JPH0774022A - 多層磁気抵抗効果膜及び磁気ヘッド - Google Patents
多層磁気抵抗効果膜及び磁気ヘッドInfo
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- JPH0774022A JPH0774022A JP5217494A JP21749493A JPH0774022A JP H0774022 A JPH0774022 A JP H0774022A JP 5217494 A JP5217494 A JP 5217494A JP 21749493 A JP21749493 A JP 21749493A JP H0774022 A JPH0774022 A JP H0774022A
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- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
- H01F10/3268—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn
Abstract
(57)【要約】
【目的】 再生用磁気ヘッドに用いる多層磁気抵抗効果
膜として、低い印加磁界において高い磁気抵抗効果を示
すものを提供する。 【構成】 硬磁性層１２、反強磁性層１６に接する軟磁
性層１５、及び、反強磁性層に接していない軟磁性層１
４を、それぞれ非磁性層１３を介して積層した多層構造
の磁気抵抗効果膜。 【効果】 反強磁性層１６に接していない軟磁性層１４
の磁化回転により、磁性層の磁化の向きが交互に反平行
になり、磁気抵抗効果を生じる。上記多層膜は、２層の
磁性層を有する多層膜より高い磁気抵抗変化率を示す。
また、上記多層磁気抵抗効果膜を使用した磁気ヘッド
は、優れた再生特性を示す。また、上記磁気ヘッドを磁
気記録再生装置に用いることにより、高性能磁気記録再
生装置が得られる。
膜として、低い印加磁界において高い磁気抵抗効果を示
すものを提供する。 【構成】 硬磁性層１２、反強磁性層１６に接する軟磁
性層１５、及び、反強磁性層に接していない軟磁性層１
４を、それぞれ非磁性層１３を介して積層した多層構造
の磁気抵抗効果膜。 【効果】 反強磁性層１６に接していない軟磁性層１４
の磁化回転により、磁性層の磁化の向きが交互に反平行
になり、磁気抵抗効果を生じる。上記多層膜は、２層の
磁性層を有する多層膜より高い磁気抵抗変化率を示す。
また、上記多層磁気抵抗効果膜を使用した磁気ヘッド
は、優れた再生特性を示す。また、上記磁気ヘッドを磁
気記録再生装置に用いることにより、高性能磁気記録再
生装置が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い磁気抵抗効果を有
する多層磁気抵抗効果膜及びこれを用いた磁気抵抗効果
素子、磁気ヘッド、磁気記録再生装置に関する。
する多層磁気抵抗効果膜及びこれを用いた磁気抵抗効果
素子、磁気ヘッド、磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録の高密度化に伴い、再生用磁気
ヘッドに用いる磁気抵抗効果材料として、高い磁気抵抗
効果を示す材料が求められている。現在、使用されてい
るパーマロイの磁気抵抗変化率は約３％であり、新材料
はこれを上回る磁気抵抗変化率を有することが必要であ
る。
ヘッドに用いる磁気抵抗効果材料として、高い磁気抵抗
効果を示す材料が求められている。現在、使用されてい
るパーマロイの磁気抵抗変化率は約３％であり、新材料
はこれを上回る磁気抵抗変化率を有することが必要であ
る。
【０００３】最近、Baibich らによる、フィジカル・レ
ビュー・レターズ（Physical Review Letters）、第６
１巻、第２１号、２４７２〜２４７５頁に記載の「(00
1)Fe/(001)Cr 磁性超格子の巨大磁気抵抗効果」（Giant
Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Sup
erlattices ）のように、多層構造を持つ磁性膜（Ｆｅ
／Ｃｒ多層膜）において、約５０％の磁気抵抗変化率
（４．２Ｋにおいて）が観測されている。しかし、上記
Ｆｅ／Ｃｒ多層膜に十分な磁気抵抗変化を生じさせるた
めには、８００ｋＡ／ｍもの高い磁界が必要であり、低
い磁界で動作する必要がある磁気抵抗効果素子、磁気ヘ
ッドには用いることができない。
ビュー・レターズ（Physical Review Letters）、第６
１巻、第２１号、２４７２〜２４７５頁に記載の「(00
1)Fe/(001)Cr 磁性超格子の巨大磁気抵抗効果」（Giant
Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Sup
erlattices ）のように、多層構造を持つ磁性膜（Ｆｅ
／Ｃｒ多層膜）において、約５０％の磁気抵抗変化率
（４．２Ｋにおいて）が観測されている。しかし、上記
Ｆｅ／Ｃｒ多層膜に十分な磁気抵抗変化を生じさせるた
めには、８００ｋＡ／ｍもの高い磁界が必要であり、低
い磁界で動作する必要がある磁気抵抗効果素子、磁気ヘ
ッドには用いることができない。
【０００４】そこで、Dieny らによるフィジカル・レビ
ュー・Ｂ（Physical Review B ）、第４３巻、第１号、
１２９７〜１３００頁に記載の「軟磁性多層膜における
巨大磁気抵抗効果」（Giant Magnetoresistance in Sof
t Ferromagnetic Multilayers ）のように２層の磁性層
を非磁性層で分離し、一方の磁性層に反強磁性層からの
交換バイアス磁界を印加する方法が考案された。
ュー・Ｂ（Physical Review B ）、第４３巻、第１号、
１２９７〜１３００頁に記載の「軟磁性多層膜における
巨大磁気抵抗効果」（Giant Magnetoresistance in Sof
t Ferromagnetic Multilayers ）のように２層の磁性層
を非磁性層で分離し、一方の磁性層に反強磁性層からの
交換バイアス磁界を印加する方法が考案された。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような多層膜で
は、通常、磁性層数は２層である。このため、多層膜の
磁気抵抗変化率は、あまり高くならないという問題があ
る。本発明の目的は、比較的低い磁界で、高い磁気抵抗
変化率を有する多層膜を提供することにある。
は、通常、磁性層数は２層である。このため、多層膜の
磁気抵抗変化率は、あまり高くならないという問題があ
る。本発明の目的は、比較的低い磁界で、高い磁気抵抗
変化率を有する多層膜を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、種々の材
料及び膜厚を有する磁性層、非磁性層を積層した多層磁
性膜を用いた磁気抵抗効果素子について鋭意研究を重ね
た結果、軟磁性層、硬磁性層、非磁性層、及び、反強磁
性層を組み合わせることにより、比較的低い磁界で、高
い磁気抵抗変化率を有する多層膜が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。
料及び膜厚を有する磁性層、非磁性層を積層した多層磁
性膜を用いた磁気抵抗効果素子について鋭意研究を重ね
た結果、軟磁性層、硬磁性層、非磁性層、及び、反強磁
性層を組み合わせることにより、比較的低い磁界で、高
い磁気抵抗変化率を有する多層膜が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。
【０００７】すなわち、３層の磁性層を非磁性層で分割
した多層膜において、１層の磁性層に反強磁性層からの
交換バイアス磁界を印加し、１層の磁性層が、他の磁性
層と比較して高い保磁力を有する多層膜を形成すること
により、ある磁界領域において、３層の磁性層の磁化の
向きが交互に反平行になる多層膜が得られる。この多層
膜では、３層の磁性層の磁化の向きが交互に反平行にな
る時、電気抵抗が高く、３層の磁性層の磁化の向きが平
行になる時、電気抵抗が低い。また、本発明の多層膜で
は、磁性層が３層あるために、磁性層数が２層の多層膜
よりも高い磁気抵抗変化率が得られる。また、上記多層
磁気抵抗効果膜は、磁気抵抗効果素子、磁界センサ、磁
気ヘッドなどに好適である。また、上記磁気ヘッドを用
いることにより、高性能磁気記録再生装置を得ることが
できる。
した多層膜において、１層の磁性層に反強磁性層からの
交換バイアス磁界を印加し、１層の磁性層が、他の磁性
層と比較して高い保磁力を有する多層膜を形成すること
により、ある磁界領域において、３層の磁性層の磁化の
向きが交互に反平行になる多層膜が得られる。この多層
膜では、３層の磁性層の磁化の向きが交互に反平行にな
る時、電気抵抗が高く、３層の磁性層の磁化の向きが平
行になる時、電気抵抗が低い。また、本発明の多層膜で
は、磁性層が３層あるために、磁性層数が２層の多層膜
よりも高い磁気抵抗変化率が得られる。また、上記多層
磁気抵抗効果膜は、磁気抵抗効果素子、磁界センサ、磁
気ヘッドなどに好適である。また、上記磁気ヘッドを用
いることにより、高性能磁気記録再生装置を得ることが
できる。
【０００８】
【作用】上述のように、３層の磁性層を非磁性層で分割
した多層膜において、１層の磁性層に反強磁性層からの
交換バイアス磁界を印加し、１層の磁性層が、他の磁性
層と比較して高い保磁力を有する多層膜を形成すること
により、ある磁界領域において、３層の磁性層の磁化の
向きが交互に反平行になる多層膜が得られる。この多層
膜では、３層の磁性層の磁化の向きが交互に反平行にな
る時、電気抵抗が高く、３層の磁性層の磁化の向きが平
行になる時、電気抵抗が低い。また、本発明の多層膜で
は、磁性層が３層あるために、磁性層数が２層の多層膜
よりも高い磁気抵抗変化率が得られる。
した多層膜において、１層の磁性層に反強磁性層からの
交換バイアス磁界を印加し、１層の磁性層が、他の磁性
層と比較して高い保磁力を有する多層膜を形成すること
により、ある磁界領域において、３層の磁性層の磁化の
向きが交互に反平行になる多層膜が得られる。この多層
膜では、３層の磁性層の磁化の向きが交互に反平行にな
る時、電気抵抗が高く、３層の磁性層の磁化の向きが平
行になる時、電気抵抗が低い。また、本発明の多層膜で
は、磁性層が３層あるために、磁性層数が２層の多層膜
よりも高い磁気抵抗変化率が得られる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の実施例について、図面を参照
しながらさらに具体的に説明する。 〔実施例１〕多層膜の作製にはイオンビームスパッタリ
ング法を用いた。到達真空度は、３×１０-5Ｐａ、スパ
ッタリング時のＡｒ圧力は０．０２Ｐａである。また、
膜形成速度は、０．０１〜０．０２ｎｍ／ｓである。形
成した多層膜の断面構造を図１に示す。基板１１にはＳ
ｉ（１００）単結晶を用いた。Ｓｉ基板の表面には、主
にＳｉＯ2 からなる酸化物層が形成されている。また、
硬磁性層１２として、厚さ８ｎｍのＣｏ−１７ａｔ％Ｐ
ｔ合金を用いた。非磁性層１３には、厚さ３ｎｍのＣｕ
を用いた。下部軟磁性層１４には、厚さ５ｎｍのＮｉ−
１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、
上部軟磁性層１５には、厚さ３ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％
Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、反強磁性層
１６には、厚さ５ｎｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用
いた。また、保護層１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用い
た。
しながらさらに具体的に説明する。 〔実施例１〕多層膜の作製にはイオンビームスパッタリ
ング法を用いた。到達真空度は、３×１０-5Ｐａ、スパ
ッタリング時のＡｒ圧力は０．０２Ｐａである。また、
膜形成速度は、０．０１〜０．０２ｎｍ／ｓである。形
成した多層膜の断面構造を図１に示す。基板１１にはＳ
ｉ（１００）単結晶を用いた。Ｓｉ基板の表面には、主
にＳｉＯ2 からなる酸化物層が形成されている。また、
硬磁性層１２として、厚さ８ｎｍのＣｏ−１７ａｔ％Ｐ
ｔ合金を用いた。非磁性層１３には、厚さ３ｎｍのＣｕ
を用いた。下部軟磁性層１４には、厚さ５ｎｍのＮｉ−
１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、
上部軟磁性層１５には、厚さ３ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％
Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、反強磁性層
１６には、厚さ５ｎｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用
いた。また、保護層１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用い
た。
【００１０】図２に多層膜の磁化曲線を示す。この図の
ように、磁界が負から正に変化する時、図中ａからｂの
領域では、磁化の大きな変化は認められない。また、こ
の領域では、３層の磁性層の磁化は平行であり、負の向
きを向いていると考えられる。ｂからｃの領域におい
て、磁化は急激に変化する。この領域において、下部軟
磁性層１４が磁化反転しているものと考えられる。この
結果、ｃからｄの磁界領域では、３層の磁性層の磁化の
向きは、交互に反平行になる。図中ｄからｅでは、反強
磁性層１６からの交換バイアス磁界が印加されている上
部軟磁性層１５が磁化反転する。また、図中ｆからｇで
は、硬磁性層１２が磁化反転する。
ように、磁界が負から正に変化する時、図中ａからｂの
領域では、磁化の大きな変化は認められない。また、こ
の領域では、３層の磁性層の磁化は平行であり、負の向
きを向いていると考えられる。ｂからｃの領域におい
て、磁化は急激に変化する。この領域において、下部軟
磁性層１４が磁化反転しているものと考えられる。この
結果、ｃからｄの磁界領域では、３層の磁性層の磁化の
向きは、交互に反平行になる。図中ｄからｅでは、反強
磁性層１６からの交換バイアス磁界が印加されている上
部軟磁性層１５が磁化反転する。また、図中ｆからｇで
は、硬磁性層１２が磁化反転する。
【００１１】さらに、磁界が正から負に変化する時、図
中ｈからｉの領域では、３層の磁性層の磁化は平行であ
り、正の向きを向いている。ｉからｊの領域では、上部
軟磁性層１５が磁化反転する。ｋからｌでは、下部軟磁
性層１４が磁化反転する。また、ｍからｎでは、硬磁性
層１２が磁化反転する。上述のような、磁化の向きの変
化により、図３に示す磁気抵抗効果が生じる。図中の記
号における磁界は、図２における記号と同じ磁界を示し
ている。図３のように、ｃからｄの領域で、電気抵抗が
高くなる。これは、上述のように、この領域で、３層の
磁性層の磁化の向きが交互に反平行になるからである。
図中ａからｂ、ｇからｈ、ｈからｉ、ｎからａの領域で
は、磁化の向きは平行であるため、電気抵抗が低い。ま
た、図中のｅからｆ、ｊからｍの領域では、３層の磁性
層の磁化の向きは、交互に反平行にならず、一部が平行
になっているため、電気抵抗は中間の値を示す。
中ｈからｉの領域では、３層の磁性層の磁化は平行であ
り、正の向きを向いている。ｉからｊの領域では、上部
軟磁性層１５が磁化反転する。ｋからｌでは、下部軟磁
性層１４が磁化反転する。また、ｍからｎでは、硬磁性
層１２が磁化反転する。上述のような、磁化の向きの変
化により、図３に示す磁気抵抗効果が生じる。図中の記
号における磁界は、図２における記号と同じ磁界を示し
ている。図３のように、ｃからｄの領域で、電気抵抗が
高くなる。これは、上述のように、この領域で、３層の
磁性層の磁化の向きが交互に反平行になるからである。
図中ａからｂ、ｇからｈ、ｈからｉ、ｎからａの領域で
は、磁化の向きは平行であるため、電気抵抗が低い。ま
た、図中のｅからｆ、ｊからｍの領域では、３層の磁性
層の磁化の向きは、交互に反平行にならず、一部が平行
になっているため、電気抵抗は中間の値を示す。
【００１２】本発明の多層膜の磁気抵抗変化率は４．６
％である。これは、２層の磁性層を有し、かつ、ほぼ同
じ材料構成のＦｅ−Ｍｎ（５ｎｍ）／Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ
（５ｎｍ）／Ｃｕ（２ｎｍ）／Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ（５ｎ
ｍ）の磁気抵抗変化率２．８％よりも高い。これは、磁
性層数の増加により、磁気抵抗効果を生じる磁性層・非
磁性層界面の数が増加したためと考えられる。
％である。これは、２層の磁性層を有し、かつ、ほぼ同
じ材料構成のＦｅ−Ｍｎ（５ｎｍ）／Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ
（５ｎｍ）／Ｃｕ（２ｎｍ）／Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ（５ｎ
ｍ）の磁気抵抗変化率２．８％よりも高い。これは、磁
性層数の増加により、磁気抵抗効果を生じる磁性層・非
磁性層界面の数が増加したためと考えられる。
【００１３】また、本発明の多層膜に対してＸ線回折を
行ったところ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ層及びＣｕ層の（１１
１）面からの回折ピークが観測された。また、本実施例
では、非磁性層として、Ｃｕを用いたが、電気抵抗率の
低い、Ａｕ，Ａｇを用いても同様の結果が得られる。Ａ
ｕ，Ａｇを用いた場合の磁気抵抗変化率は、それぞれ、
３．５％、３．２％であった。しかし、磁性層として３
ｄ遷移金属を用いる場合には、磁性層とのフェルミ面の
マッチングの観点から、非磁性層はＣｕであることが好
ましく、Ｃｕを用いた時の方が磁気抵抗変化率は高い。
行ったところ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ層及びＣｕ層の（１１
１）面からの回折ピークが観測された。また、本実施例
では、非磁性層として、Ｃｕを用いたが、電気抵抗率の
低い、Ａｕ，Ａｇを用いても同様の結果が得られる。Ａ
ｕ，Ａｇを用いた場合の磁気抵抗変化率は、それぞれ、
３．５％、３．２％であった。しかし、磁性層として３
ｄ遷移金属を用いる場合には、磁性層とのフェルミ面の
マッチングの観点から、非磁性層はＣｕであることが好
ましく、Ｃｕを用いた時の方が磁気抵抗変化率は高い。
【００１４】また、本実施例では、反強磁性層として、
Ｆｅ−Ｍｎ系合金を用いたが、他の反強磁性材料を用い
ることもできる。反強磁性材料としては、Ｆｅ−Ｍｎ系
合金及びＦｅ−Ｍｎ系合金に耐食性向上元素を添加した
合金、あるいは、ＮｉＯなどが好ましい。Ｆｅ−Ｍｎ系
合金に耐食性向上元素を添加した合金としては、Ｆｅ−
Ｍｎ−Ｒｕ系合金、及びＦｅ−Ｍｎ−Ｎｉ系合金が、耐
食性、ネール温度の高さの点から好ましい。
Ｆｅ−Ｍｎ系合金を用いたが、他の反強磁性材料を用い
ることもできる。反強磁性材料としては、Ｆｅ−Ｍｎ系
合金及びＦｅ−Ｍｎ系合金に耐食性向上元素を添加した
合金、あるいは、ＮｉＯなどが好ましい。Ｆｅ−Ｍｎ系
合金に耐食性向上元素を添加した合金としては、Ｆｅ−
Ｍｎ−Ｒｕ系合金、及びＦｅ−Ｍｎ−Ｎｉ系合金が、耐
食性、ネール温度の高さの点から好ましい。
【００１５】〔実施例２〕実施例１と同様の構造の多層
膜を形成した。図１の硬磁性層１２として、Ｃｏ−１７
ａｔ％Ｐｔ合金を用い、その厚さを変化した。非磁性層
１３には、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。下部軟磁性層１
４には、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ
％Ｃｏ合金を用いた。また、上部軟磁性層１５には、厚
さ３ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金
を用いた。また、反強磁性層１６には、厚さ５ｎｍのＦ
ｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用いた。また、保護層１７に
は、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。
膜を形成した。図１の硬磁性層１２として、Ｃｏ−１７
ａｔ％Ｐｔ合金を用い、その厚さを変化した。非磁性層
１３には、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。下部軟磁性層１
４には、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ
％Ｃｏ合金を用いた。また、上部軟磁性層１５には、厚
さ３ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金
を用いた。また、反強磁性層１６には、厚さ５ｎｍのＦ
ｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用いた。また、保護層１７に
は、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。
【００１６】図４に、Ｃｏ−Ｐｔ膜厚と磁気抵抗変化率
との関係を示す。この図のように、４．０％以上の磁気
抵抗変化率を得るためには、Ｃｏ−Ｐｔ膜厚が４〜１２
ｎｍであることが必要である。また、４．５％以上の磁
気抵抗変化率を得るためには、Ｃｏ−Ｐｔ膜厚が５〜１
０ｎｍであることが必要である。Ｃｏ−Ｐｔ膜厚が薄い
時に、磁気抵抗変化率が低くなるのは、Ｃｏ−Ｐｔ層の
保磁力が低くなるためである。また、本発明の多層膜で
は、磁気抵抗効果は主に、磁性層・非磁性層界面で生じ
る。このため、Ｃｏ−Ｐｔ膜厚が厚くなると、界面の数
は変化しないにもかかわらず、多層膜の膜厚が厚くなる
ため、磁気抵抗変化率が低下する。
との関係を示す。この図のように、４．０％以上の磁気
抵抗変化率を得るためには、Ｃｏ−Ｐｔ膜厚が４〜１２
ｎｍであることが必要である。また、４．５％以上の磁
気抵抗変化率を得るためには、Ｃｏ−Ｐｔ膜厚が５〜１
０ｎｍであることが必要である。Ｃｏ−Ｐｔ膜厚が薄い
時に、磁気抵抗変化率が低くなるのは、Ｃｏ−Ｐｔ層の
保磁力が低くなるためである。また、本発明の多層膜で
は、磁気抵抗効果は主に、磁性層・非磁性層界面で生じ
る。このため、Ｃｏ−Ｐｔ膜厚が厚くなると、界面の数
は変化しないにもかかわらず、多層膜の膜厚が厚くなる
ため、磁気抵抗変化率が低下する。
【００１７】また、本実施例では、硬磁性層１２とし
て、Ｃｏ−Ｐｔ系合金を用いたが、他の高保磁力材料を
用いても同様の結果が得られる。比較的薄い膜厚で、高
い保磁力を得るためには、結晶磁気異方性の高いＣｏ系
合金が好ましい。結晶磁気異方性の高いＣｏ系合金とし
ては、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｈｆ，Ｃｏ−Ｃ
ｒ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｓｉ等のような磁気記録
媒体に用いられる材料を用いることができる。また、高
い磁気抵抗変化率を得るためには、１Ｔ以上の飽和磁束
密度を有するＣｏ系合金が好ましい。
て、Ｃｏ−Ｐｔ系合金を用いたが、他の高保磁力材料を
用いても同様の結果が得られる。比較的薄い膜厚で、高
い保磁力を得るためには、結晶磁気異方性の高いＣｏ系
合金が好ましい。結晶磁気異方性の高いＣｏ系合金とし
ては、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｈｆ，Ｃｏ−Ｃ
ｒ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｓｉ等のような磁気記録
媒体に用いられる材料を用いることができる。また、高
い磁気抵抗変化率を得るためには、１Ｔ以上の飽和磁束
密度を有するＣｏ系合金が好ましい。
【００１８】〔実施例３〕実施例１と同様の方法で、多
層膜を形成した。本実施例では、図１の硬磁性層１２と
して、厚さ８ｎｍのＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用い
た。下部軟磁性層１４には、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａ
ｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、上部軟
磁性層１５には、厚さ３ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−
１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、反強磁性層１６に
は、厚さ５ｎｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用いた。
また、保護層１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。ま
た、非磁性層１３としてＣｕを用い、その厚さを変化し
た。
層膜を形成した。本実施例では、図１の硬磁性層１２と
して、厚さ８ｎｍのＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用い
た。下部軟磁性層１４には、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａ
ｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、上部軟
磁性層１５には、厚さ３ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−
１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、反強磁性層１６に
は、厚さ５ｎｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用いた。
また、保護層１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。ま
た、非磁性層１３としてＣｕを用い、その厚さを変化し
た。
【００１９】図５に、Ｃｕ膜厚と磁気抵抗変化率との関
係を示す。この図のように、４．０％以上の磁気抵抗変
化率を得るためには、Ｃｕ膜厚が１．８〜４．０ｎｍで
あることが必要である。また、４．５％以上の磁気抵抗
変化率を得るためには、Ｃｕ膜厚が２．０〜３．０ｎｍ
であることが必要である。Ｃｕ膜厚が薄い時に、磁気抵
抗変化率が低くなるのは、磁性層間の交換相互作用が強
くなり、磁性層の磁化回転が独立に行えないためであ
る。また、実施例２と同様の理由で、Ｃｕ層が厚くなる
と、磁気抵抗変化率は低下する。
係を示す。この図のように、４．０％以上の磁気抵抗変
化率を得るためには、Ｃｕ膜厚が１．８〜４．０ｎｍで
あることが必要である。また、４．５％以上の磁気抵抗
変化率を得るためには、Ｃｕ膜厚が２．０〜３．０ｎｍ
であることが必要である。Ｃｕ膜厚が薄い時に、磁気抵
抗変化率が低くなるのは、磁性層間の交換相互作用が強
くなり、磁性層の磁化回転が独立に行えないためであ
る。また、実施例２と同様の理由で、Ｃｕ層が厚くなる
と、磁気抵抗変化率は低下する。
【００２０】〔実施例４〕実施例１と同様の構造の多層
膜を形成した。図１の硬磁性層１２として、厚さ８ｎｍ
のＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用いた。非磁性層１３に
は、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。上部軟磁性層１５に
は、厚さ３ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃ
ｏ合金を用いた。また、反強磁性層１６には、厚さ５ｎ
ｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用いた。また、保護層
１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。下部軟磁性層１
４には、Ｎｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を
用い、その厚さを変化した。
膜を形成した。図１の硬磁性層１２として、厚さ８ｎｍ
のＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用いた。非磁性層１３に
は、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。上部軟磁性層１５に
は、厚さ３ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃ
ｏ合金を用いた。また、反強磁性層１６には、厚さ５ｎ
ｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用いた。また、保護層
１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。下部軟磁性層１
４には、Ｎｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を
用い、その厚さを変化した。
【００２１】図６に、下部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚と磁気
抵抗変化率との関係を示す。この図のように、４．０％
以上の磁気抵抗変化率を得るためには、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ膜厚が３．０〜７．０ｎｍであることが必要である。
下部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚が薄い場合、磁性層間の交換
相互作用の影響で、下部軟磁性層の磁化が回転しにくく
なるため、磁気抵抗変化率が低くなる。また、下部Ｎｉ
−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚が厚くなると、実施例２と同様の理由
により磁気抵抗変化率は低下する。本実施例では、下部
軟磁性層１４として、Ｎｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ
％Ｃｏ合金を用いた。これは、この合金の結晶磁気異方
性が零に近く、軟磁気特性が優れているためである。同
様の観点から、下部軟磁性層１４の材料として、Ｎｉ−
Ｆｅ系合金も好ましい。
抵抗変化率との関係を示す。この図のように、４．０％
以上の磁気抵抗変化率を得るためには、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ膜厚が３．０〜７．０ｎｍであることが必要である。
下部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚が薄い場合、磁性層間の交換
相互作用の影響で、下部軟磁性層の磁化が回転しにくく
なるため、磁気抵抗変化率が低くなる。また、下部Ｎｉ
−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚が厚くなると、実施例２と同様の理由
により磁気抵抗変化率は低下する。本実施例では、下部
軟磁性層１４として、Ｎｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ
％Ｃｏ合金を用いた。これは、この合金の結晶磁気異方
性が零に近く、軟磁気特性が優れているためである。同
様の観点から、下部軟磁性層１４の材料として、Ｎｉ−
Ｆｅ系合金も好ましい。
【００２２】〔実施例５〕実施例１と同様の構造の多層
膜を形成した。図１の硬磁性層１２として、厚さ８ｎｍ
のＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用いた。非磁性層１３に
は、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。下部軟磁性層１４に
は、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃ
ｏ合金を用いた。また、反強磁性層１６には、厚さ５ｎ
ｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用いた。また、保護層
１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。また、上部軟磁
性層１５には、Ｎｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ
合金を用い、その厚さを変化した。
膜を形成した。図１の硬磁性層１２として、厚さ８ｎｍ
のＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用いた。非磁性層１３に
は、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。下部軟磁性層１４に
は、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃ
ｏ合金を用いた。また、反強磁性層１６には、厚さ５ｎ
ｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を用いた。また、保護層
１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。また、上部軟磁
性層１５には、Ｎｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ
合金を用い、その厚さを変化した。
【００２３】図７に、上部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚と磁気
抵抗変化率との関係を示す。この図のように、４．０％
以上の磁気抵抗変化率を得るためには、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ膜厚が３．０〜７．０ｎｍであることが必要である。
上部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚が薄い場合、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ層の磁気異方性の分散が大きく、Ｆｅ−Ｍｎ層のスピ
ン配列が十分に行われないため、磁気抵抗変化率が低く
なる。また、上部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚が厚くなると、
実施例２と同様の理由により磁気抵抗変化率は低下す
る。本実施例では、上部軟磁性層１５として、Ｎｉ−１
６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。これは、
この合金の結晶磁気異方性が零に近く、軟磁気特性が優
れているためである。同様の観点から、上部軟磁性層１
５の材料として、Ｎｉ−Ｆｅ系合金も好ましい。
抵抗変化率との関係を示す。この図のように、４．０％
以上の磁気抵抗変化率を得るためには、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ膜厚が３．０〜７．０ｎｍであることが必要である。
上部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚が薄い場合、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ層の磁気異方性の分散が大きく、Ｆｅ−Ｍｎ層のスピ
ン配列が十分に行われないため、磁気抵抗変化率が低く
なる。また、上部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚が厚くなると、
実施例２と同様の理由により磁気抵抗変化率は低下す
る。本実施例では、上部軟磁性層１５として、Ｎｉ−１
６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。これは、
この合金の結晶磁気異方性が零に近く、軟磁気特性が優
れているためである。同様の観点から、上部軟磁性層１
５の材料として、Ｎｉ−Ｆｅ系合金も好ましい。
【００２４】〔実施例６〕実施例１と同様の構造の多層
膜を形成した。図１の硬磁性層１２として、厚さ８ｎｍ
のＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用いた。非磁性層１３に
は、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。下部軟磁性層１４に
は、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃ
ｏ合金を用いた。また、上部軟磁性層１５には、厚さ３
ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用
いた。保護層１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。ま
た、反強磁性層１６には、Ｆｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を
用い、その厚さを変化した。
膜を形成した。図１の硬磁性層１２として、厚さ８ｎｍ
のＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用いた。非磁性層１３に
は、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。下部軟磁性層１４に
は、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃ
ｏ合金を用いた。また、上部軟磁性層１５には、厚さ３
ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用
いた。保護層１７には、厚さ５ｎｍのＣｕを用いた。ま
た、反強磁性層１６には、Ｆｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合金を
用い、その厚さを変化した。
【００２５】図８に、Ｆｅ−Ｍｎ膜厚と磁気抵抗変化率
との関係を示す。この図のように、４．０％以上の磁気
抵抗変化率を得るためには、Ｆｅ−Ｍｎ膜厚が４．０〜
１０．０ｎｍであることが必要である。また、４．５％
以上の磁気抵抗変化率を得るためには、Ｆｅ−Ｍｎ膜厚
が５．０〜７．０ｎｍであることが必要である。Ｆｅ−
Ｍｎ膜厚が薄い場合、Ｆｅ−Ｍｎ層のスピン配列が十分
に行われないため、磁気抵抗変化率が低くなる。また、
Ｆｅ−Ｍｎ膜厚が厚くなると、実施例２と同様の理由に
より磁気抵抗変化率は低下する。
との関係を示す。この図のように、４．０％以上の磁気
抵抗変化率を得るためには、Ｆｅ−Ｍｎ膜厚が４．０〜
１０．０ｎｍであることが必要である。また、４．５％
以上の磁気抵抗変化率を得るためには、Ｆｅ−Ｍｎ膜厚
が５．０〜７．０ｎｍであることが必要である。Ｆｅ−
Ｍｎ膜厚が薄い場合、Ｆｅ−Ｍｎ層のスピン配列が十分
に行われないため、磁気抵抗変化率が低くなる。また、
Ｆｅ−Ｍｎ膜厚が厚くなると、実施例２と同様の理由に
より磁気抵抗変化率は低下する。
【００２６】〔実施例７〕本発明の多層膜を用いた磁気
抵抗効果素子を形成した。本実施例では、多層磁気抵抗
効果膜として、実施例１に記載の多層膜を用いた。図９
に磁気抵抗効果素子の構造を示す。磁気抵抗効果素子
は、多層磁気抵抗効果膜２１及び電極２２をシールド層
２３、２４で挟んだ構造を有する。上記磁気抵抗効果素
子に磁界を印加し、電気抵抗率の変化を測定したとこ
ろ、本発明の多層磁気抵抗効果膜を用いた磁気抵抗効果
素子は、４ｋＡ／ｍ（５０Ｏｅ）程度の印加磁界で４．
５％の磁気抵抗変化率を示した。また、本発明の磁気抵
抗効果素子の再生出力は、ほぼ同じ総膜厚のＮｉ−Ｆｅ
単層膜を用いた磁気抵抗効果素子と比較して２．５倍で
あった。
抵抗効果素子を形成した。本実施例では、多層磁気抵抗
効果膜として、実施例１に記載の多層膜を用いた。図９
に磁気抵抗効果素子の構造を示す。磁気抵抗効果素子
は、多層磁気抵抗効果膜２１及び電極２２をシールド層
２３、２４で挟んだ構造を有する。上記磁気抵抗効果素
子に磁界を印加し、電気抵抗率の変化を測定したとこ
ろ、本発明の多層磁気抵抗効果膜を用いた磁気抵抗効果
素子は、４ｋＡ／ｍ（５０Ｏｅ）程度の印加磁界で４．
５％の磁気抵抗変化率を示した。また、本発明の磁気抵
抗効果素子の再生出力は、ほぼ同じ総膜厚のＮｉ−Ｆｅ
単層膜を用いた磁気抵抗効果素子と比較して２．５倍で
あった。
【００２７】〔実施例８〕本発明の多層膜を用いた磁気
抵抗効果素子を形成した。図１０に磁気抵抗効果素子の
構造を示す。本実施例では、硬磁性層３１として、厚さ
８ｎｍのＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用いた。非磁性層
３２及び３４には、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。下部軟
磁性層３３には、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−
１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。下部軟磁性層３３は、ト
ラック幅方向の長さ４１を有する。本実施例では、下部
軟磁性層のトラック幅方向の長さ４１は１μｍである。
また、上部軟磁性層３５には、厚さ３ｎｍのＮｉ−１６
ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、反強
磁性層３６には、厚さ５ｎｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合
金を用いた。また、保護層３７には、厚さ５ｎｍのＣｕ
を用いた。また、電極３８として、膜厚２００ｎｍのＣ
ｕを用いた。電極間距離４０は１μｍである。また、上
記磁気抵抗効果素子をシールド層３９で挟んだ。
抵抗効果素子を形成した。図１０に磁気抵抗効果素子の
構造を示す。本実施例では、硬磁性層３１として、厚さ
８ｎｍのＣｏ−１７ａｔ％Ｐｔ合金を用いた。非磁性層
３２及び３４には、厚さ３ｎｍのＣｕを用いた。下部軟
磁性層３３には、厚さ５ｎｍのＮｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−
１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。下部軟磁性層３３は、ト
ラック幅方向の長さ４１を有する。本実施例では、下部
軟磁性層のトラック幅方向の長さ４１は１μｍである。
また、上部軟磁性層３５には、厚さ３ｎｍのＮｉ−１６
ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏ合金を用いた。また、反強
磁性層３６には、厚さ５ｎｍのＦｅ−４０ａｔ％Ｍｎ合
金を用いた。また、保護層３７には、厚さ５ｎｍのＣｕ
を用いた。また、電極３８として、膜厚２００ｎｍのＣ
ｕを用いた。電極間距離４０は１μｍである。また、上
記磁気抵抗効果素子をシールド層３９で挟んだ。
【００２８】本発明の磁気抵抗効果素子の再生出力は、
ほぼ同じ総膜厚のＮｉ−Ｆｅ単層膜を用いた磁気抵抗効
果素子と比較して２．７倍であった。また、低い磁界で
磁化回転する下部軟磁性層３３の長さをトラック幅とし
たため、オフトラック特性の優れた磁気ヘッドを得るこ
とができた。
ほぼ同じ総膜厚のＮｉ−Ｆｅ単層膜を用いた磁気抵抗効
果素子と比較して２．７倍であった。また、低い磁界で
磁化回転する下部軟磁性層３３の長さをトラック幅とし
たため、オフトラック特性の優れた磁気ヘッドを得るこ
とができた。
【００２９】〔実施例９〕実施例８で述べた磁気抵抗効
果素子を用い、磁気ヘッドを作製した。磁気ヘッドの構
造を以下に示す。図１１は、記録再生分離型ヘッドの一
部分を切断した場合の斜視図である。多層磁気抵抗効果
膜５１をシールド層５２、５３で挾んだ部分が再生ヘッ
ドとして働き、コイル５４を挾む下部磁極５５、上部磁
極５６の部分が記録ヘッドとして働く。また、電極５８
には、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒという多層構造の材料を用い
た。
果素子を用い、磁気ヘッドを作製した。磁気ヘッドの構
造を以下に示す。図１１は、記録再生分離型ヘッドの一
部分を切断した場合の斜視図である。多層磁気抵抗効果
膜５１をシールド層５２、５３で挾んだ部分が再生ヘッ
ドとして働き、コイル５４を挾む下部磁極５５、上部磁
極５６の部分が記録ヘッドとして働く。また、電極５８
には、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒという多層構造の材料を用い
た。
【００３０】以下にこのヘッドの作製方法を示す。Ａｌ
2Ｏ3・ＴｉＣを主成分とする焼結体をスライダ用の基板
５７とした。シールド層、記録磁極にはスパッタリング
法で形成したＮｉ−Ｆｅ合金を用いた。各磁性膜の膜厚
は、以下のようにした。上下のシールド層５２、５３は
１．０μｍ、下部磁極５５、上部５６は３．０μｍ、各
層間のギャップ材としてはスパッタリングで形成したＡ
ｌ2Ｏ3 を用いた。ギャップ層の膜厚は、シールド層と
磁気抵抗効果素子間で０．１５μｍ、記録磁極間では
０．３μｍとした。さらに再生ヘッドと記録ヘッドの間
隔は約４μｍとし、このギャップもＡｌ2Ｏ3 で形成し
た。コイル５４には膜厚３μｍのＣｕを使用した。
2Ｏ3・ＴｉＣを主成分とする焼結体をスライダ用の基板
５７とした。シールド層、記録磁極にはスパッタリング
法で形成したＮｉ−Ｆｅ合金を用いた。各磁性膜の膜厚
は、以下のようにした。上下のシールド層５２、５３は
１．０μｍ、下部磁極５５、上部５６は３．０μｍ、各
層間のギャップ材としてはスパッタリングで形成したＡ
ｌ2Ｏ3 を用いた。ギャップ層の膜厚は、シールド層と
磁気抵抗効果素子間で０．１５μｍ、記録磁極間では
０．３μｍとした。さらに再生ヘッドと記録ヘッドの間
隔は約４μｍとし、このギャップもＡｌ2Ｏ3 で形成し
た。コイル５４には膜厚３μｍのＣｕを使用した。
【００３１】以上述べた構造の磁気ヘッドで記録再生を
行ったところ、Ｎｉ−Ｆｅ単層膜を用いた磁気ヘッドと
比較して、２．６倍高い再生出力を得た。これは、本発
明の磁気ヘッドに高磁気抵抗効果を示す多層膜を用いた
ためと考えられる。また、本発明の磁気抵抗効果素子
は、磁気ヘッド以外の磁界検出器にも用いることができ
る。また、さらに、上記磁気ヘッドを磁気記録再生装置
に用いることにより、高性能磁気記録再生装置が得られ
る。
行ったところ、Ｎｉ−Ｆｅ単層膜を用いた磁気ヘッドと
比較して、２．６倍高い再生出力を得た。これは、本発
明の磁気ヘッドに高磁気抵抗効果を示す多層膜を用いた
ためと考えられる。また、本発明の磁気抵抗効果素子
は、磁気ヘッド以外の磁界検出器にも用いることができ
る。また、さらに、上記磁気ヘッドを磁気記録再生装置
に用いることにより、高性能磁気記録再生装置が得られ
る。
【００３２】
【発明の効果】上述のように、硬磁性層、反強磁性層に
接する軟磁性層、及び、反強磁性層に接しない軟磁性層
を含む多層膜を形成することにより、低い磁界で高い磁
気抵抗変化率を示す多層膜が得られる。さらに、上記多
層磁気抵抗効果膜は、磁気抵抗効果素子、磁界センサ、
磁気ヘッドなどに好適である。また、上記磁気ヘッドを
用いることにより、高性能磁気記録再生装置を得ること
ができる。
接する軟磁性層、及び、反強磁性層に接しない軟磁性層
を含む多層膜を形成することにより、低い磁界で高い磁
気抵抗変化率を示す多層膜が得られる。さらに、上記多
層磁気抵抗効果膜は、磁気抵抗効果素子、磁界センサ、
磁気ヘッドなどに好適である。また、上記磁気ヘッドを
用いることにより、高性能磁気記録再生装置を得ること
ができる。
【図１】本発明の多層磁気抵抗効果膜の構造を示す断面
図。
図。
【図２】本発明の多層磁気抵抗効果膜の磁化曲線。
【図３】本発明の多層磁気抵抗効果膜の磁気抵抗効果を
示す図。
示す図。
【図４】Ｃｏ−Ｐｔ膜厚と磁気抵抗変化率との関係を示
す図。
す図。
【図５】Ｃｕ膜厚と磁気抵抗変化率との関係を示す図。
【図６】下部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚と磁気抵抗変化率と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図７】上部Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ膜厚と磁気抵抗変化率と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図８】Ｆｅ−Ｍｎ膜厚と磁気抵抗変化率との関係を示
す図。
す図。
【図９】本発明の多層磁気抵抗効果膜を用いた磁気抵抗
効果素子の構造を示す斜視図。
効果素子の構造を示す斜視図。
【図１０】本発明の多層磁気抵抗効果膜を用いた磁気抵
抗効果素子の構造を示す斜視図。
抗効果素子の構造を示す斜視図。
【図１１】本発明の多層磁気抵抗効果膜を用いた磁気ヘ
ッドの構造を示す斜視図。
ッドの構造を示す斜視図。
１１…基板、１２…硬磁性層、１３…非磁性層、１４…
下部軟磁性層、１５…上部軟磁性層、１６…反強磁性
層、１７…保護層、２１…多層磁気抵抗効果膜、２２…
電極、２３，２４…シールド層、３１…硬磁性層、３
２，３４…非磁性層、３３…下部軟磁性層、３５…上部
軟磁性層、３６…反強磁性層、３７…保護層、３８…電
極、３９…シールド層、４０…電極間距離、４１…下部
軟磁性層のトラック幅方向の長さ、５１…多層磁気抵抗
効果膜、５２，５３…シールド層、５４…コイル、５５
…下部磁極、５６…上部磁極、５７…基体、５８…電極
下部軟磁性層、１５…上部軟磁性層、１６…反強磁性
層、１７…保護層、２１…多層磁気抵抗効果膜、２２…
電極、２３，２４…シールド層、３１…硬磁性層、３
２，３４…非磁性層、３３…下部軟磁性層、３５…上部
軟磁性層、３６…反強磁性層、３７…保護層、３８…電
極、３９…シールド層、４０…電極間距離、４１…下部
軟磁性層のトラック幅方向の長さ、５１…多層磁気抵抗
効果膜、５２，５３…シールド層、５４…コイル、５５
…下部磁極、５６…上部磁極、５７…基体、５８…電極
Claims (18)
- 【請求項１】 ３層の磁性層を非磁性層を介して積層し
た多層膜を含む多層磁気抵抗効果膜であって、３層のう
ちの１層の磁性層には反強磁性層が隣接し、別の１層の
磁性層は他の磁性層と比較して高い保磁力を有し、前記
反強磁性層が隣接した磁性層と前記他の磁性層と比較し
て高い保持力を有する磁性層とで中間の磁性層を挟んだ
ことを特徴とする多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項２】 前記他の磁性層と比較して高い保磁力を
有する磁性層がＣｏ系合金からなることを特徴とする請
求項１記載の多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項３】 前記Ｃｏ系合金からなる磁性層が基板の
酸化物層上に形成されていることを特徴とする請求項２
記載の多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項４】 前記Ｃｏ系合金からなる磁性層の厚さが
４〜１２ｎｍであることを特徴とする請求項２又は３記
載の多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項５】 前記Ｃｏ系合金からなる磁性層の厚さが
５〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項２又は３記
載の多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項６】 前記反強磁性層が隣接した磁性層及び前
記中間の磁性層がＮｉ−Ｆｅ系合金又はＮｉ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ系合金からなることを特徴とする請求項１〜５のいず
れか１項記載の多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項７】 前記中間の磁性層の膜厚が３〜７ｎｍで
あることを特徴とする請求項６記載の多層磁気抵抗効
果。 - 【請求項８】 前記反強磁性層が隣接した磁性層の膜厚
が３〜７ｎｍであることを特徴とする請求項６又は７記
載の多層磁気抵抗効果。 - 【請求項９】 前記非磁性層がＣｕであることを特徴と
する請求項１〜８記載のいずれか１項記載の多層磁気抵
抗効果膜。 - 【請求項１０】 Ｃｕ層の厚さが１．８〜４．０ｎｍで
あることを特徴とする請求項９記載の多層磁気抵抗効果
膜。 - 【請求項１１】 Ｃｕ層の厚さが２．０〜３．０ｎｍで
あることを特徴とする請求項９記載の多層磁気抵抗効果
膜。 - 【請求項１２】 前記反強磁性層がＦｅ−Ｍｎ系合金又
はＮｉＯであることを特徴とする請求項１〜１１のいず
れか１項記載の多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項１３】 前記Ｆｅ−Ｍｎ系合金の厚さが４．０
〜１０．０ｎｍであることを特徴とする請求項１２記載
の多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項１４】 前記Ｆｅ−Ｍｎ系合金の厚さが５〜７
ｎｍであることを特徴とする請求項１２記載の多層磁気
抵抗効果膜。 - 【請求項１５】 請求項１〜請求項１４のいずれか１項
記載の多層磁気抵抗効果膜を少なくとも一部に用いた磁
気抵抗効果素子。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の磁気抵抗効果素子を
少なくとも一部に用いた磁気ヘッド。 - 【請求項１７】 請求項１５記載の磁気抵抗効果素子と
誘導型磁気ヘッドとを組み合わせた複合型磁気ヘッド。 - 【請求項１８】 請求項１６又は１７記載の磁気ヘッド
を用いた磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217494A JPH0774022A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 多層磁気抵抗効果膜及び磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217494A JPH0774022A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 多層磁気抵抗効果膜及び磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774022A true JPH0774022A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16705121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5217494A Pending JPH0774022A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 多層磁気抵抗効果膜及び磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774022A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2001003131A1 (fr) * | 1999-07-05 | 2001-01-11 | Fujitsu Limited | Tete a effet magnetoresistant a modulation de spin, tete magnetique composee l'utilisant et unite d'entrainement de support d'enregistrement magnetique |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP5217494A patent/JPH0774022A/ja active Pending
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