (Journal of Mag
netism and Magnetic Materials 93,p101,1991)）。

【０００７】この場合動作磁界は確かに小さいもののＭ
Ｒ比は約２％と小さい欠点がある。上記のようにNi-Fe
(-Co)/Cuは巨大磁気抵抗効果（以下ＧＭＲと呼ぶ）を示
すので、Fe-MnをＭＲ比が１５％の人工格子膜[Ni-Fe-Co
/Cu]等に直接つけて微小磁界動作でＧＭＲを示す素子を
得ようとしても、この場合やはりＭＲ比は２％程度とな
ってしまう問題点があった。

【０００８】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点を解決するとともに、さらに高密度記録における再
生感度が高く、信頼性が優れた磁気抵抗効果素子及び磁
気抵抗効果型ヘッドを提供する事にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために素子にセンス電流を流すための電流端子と
出力を取り出すための出力端子を別々に設けた。この構
成を用いる事により接触抵抗や配線抵抗の影響を小さく
抑えられる。また、磁気抵抗効果素子としてＮｉＦｅ，
ＮｉＣｏ，ＣｏＦｅ，ＮｉＦｅＣｏ／Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ
等の常温で抵抗変化率（Δρ／ρ）の大きくＨｓの小さ
な人工格子薄膜を用い、膜に対して主に垂直方向に電流
を流すことにより、主に垂直方向の磁気抵抗効果を用い
る。

【００１０】特に・磁性層としては主成分が磁歪の小さな軟磁性を示す (Ni_XCo_1-X)_X'Fe_1-X' （１）で、X,X'はそれぞれ原子組成比で 0.4≦X≦1.0, 0.8≦X'≦1.0 （２）であるものが望ましく、非磁性層はCu,Ag,Auのいずれか
で、特にCuが望ましい。

【００１１】また、上記以外では・磁性層としては主成分が磁歪の小さな (Co_YNi_1-Y)_Y'Fe_1-Y' （３）でY,Y'はそれぞれ原子組成比で 0.4≦Y≦1.0、0.8≦Y’≦1.0 （４）であるものが望ましく、非磁性層はＣｕ，Ａｇ，Ａｕの
いずれかで、特にCuが好ましい。

【００１２】ここに磁性層は磁歪が小さい磁性材料で、
（式２），（式４）はこの条件を満足するのに必要な組
成範囲である。

【００１３】さらに微小な磁界で動作させるために次の
ような構成の人工格子膜を用いる。基板上に、厚さ5〜1
00Åの第１の磁性薄膜層と、厚さ5〜100Åの金属非磁性
薄膜層と、厚さ5〜100Åの第２の磁性薄膜層と、厚さ10
〜100Åの反強磁性層とを順次積層した構造を一つの構
成要素として、この構成要素と構成要素間の磁気的結合
を弱めるべく設けられた金属非磁性層よりなる構成単位
を複数回、望ましくは３回以上積層する構成により微小
磁界動作でＭＲ比が大きい磁気抵抗効果素子が可能とな
る。

【００１４】特に反強磁性層としてはFe-Mnが望まし
く、・第１の磁性薄膜層及び第２の磁性薄膜層は主成分が磁
歪の小さな軟磁性を示す (Ni_XCo_1-X)_X'Fe_1-X' （５）で、X,X'はそれぞれ原子組成比で 0.6≦X≦1.0, 0.7≦X'≦1.0 （６）で、金属非磁性薄膜層及び金属非磁性層はCu,Ag,Auのい
ずれかで、特にCuが望ましい。

【００１５】又上記のもの以外では・第１の磁性薄膜層及び第２の磁性薄膜層は主成分が磁
歪の小さな (Co_YNi_1-Y)_ZFe_1-Z （７）で、Y,Zはそれぞれ原子組成比で 0.4≦Y≦1.0、0.8≦Z≦1.0 （８）であるものが望ましく、金属非磁性薄膜層及び金属非磁
性層はCu,Ag,AuのいずれかでCuが好ましい。

【００１６】更に・第１の磁性薄膜層と第２の磁性薄膜層はそれぞれ主成
分が異なる組み合わせの上記（５）もしくは（７）より
成るものでもよい。

【００１７】ここに第１の磁性薄膜層、第２の磁性薄膜
層は磁歪が小さい磁性材料で、（６）式、（８）式はこ
の条件を満足するのに必要な組成範囲である。第１の磁
性薄膜層、第２の磁性薄膜層としては上記の様な３元系
でなくともNi-FeやNi-Co系等の２元系磁性薄膜層でもよ
い。

【００１８】以上、上記で示した構成の人工格子薄膜を
用い、しかも磁気抵抗効果素子に接続する電流端子を人
工格子薄膜の上層部と下層部に設け、人工格子薄膜の主
に厚さ方向の磁気抵抗効果を利用する。これにより、磁
気抵抗効果は面内で用いた場合の約２〜３倍となり、そ
の上Ｈｓは殆ど変化せず小さな値を示す。

【００１９】この構成により高密度記録において出力に
対する接触抵抗及び配線抵抗の影響を小さく抑えられ、
再生感度が高く、信頼性が優れた磁気抵抗効果素子及び
磁気抵抗効果型ヘッドが可能となる。

【００２０】

【作用】フォトリソグラフィ技術を用いて、パターン上
でセンス電流を加える電流端子と出力を得るための出力
端子を別々の端子として設ける（パターン上で四端子法
を可能とする）ことで、リード線部分の抵抗及び接触抵
抗の影響を小さく抑えることができ、磁気抵抗効果素子
の素子部分の抵抗変化をそのまま得ることが可能とな
る。特に素子部分の抵抗が小さくなる場合、リード線部
分の長さが長い場合や厚みが薄い場合等の抵抗値が高い
ときには、電圧降下も大きく、また、素子部分に対する
リード線の接触抵抗等の影響も大きく、実際の変化率を
正確に検出することが不可能となる。しかし、パターン
上で電流端子と出力端子を別々に構成する（パターン上
で四端子法を可能とする）ことで、出力端子側には殆ど
電流は流れないため、リード線部分の抵抗値及び接触抵
抗による電圧降下やノイズなどの影響を小さく抑えるこ
とが可能となり、素子部分の抵抗値が小さく、出力が小
さくても正確に検出可能となる。以上の構成により、非
常に小さな出力であっても正確に検出できるために、感
度のが優れた高密度記録に対応した挟トラックヘッドを
可能とする。

【００２１】また、磁気抵抗効果素子の素子の巨大磁気
抵抗効果を示す人工格子膜について述べる。人工格子薄
膜の磁気抵抗効果は、非磁性層で隔てられた磁性層間の
反強磁性相互作用が働いており、零磁場では隣接層の磁
化は反平行に配列しているが、外部磁場を加えると各層
の磁化は平行に向けられる。電気抵抗は磁化が反平行の
場合大きく、平行の場合小さい。これは、磁化の配列に
よる電流の散乱が原因で起こる現象であるが、人工格子
薄膜を面内で用いる場合には、この磁化の配列による電
子散乱が抵抗変化の主な原因となる。一方、人工格子薄
膜を厚さ方向で用いる場合には磁化の配列による電子散
乱の影響が大きくなるために、面内よりも大きな抵抗変
化率（Δρ／ρ）が得られる。その上、外部磁場は面内
方向に印加するためＨｓは殆ど変化しない。

【００２２】この構成によって、Ｈｓは殆ど変化する事
なく磁気抵抗効果素子の素子本来の抵抗変化率（Δρ／
ρ）が向上されるため、磁気抵抗効果素子の感度と磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの再生出力の向上が実現され
る。

【００２３】次に、微小磁界での動作を可能にするため
構成を説明する。図８に示すように、第２の磁性薄膜層
８１ｂは反強磁性層８３と磁気的に結合して一方向異方
性を示し、ある方向のスピン回転が抑制される。これに
対して第１の磁性薄膜層８１ａは金属非磁性薄膜層８２
によって第２の磁性薄膜層８１ｂと隔てられているため
微小磁界が印加された時第１の磁性薄膜層８１ａのスピ
ンは磁界方向に回転し、第２の磁性薄膜層８１ｂは上記
の反強磁性層との結合によりスピンの回転が抑制され、
両磁性層のスピンの向きが反平行となり磁気抵抗が大き
くなる。磁界がある程度大きくなれば両スピンは平行と
なり磁気抵抗は低下するため磁気抵抗変化が得られる。
このような[1a]/[2]/[1b]/[3]といった積層膜を単に積
層するだけではより大きなＭＲ効果は得られないが、こ
れら構成要素間の磁気的結合を金属非磁性層８４で弱め
た{[1a]/[2]/[1b]/[3]}/[4]より成る構成単位を複数回
積層することにより微小磁界で動作するＭＲ比の大きな
磁気抵抗効果素子が得られる（[]内は各符号の膜を表わ
す）。金属磁性層８４により各要素間の磁気的結合が弱
まったか否かは素子のＭＲ曲線より判断でき、弱まった
場合は微小磁界で反強磁性層８３と接していない第１の
磁性薄膜層の磁化反転が生じ大きなＭＲ効果が得られる
のに対し、そうでない場合は微小磁界で第１の磁性薄膜
層の磁化反転は起こらず大きなＭＲ効果は得られない。

【００２４】このような構成の人工格子薄膜を厚さ方向
で用いることで、磁化の配列による電子散乱の他に磁性
層と非磁性層の界面での散乱の影響も大きくなるため
に、面内よりも大きな抵抗変化率（Δρ／ρ）が得られ
る。その上、外部磁場は面内方向に印加するためＨｓは
殆ど変化しない。

【００２５】従って、微少な印加磁界で動作可能な磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが実現される。

【００２６】また、巨大人工格子膜の膜面に対して主に
垂直方向の磁気抵抗効果を磁気抵抗効果ヘッドとして用
いる場合には、特に磁界侵入方向を膜面に対して主に平
行方向に取り、外部磁界を呼び込むためのヨークを素子
に組み込んだ構成にする事により、より感度の優れた磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが可能となる。

【００２７】

【実施例】従来の磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効果型
ヘッドは、センス電流を加えるための電流端子のみでセ
ンス電流を加え、外部磁界による抵抗変化を電圧変化と
して検出している。そのため素子部をできるだけ幅を細
く、長さを長く、厚みを厚くするなど素子部自身の抵抗
を高くして、高出力を得る方法が取られてきた。しか
し、高密度記録にともなう挟トラック化でトラック幅が
狭くなるにつれ、素子部の抵抗も非常に小さくなり、出
力も小さくなる。出力が小さくなると、今まで出力が大
きい場合にはさほど影響がなかったリード線部分の抵抗
や、接触抵抗など、それらにともなうノイズが大きく影
響してくるため、正確な出力が得られなくなる。これら
リード線部分の抵抗や接触抵抗などにともなう電圧降下
やノイズを低く抑える方法として、磁気抵抗効果素子の
パターン上でセンス電流を流す電流端子と出力を得るた
めの出力端子を設ける（パターン上で四端子法を可能に
する）。また、巨大磁気抵抗効果を示す人工格子膜の主
に厚さ方向の磁気抵抗効果を用いる場合にも、素子部自
身の抵抗が非常に小さくなり、上記したようなリード線
部分に関する影響が出力に大きく現れる。従って、これ
らの構成により、素子部の抵抗が小さい場合にも正確な
出力を得ることができた。

【００２８】次に巨大磁気抵抗効果を示す人工格子膜に
ついて述べる。Ｆ／Ｃｒ人工格子薄膜を用いた磁気抵抗
効果素子の面内の場合、抵抗変化率（Δρ／ρ）は大き
いが、Ｈｓも大きい。また、Ｆｅ／Ｃｒ人工格子薄膜の
厚さ方向に電極を配置した磁気抵抗効果素子について
は、面内よりも抵抗変化率（Δρ／ρ）は大きいもの
の、Ｈｓも面内と同様に大きいという報告がある（特開
平４−１２３３０６）。一方、ＦｅＮｉＣｏ／Ｃｕ系合
金等は面内で抵抗変化率（Δρ／ρ）が大きく、しかも
Ｈｓが小さいという報告がある（例えば特開平４−２４
７６０７号公報）。（式１）のＮｉ-richのＮｉＦｅＣ
ｏ系合金は、その組成比が（式２）を満足するとき磁歪
が小さく軟磁性を示す。その代表的なものがＮｉ_0.8Ｆ
ｅ_0.1Ｃｏ_0.1，Ｎｉ_0.8Ｆｅ_0.2，Ｎｉ_0.8Ｃｏ_0.2等であ
る。一方、（式３）のＣｏ-richのＣｏＮｉＦｅ系合金
は（式４）を満足するときやはり小さな磁歪を示す。そ
の代表的なものはＦｅ_0.9Ｃｏ_0.1等である。

【００２９】磁性層は低磁歪の膜であることが必要であ
る。これは実用上、小さな磁界で動作することが必要な
のと、磁気ヘッド等に用いた場合、磁歪が大きいとノイ
ズの原因となるためである。この条件を満足するものに
上記（式１）、（式２）で示されるＮｉ-richのＮｉＦ
ｅＣｏ系膜がある。また、これとは異なる上記（式
３）、（式４）で示される低磁歪Ｃｏ-richのＣｏＮｉ
Ｆｅ系膜を用いても良いし、これと上記の（式１）、
（式２）の磁性薄膜層とを組み合わせて用いても良い。
これら磁性層の間に介在させる非磁性層は上記（式１）
から（式４）で示される組成の磁性薄膜層との界面での
反応が少なく、かつ非磁性層であることが必要で、この
条件を満たすものとしてＣｕ，Ａｇ，Ａｕ等が適してい
る。従って、本発明では上記の低磁歪で、しかも常温で
抵抗変化率（Δρ／ρ）の大きくＨｓの小さな組成の人
工格子膜を用い、主に膜面に対して厚さ方向の磁気抵抗
効果を使用する。

【００３０】さらに微小磁界で動作させるための方法と
して、（５）のNi-richのNi-Co-Fe系合金はその組成比
が（６）式を満足するとき磁歪が小さく軟磁性を示す。
その代表的なものはNi_0.8Co_0.1Fe_0.1, Ni_0.8Fe_0.2,Ni
_0.8Co_0.2等である。又更に軟磁性を改良したり耐摩耗性
及び耐食性を改良するために（５）の組成に Nb,Mo,Cr,
W,Ru等を添加しても良い。一方（７）を満足するCo-ric
hのCo-Ni-Fe系合金は（８）式を満足するときやはり低
磁歪となる。その代表的なものはCo_0.9Fe_0.1等である。
これら磁性薄膜層は組成によっては異なるが一般的には
その厚さが5Å未満ではキュリ−温度の低下により室温
での磁化の低下等が問題となり、又実用上磁気抵抗素子
は全膜厚が数百Åで用いられるため、本発明のように積
層効果を利用するには各磁性薄膜層を100Å以下にする
必要があり、従来材料のＭＲ特性を大幅に上回るには20
〜40Åにすることが望ましい。

【００３１】第１の磁性薄膜層８１ａ、第２の磁性薄膜
層８１ｂは低磁歪の膜であることが必要である。これは
実用上弱磁界で動作することが必要なのと、ＭＲヘッド
等に用いた場合磁歪が大きいとノイズの原因になるため
である。この条件を満足するものには上記（５）、
（６）式で示されるNi-richのNi-Fe-Co系膜がある。又
これとは異なる上記（７）、（８）式で示される低磁歪
のCo-richのCo-Ni-Fe膜を用いても良いし、これと上記
の（５）、（６）式の磁性薄膜層とを組み合わせて用い
ても良い。

【００３２】これらの第１の磁性薄膜層８１ａ、第２の
磁性薄膜層８１ｂとの間に介在させる金属薄膜層８２は
上記（７）から（８）で示された組成の磁性薄膜層との
界面での反応が少なく、かつ非磁性であることが必要
で、Cu,Ag,Au等が適しており、特にＭＲ特性的にはCuが
望ましい。金属非磁性薄膜層８２の厚さが100Åより厚
くなると素子全体のＭＲ比が低下し、又金属非磁性薄膜
層８２が無い場合や厚さが5Å未満となると第１の磁性
薄膜層８１ａ、第２の磁性薄膜層８１ｂとが互いに強磁
性的に結合してしまい大きな磁気抵抗効果は得られな
い。又従来材料のＭＲ特性を大幅に上回るには5〜30Å
であることが望ましい。

【００３３】反強磁性層８３との磁気的絶縁を目的とす
る金属非磁性層８４は通常5〜10Å程度で磁気的結合を
弱めることが可能であるが、膜の平坦性等によってこの
値は異なる。又膜厚の上限は上記金属非磁性薄膜層８２
同様の理由で膜厚は100Å以下であることが必要で、Ｍ
Ｒ特性の観点からは金属非磁性薄膜層と同様5〜30Åで
あることが望ましい。

【００３４】反強磁性層８３も上記と同様の理由で厚さ
がやはり100Å以下であることが必要で、磁性層８１ｂ
と磁気的に結合して十分な一方向異方性を出すには膜厚
が通常10Å以上必要であり、ＭＲ特性の観点からは10〜
60Åであることが望ましい。

【００３５】また、このような構成の人工格子膜の主に
膜面に対して垂直方向の磁気抵抗効果を用いることで、
膜面内の磁気抵抗効果よりも２〜３倍の磁気抵抗効果が
得られた。

【００３６】本発明では上記の構成のヘッドに金属人工
格子膜を使用し、主に膜面に対して垂直方向の磁気抵抗
効果を利用した磁気抵抗効果素子および、ヘッドの特性
を左右する磁気抵抗効果を測定した。以下にその具体的
な実施例を示す。

【００３７】（実施例１）図１は本発明第１の実施例を
説明する電流を加える電流端子と出力を得るための出力
端子を別々に分けた構成の磁気ヘッドの斜視図である。
本実施例ではガラス基板１０上に、Ｎｉ_0.8−Ｆｅ_0.2合
金薄膜等の磁気抵抗効果素子１３及び駆動電流を印加す
るためのＡｕ電流端子１２ａ、１２ｂ、出力を得るため
のＡｕ出力端子１１ａ、１１ｂから形成されている。ま
た、電流端子１２ａ、１２ｂと出力端子１１ａ、１１ｂ
が磁気抵抗効果素子１３を介することなく導通しないよ
うに絶縁層（図示せず）を設けている。このような電流
端子と出力端子を別々に分けた構成を用いることで、磁
界侵入面１４の横幅ｗが数μｍ（２〜３μｍ）以下にな
り磁気抵抗の変化が小さくなっても、正確に磁気抵抗の
変化を検出することができた。図３に示すように、従来
のような２端子の構成を用いた場合３１は電流端子部分
の抵抗や接触抵抗などによる電圧降下が原因と思われる
ノイズが大きく影響して正確な抵抗変化が得られなかっ
た。一方、上記のような、電流端子と出力端子を分けた
場合３０は磁界侵入面１４が数μｍ（２〜３μｍ）以上
の場合と殆ど変わらぬ結果が得られた。

【００３８】なお、電流端子及び出力端子には比抵抗の
小さなAu,Ag,Cuなどを用いると更に端子部分の影響を抑
えることができる。また、電流端子を１１ａ、１１ｂ、
出力端子を１２ａ、１２ｂ、あるいは電流端子を１２
ａ、１１ｂ、出力端子を１１ａ、１２ｂ、電流端子を１
１ａ、１２ｂ、出力端子を１２ａ、１１ｂとしてもよ
い。

【００３９】（実施例２）本実施例では、磁気ヘッドの
構成は実施例１（図１）の構成として、磁気抵抗素子１
３に巨大磁気抵抗効果を示す人工格子膜を用いた。図４
に磁気抵抗効果素子の磁性膜の構成を示す。成膜には多
元スパッタ装置を用い以下に示す構成の磁気抵抗効果素
子を形成した。

【００４０】[Cu(20)/NiCoFe(30)]n (（）内は厚さ（Å）、ｎは積層回数を表す）なおターゲットにはそれぞれ直径８０ｍｍのＮｉ_0.8Ｃ
ｏ_0.1Ｆｅ_0.1（磁性層４０）、Ｃｕ（非磁性層４１）を
用い、各膜厚はシャッターにより制御した。また積層回
数ｎ＝４０とした。

【００４１】磁性膜４０としては軟磁性をしめす組成を
用いた方が良く、磁性層が(NiXCo1-X)X'Fe1-X'を主成分
とし、X=0.4〜1.0、X'=0.8〜1.0、または(CoYNi1-Y)Y'F
e1-Y'を主成分とし、Y=0.4〜1.0,Y'=0.8〜1.0の範囲を
用いても良好な特性が得られる。その中でも、特に軟磁
性を示すＮｉ_0.8Ｆｅ_0.15Ｃｏ_0.05が良い。また、非磁
性層としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕを用い、その中でも特に
Ｃｕが良い。

【００４２】以上の結果、図５に示すように巨大磁気抵
抗の変化率５１は、従来のＮｉ_0.8−Ｆｅ_0.2合金薄膜等
の磁気抵抗効果５０よりも５倍の変化率が得られ、高感
度な磁気抵抗効果型ヘッドと磁気抵抗効果素子が実現さ
れる。

【００４３】（実施例３）図２は実施例３を説明する膜
面に垂直方向の磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッドの斜視
図である。本実施例では、ガラス基板２０上に、人工格
子薄膜の磁気抵抗効果素子２３及び、駆動電流を印加す
るためのＡｕ電流端子２２ａ、２２ｂ、出力を得るため
のＡｕ出力端子２１ａ、２１ｂから形成されている。ま
た、電流端子２２ａと２２ｂ、出力端子２１ａと２１ｂ
がそれぞれ磁気抵抗素子２３を介することなく導通しな
いようにレジストの絶縁層２４を設けている。電流端子
部分はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕなどできるだけ比抵抗の小さな
ものを用いることでノイズを低減でき、感度を良好にで
きる。絶縁層はレジストだけでなくＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ ₃
など絶縁性のあるものであれば何を用いても良い。

【００４４】本発明の第３の実施例では、前記電流端子
２２ａと２２ｂ、前記出力端子２１ａと２１ｂがそれぞ
れ前記磁気抵抗効果素子２３を挟み込むように形成され
ている（図２）ため駆動電流は主に膜面に対して厚さ方
向に流れる。図５にその測定結果を示す。駆動電流が面
内方向に流れる場合、すなわち膜面に対して平行方向の
抵抗変化率（Δρ／ρ）５２は１６％であり、駆動電流
が面内に対して垂直方向、すなわち膜面に対して厚さ方
向の抵抗変化率（Δρ／ρ）５３は３４％が得られ、膜
面より膜面に対して垂直方向の抵抗変化率（Δρ／ρ）
が約２倍に上がった。その上、Ｈｓは全く変化なく、約
２００Ｏｅであった。よって抵抗変化量も約２倍となり
磁気抵抗効果素子感度の向上を実現するものである。

【００４５】また、上記に示されるような組成の磁性タ
ーゲット（直径８０ｍｍのＮｉ_0.8Ｃｏ_0.1Ｆｅ_0.1）と
非磁性ターゲット（Ｃｕ）を同時スパッタし、巨大磁気
抵抗効果膜を作成し、電流を垂直方向に流して特性を測
定したところ、同様な効果が得られることがわかった。

【００４６】（実施例４）図６にパターンの形成方法を
示す。ガラス基板６０上にＡｕ下層部電流端子６２をス
ッパタ法で形成（図６（Ａ））した後、磁気抵抗効果素
子６１を前記下層部電流端子６２の上に形成（図６
（Ｂ））する。その後、レジストを塗りマスク６５を形
成し（図６（Ｃ））、イオンミリング法で前記下層部電
流端子６２の厚さまでエッチングした後、マスク６５を
除去する（図６（Ｄ））。前記下層部電流端子をパター
ニングするために再びレジストを塗り、マスク６５を形
成（図６（Ｅ））後、イオンミリング法でガラス基板６
０までミリングし、マスク６５を除去する（図６
（Ｆ））。次に絶縁層６４用のレジスト塗り、それをパ
ターニングし（図６（Ｇ））、その上から、Ａｕ上層部
電流端子６３をスパッタ法で形成する（図６（Ｈ））。
そして、前記上層部電流端子６３をパターニングするた
めにレジストを塗り、パターニングしてマスク６５を形
成後（図６（Ｉ））、イオンミリング法でミリングし、
マスク６５を除去する（図６（Ｊ））。以上がパターン
形成法の概略であるが、素子部のパターンサイズは小さ
ければ小さいほど出力が大きく得られるので小さくする
ことが好ましい。素子部のパターンサイズと出力の関係
を表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】これらの結果をもとに、パターンサイズＡ
（625μｍ²）とＢ（25μｍ²）の２種類でセンサーを作
製したところ、パターンサイズＢはパターンＡを使用し
たものよりも約４０ｄＢ向上した。また同様に、磁気ヘ
ッドを作製した結果パターンサイズＡに比べパターンサ
イズＢは出力で３０ｄＢの向上が確認された。なお表１
に示したパターンサイズにおいては良好な特性が得られ
た。

【００４９】（実施例５）図７に前記素子を磁気ヘッド
として用いた場合の構成を示す。構成は図２と同様で、
ガラス基板７０、下層部電流端子７１ａ、上層部電流端
子７１ｂ、磁気抵抗素子７２、絶縁層７３から成る。摺
動面７４は図７に示すように膜面に対して主に垂直方向
の面を用い、媒体は矢印の方向に摺動させた。ただし、
摺動面は図７の構成に限らず外部磁界が膜面に対して平
行に侵入する構成であればよい。この様な構成を取るこ
とで、トラック幅は膜厚で決定されるため膜厚を変化さ
せることによってトラック幅を自由に変えることができ
た。表２に膜厚とトラック幅の関係を示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】なお、感度が悪い場合にはヨークを構成す
ることにより感度を向上させることが可能となった。

【００５２】（実施例６）本実施例では、ヘッド構成を
実施例３と同様にした。ガラス基板２０上に、人工格子
薄膜の磁気抵抗効果素子２３及び、駆動電流を印加する
ためのＡｕ電流端子２２ａ、２２ｂ、出力を得るための
Ａｕ出力端子２１ａ、２１ｂから形成されている。ま
た、電流端子２２ａと２２ｂ、出力端子２１ａと２１ｂ
がそれぞれ磁気抵抗素子２３を介することなく導通しな
いようにレジストの絶縁層２４を設けている。成膜には
多元スパッタ装置を用い以下に示す構成の磁気抵抗効果
素子を形成した。Ａ': Ni-Co-Fe(30)/Cu(20)/Co-Fe(30)/Fe-Mn(50) この構成要素Ａ’を単に繰り返し積層しただけでは磁気
抵抗効果は殆ど改善されないため、この構成要素Ａ'間
の磁気的結合を弱めるべく、各Ａ'間にCu層を挿入して
５回積層しＡ：[Ａ'/Cu(30)]₅ （( )内は厚さ(Å)を表わす）を作製した。

【００５３】なお、タ−ゲットにはそれぞれ直径80mmの
Ni_0.8Co_0.1Fe_0.1(第１の磁性層１ａ),Cu(非磁性金属層
２), Co_0.9Fe_0.1(第２の磁性層１ｂ), Fe₅₀Mn₅₀(反強磁
性層３)を用い、各膜厚はシャッタ−により制御した。
垂直方向の磁気抵抗効果素子の構成を図８に示す。得ら
れた膜のＭＲ特性を室温、印加磁界100 Oeで測定した結
果を示す。電流が面内方向に流れる場合、すなわち膜面
に対して平行方向の抵抗変化率（Δρ／ρ）は１０％、
Ｈｓは３Ｏｅであり、電流が面内に対して垂直方向、す
なわち膜面に対して厚さ方向の抵抗変化率（Δρ／ρ）
は３０％が得られ、膜面より膜面に対して垂直方向の抵
抗変化率（Δρ／ρ）が約３倍に上がった。その上、Ｈ
ｓは全く変化なく、約３Ｏｅであった。

【００５４】なお、上記の実験でCu層の厚さを50, 100
ÅにするとＭＲ比はそれぞれ５％、３％で、垂直方向の
ＭＲ比も１５％、８％になった。また、磁性層の厚さを
10,50ÅにするとＭＲ比はそれぞれ４％、５％で、垂直
方向のＭＲ比は１１％、１６％であった。反強磁性層の
厚さを70ÅにするとＭＲ比は５％で、垂直方向のＭＲ比
は１０％であった。

【００５５】（実施例７）実施例６と同様にタ−ゲット
に直径80mmの Fe_0.5Mn_0.5(反強磁性層３), Ni_0.8Co_0.05
Fe_0.15(磁性層１ａ、１ｂ), Ni_0.8Co_0.2(磁性層１ａ、
１ｂ), Cu(非磁性金属層２、４)を用いてＢ: [{Ni-Co-Fe(20)/Cu(20)/Ni-Co-Fe(20)/Fe-Mn(50)}/
Cu(40)]₃ Ｃ: [{Ni-Co(40)/Cu(20)/Ni-Co(40)/Fe-Mn(50)}/Cu(2
0)]₄ （( )内は厚さ(Å)を表わす）を作製してそのＭＲ特性
を測定したところＭＲ比がそれぞれ６％、８％で、垂直
方向のＭＲ比は１５％、２１％が得られ、ＭＲ変化に要
する磁界幅は面内、垂直方向どちらもそれぞれ 2 Oe, 1
0 Oeであった。

【００５６】（実施例８）実施例６と同様にタ−ゲット
に直径80mmの Ni_0.8Fe_0.15Co_0.05(第１の磁性層１ａ),
Cu(非磁性金属層２、４), Co_0.9Fe_0.1(第２の磁性層１
ｂ), Fe_0.5Mn_0.5(反強磁性層３)を用いてＤ：[{Ni-Fe-Co(20)/Cu(10)/Co-Fe(20)/Fe-Mn(50)}/Cu
(10)]_N （( )内は厚さ(Å)を表わす）を作製し、そのＭＲ特性
の積層回数(N)依存性を調べた。結果を表３に示す。

【００５７】

【表３】

【００５８】この結果より積層回数は３回以上であるこ
とが望ましいことがわかった。（実施例９）図９は実施例１〜６で用いた磁気抵抗素子
及び磁気抵抗効果型ヘッドの素子部である人工格子膜を
エピタキシャル成長した場合の磁気抵抗効曲線を示す。
単に積層した場合９０に対してエピタキシャル成長した
場合９１はスプリットしなくなり、磁気抵抗素子及び磁
気抵抗効果型ヘッドとして用いる場合、有効である事が
わかった。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明は、磁界侵入面の横
幅（トラック幅）が数μｍ（２〜３μｍ）以下となり素
子部の抵抗が小さくなり、端子部分の抵抗や接触抵抗に
よる電圧降下などの影響が大きくなった場合にも、電流
端子と出力端子を別々に設けることで、それらの影響を
小さくできる。また、Ｈｓが小さな人工格子薄膜からな
る磁気抵抗効果素子の膜面に対して厚さ方向の磁気抵抗
効果を用いることにより、抵抗変化率（Δρ／ρ）が膜
面に対して平行方向の磁気抵抗効果の抵抗変化率（Δρ
／ρ）よりも大きな抵抗変化率（Δρ／ρ）が得られ
る。その上、Ｈｓがあまり変化しないので、もともとＨ
ｓが小さな組成を用いることにより相対的に抵抗変化量
をあげることができる。そして、磁気抵抗効果素子とそ
れにを接続する電流端子、出力端子をパターニングする
ことで素子部分に対する電流端子部分の影響を抑えら
れ、素子部分のパターンを小さくするほど感度が上が
る。また膜面に対して厚さ方向を用いるため従来より小
型化する事ができ、小型化しても従来よりも大きな抵抗
変化率（Δρ／ρ）が得られる。また素子部により微小
磁界で動作する金属人工格子膜を用いることにより、今
まで以上に微小磁界で動作し、感度のよい磁気抵抗効果
素子及び磁気抵抗効果型ヘッドを可能とする。また、ヘ
ッドとして用いる場合、膜厚に対して垂直方向の面を摺
動面とする事で、トラック幅は膜厚を変化させることで
自由に変えられるため、狭トラックヘッドを可能とす
る。以上の効果により、高感度が得られる磁気抵抗効果
素子及び高密度記録に対応する狭トラックで記録に高再
生出力が得られる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを実現
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１、２の磁気抵抗効果型ヘッド
の斜視図

【図２】本発明の実施例３の磁気抵抗効果型ヘッドの斜
視図

【図３】本発明の実施例３を示す磁気抵抗効果素子の磁
気抵抗曲線を示す図

【図４】本発明の実施例３を示す磁気抵抗効果素子の構
成図

【図５】本発明の実施例３を示す巨大磁気抵抗を有する
磁気抵抗効果素子の磁気抵抗曲線を示す図

【図６】本発明の実施例４を示す磁気抵抗素子部の形成
法の断面図

【図７】本発明の実施例５を示す磁気抵抗効果型ヘッド
の摺動面を表す図

【図８】本発明の実施例６を示す磁気抵抗効果素子の構
成図

【図９】本発明の実施例９を示す磁気抵抗効果素子の磁
気抵抗曲線を示す図

【図１０】従来のヘッドの斜視図

【図１１】従来のスピンバルブ膜の構成図

【符号の説明】

１０基板１１ａ出力端子１１ｂ出力端子１２ａ電流端子１２ａ電流端子１３磁気抵抗効果素子素子部１４磁界侵入面２０基板２１ａ出力端子２１ｂ出力端子２２ａ電流端子２２ａ電流端子２３磁気抵抗効果素子素子部２４磁界侵入面２０磁性層２１非磁性層３０四端子による測定結果３１二端子による測定結果４０磁性層４１非磁性層５０従来のＮｉ_0.8−Ｆｅ_0.2合金薄膜等の磁気抵抗曲
線５１巨大磁気抵抗の磁気抵抗曲線（面内）５２巨大磁気抵抗の磁気抵抗曲線（垂直）６０基板６１磁気抵抗効果素子６２ａ出力端子６２ｂ出力端子６３ａ電流端子６３ｂ電流端子６４絶縁層６５マスク７０基板７１ａ出力端子７１ｂ出力端子７２ａ電流端子７２ｂ電流端子７３磁気抵抗効果素子７４絶縁層７５摺動面８１ａ第一の磁性薄膜層８１ｂ第二の磁性薄膜層８２金属非磁性薄膜層８３反磁性層８４磁気的結合を弱めるべく設けられた金属非磁性層８５基板９０エピタキシャル成長させない場合の磁気抵抗曲線９１エピタキシャル成長させた場合の磁気抵抗曲線１００磁性基板１０１ギャップ絶縁層１０２磁気抵抗効果素子１０３ａ電流端子１０３ｂ電流端子１０４磁気テープ摺動面１０５フロントヨーク１０６バックヨーク１１０基板１１１磁性層１１２非磁性層１１３反磁性層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川分康博大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電流が与えられ外部から受けた要因によっ
て自身がもつ抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子におい
て、少なくとも一対の電流端子と出力を得るための少な
くとも一対の電圧端子を有することを特徴とする磁気抵
抗効果素子。
【請求項２】電流が与えられ外部から受けた要因によっ
て自身がもつ抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子におい
て、素子部の膜面に対して主に垂直方向の磁気抵抗効果
を用いるために、電流を膜面に対して垂直方向に流すた
めの少なくとも一対の電流端子と出力を得るための少な
くとも一対の電圧端子を有することを特徴とする磁気抵
抗効果素子。
【請求項３】前記磁気抵抗効果素子の素子部において、
センス電流が前記磁気抵抗素子の素子部の膜面に対して
主に垂直方向に流れるように構成され、外部からの磁界
侵入方向が主に素子部の膜面に対して平行方向であるこ
とを特徴とする請求項２記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】前記磁気抵抗効果素子において、ヨークを
設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】前記磁気抵抗効果素子において、特に素子
部が巨大磁気抵抗効果を示す磁性膜であることを示す請
求項１〜４のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項６】前記磁気抵抗効果素子が巨大磁気抵抗効果
を示す人工格子膜であることを特徴とする請求項１〜５
のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項７】前記磁気抵抗効果素子が巨大磁気抵抗効果
を示す磁性膜であり、素子部の磁性膜がエピタキシャル
成長された人工格子膜であることを特徴とする請求項１
〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項８】前記磁気抵抗効果素子の特に磁性層がＮ
ｉ，Ｆｅ，Ｃｏから選ばれる磁性膜であり、非磁性層が
Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，等で構されることを特徴とする請求
項１〜７のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項９】前記磁気抵抗効果素子の特に磁性層がＮ
ｉ，Ｆｅ，Ｃｏから造られる２元素以上の合金膜であ
り、非磁性層がＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，等で構されることを
を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の磁気抵抗
効果素子。
【請求項１０】特に磁性層が磁歪の小さな軟磁気特性を
示す(NiXCo1-X)X'Fe1-X'を主成分とし、X=0.4〜1.0、X'
=0.8〜1.0であることを特徴とする請求項１〜９のいず
れかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１１】特に磁性層が磁歪の小さな(CoYNi1-Y)Y'
Fe1-Y'を主成分とし、Y=0.4〜1.0,Y'=0.8〜1.0であるこ
とを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の磁気抵
抗効果素子。
【請求項１２】厚さ5〜100Åの第１の磁性薄膜層と厚さ
5〜100Åの金属非磁性薄膜層と厚さ5〜100Åの第２の磁
性薄膜層と厚さ10〜100Åの反強磁性層とを順次積層し
た構造を一つの構成要素として、この構成要素間の磁気
的結合を弱めるべく設けられた金属非磁性層を介して複
数個積層して成ることを特徴とする請求項１〜７のいず
れかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１３】厚さ5〜100Åの第１の磁性薄膜層と厚さ
5〜100Åの金属非磁性薄膜層と厚さ5〜100Åの第２の磁
性薄膜層と厚さ10〜100Åの反強磁性層とを順次積層し
た構造を一つの構成要素として、この構成要素間の磁気
的結合を弱めるべく設けられた金属非磁性層を介して、
これら構成単位を３回以上積層して成ることを特徴とす
る請求項１〜７のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１４】特に第１の磁性薄膜層及び第２の磁性薄
膜層が磁歪の小さな軟磁性を示す(Ni_XCo_1-X)_X'Fe_1-X'を
主成分とし、Xは0.6〜1.0、X'は0.7〜1.0であることを
特徴とする請求項１〜７、１２、１３のいずれかに記載
の磁気抵抗効果素子。
【請求項１５】特に第１の磁性薄膜層及び第２の磁性薄
膜層が磁歪の小さな(Co_YNi_1-Y)_ZFe_1-Zを主成分し、Yは
0.4〜1.0、Zは0.8〜1.0であることを特徴とする請求項
１〜７、１２、１３のいずれかに記載の磁気抵抗効果素
子。
【請求項１６】特に第１の磁性薄膜層が磁歪の小さな軟
磁性を示す(Ni_XCo_1-X) _X'Fe_1-X'のとき第２の磁性薄膜層
は磁歪が小さな(Co_YNi_1-Y)_ZFe_1-Zを主成分とし、第１の
磁性薄膜層が磁歪の小さな(Co_YNi_1-Y)_ZFe_1-Zのとき第２
の磁性薄膜層は磁歪が小さな軟磁性を示す(Ni_XCo_1-X)_X'
Fe_1-X'を主成分とし、Xは0.6〜1.0、X'は0.7〜1.0、Yは
0.4〜1.0、Zは0.8〜1.0であることを特徴とする請求項
１〜７、１２、１３のいずれかに記載の磁気抵抗効果素
子。
【請求項１７】特に反強磁性層がFe-Mn合金膜であるこ
とを特徴とする請求項１〜７、１２〜１６のいずれかに
記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１８】特に金属非磁性薄膜層及び金属非磁性層
がCu,Ag,Auのいずれかであることを特徴とする請求項１
〜７、１２〜１７のいずれかに記載の磁気抵抗効果素
子。
【請求項１９】特に金属非磁性薄膜層及び金属非磁性層
がCuであることを特徴とする請求項１〜７、１２〜１８
のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項２０】電流が与えられ外部から受けた要因によ
って自身がもつ抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子にお
いて、少なくとも一対の電流端子と出力を得るための少
なくとも一対の電圧端子を有することを特徴とする磁気
抵抗効果型ヘッド。
【請求項２１】電流が与えられ外部から受けた要因によ
って自身がもつ抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子にお
いて、素子部の膜面に対して主に垂直方向の磁気抵抗効
果を用いるために、電流を膜面に対して垂直方向に流す
ための少なくとも一対の電流端子と出力を得るための少
なくとも一対の電圧端子を有することを特徴とする磁気
抵抗効果型ヘッド。
【請求項２２】前記磁気抵抗効果素子の素子部におい
て、センス電流が前記磁気抵抗素子の素子部の膜面に対
して主に垂直方向に流れるように構成され、外部からの
磁界侵入方向が主に素子部の膜面に対して平行方向であ
ることを特徴とする請求項２０又は２１記載の磁気抵抗
効果型ヘッド。
【請求項２３】前記磁気抵抗効果素子において、感ずべ
き磁界と磁気抵抗膜の間にヨークを設けたことを特徴と
する請求項２０〜２２のいずれかに記載の磁気抵抗効果
ヘッド。
【請求項２４】前記磁気抵抗効果素子において、特に素
子部が巨大磁気抵抗効果を示す磁性膜であることを示す
請求項２０〜２３のいずれかに記載の磁気抵抗効果ヘッ
ド。
【請求項２５】前記磁気抵抗効果素子が巨大磁気抵抗効
果を示す磁性膜であり、特に前記磁性膜が人工格子膜で
あることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれかに記
載の磁気抵抗効果型ヘッド。
【請求項２６】前記磁気抵抗効果素子が巨大磁気抵抗効
果を示す磁性膜であり、特に前記磁性膜がエピタキシャ
ル成長された人工格子膜であることを特徴とする請求項
２０〜２５のいずれかに記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
【請求項２７】前記磁気抵抗効果素子の特に磁性層がＮ
ｉ，Ｆｅ，Ｃｏの中から選ばれる磁性膜であり、非磁性
層がＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，等で構されることをを特徴とす
る請求項２０〜２６のいずれかに記載の磁気抵抗効果ヘ
ッド。
【請求項２８】前記磁気抵抗効果素子の特に磁性層がＮ
ｉ，Ｆｅ，Ｃｏから造られる２元素以上の合金膜であ
り、非磁性層がＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，等で構成されること
をを特徴とする請求項２０〜２７のいずれかに記載の磁
気抵抗効果ヘッド。
【請求項２９】特に磁性層が磁歪の小さな軟磁気特性を
示す(NiXCo1-X)X'Fe1-X'を主成分とし、X=0.4〜1.0、X'=
0.8〜1.0であることを特徴とする請求項２０〜２８のい
ずれかに記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【請求項３０】特に磁性層が磁歪の小さな(CoYNi1-Y)Y'
Fe1-Y'を主成分とし、Y=0.4〜1.0,Y'=0.8〜1.0であるこ
とを特徴とする請求項２３〜２８のいずれかに記載の磁
気抵抗効果ヘッド。
【請求項３１】厚さ5〜100Åの第１の磁性薄膜層と厚さ
5〜100Åの金属非磁性薄膜層と厚さ5〜100Åの第２の磁
性薄膜層と厚さ10〜100Åの反強磁性層とを順次積層し
た構造を一つの構成要素として、この構成要素間の磁気
的結合を弱めるべく設けられた金属非磁性層を介して複
数個積層して成ることを特徴とする請求項２０〜２６の
いずれかに記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【請求項３２】厚さ5〜100Åの第１の磁性薄膜層と厚さ
5〜100Åの金属非磁性薄膜層と厚さ5〜100Åの第２の磁
性薄膜層と厚さ10〜100Åの反強磁性層とを順次積層し
た構造を一つの構成要素として、この構成要素間の磁気
的結合を弱めるべく設けられた金属非磁性層を介して、
これら構成単位を３回以上積層して成ることを特徴とす
る請求項２０〜２６のいずれかに記載の磁気抵抗効果ヘ
ッド。
【請求項３３】特に第１の磁性薄膜層及び第２の磁性薄
膜層が磁歪の小さな軟磁性を示す(Ni_XCo_1-X)_X'Fe_1-X'を
主成分とし、Xは0.6〜1.0、X'は0.7〜1.0であることを
特徴とする請求項２０〜２６、３２、３３のいずれかに
記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【請求項３４】特に第１の磁性薄膜層及び第２の磁性薄
膜層が磁歪の小さな(Co_YNi_1-Y)_ZFe_1-Zを主成分し、Yは
0.4〜1.0、Zは0.8〜1.0であることを特徴とする請求項
２０〜２６、３２、３３のいずれかに記載の磁気抵抗効
果ヘッド。
【請求項３５】特に第１の磁性薄膜層が磁歪の小さな軟
磁性を示す(Ni_XCo_1-X) _X'Fe_1-X'のとき第２の磁性薄膜層
は磁歪が小さな(Co_YNi_1-Y)_ZFe_1-Zを主成分とし、第１の
磁性薄膜層が磁歪の小さな(Co_YNi_1-Y)_ZFe_1-Zのとき第２
の磁性薄膜層は磁歪が小さな軟磁性を示す(Ni_XCo_1-X)_X'
Fe_1-X'を主成分とし、Xは0.6〜1.0、X'は0.7〜1.0、Yは
0.4〜1.0、Zは0.8〜1.0であることを特徴とする請求項
２０〜２６、３２、３３のいずれかに記載の磁気抵抗効
果ヘッド。
【請求項３６】特に反強磁性層がFe-Mn合金膜であるこ
とを特徴とする請求項２０〜２６、３１〜３５のいずれ
かに記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
【請求項３７】特に金属非磁性薄膜層及び金属非磁性層
がCu,Ag,Auのいずれかであることを特徴とする請求項２
０〜２６、２１〜３６のいずれかに記載の磁気抵抗効果
素子。
【請求項３８】特に金属非磁性薄膜層及び金属非磁性層
がCuであることを特徴とする請求項２０〜２６、３１〜
３７のいずれかに記載の磁気抵抗効果型ヘッド。