JPH08194921A - 磁気抵抗センサと磁気再生装置 - Google Patents
磁気抵抗センサと磁気再生装置Info
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- JPH08194921A JPH08194921A JP7006580A JP658095A JPH08194921A JP H08194921 A JPH08194921 A JP H08194921A JP 7006580 A JP7006580 A JP 7006580A JP 658095 A JP658095 A JP 658095A JP H08194921 A JPH08194921 A JP H08194921A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度上昇に伴う強磁性層と非磁性層との界面
拡散を抑制すること。 【構成】 反強磁性層１１０に接合された第１強磁性層
１２０と、電極２８、３０に接合された第２強磁性層１
６０との間に２層または３層の非磁性層１３０、１４
０、１５０が挿入されている。第２非磁性層、第３非磁
性層１５０は第１非磁性層１４０の物質Ｃｕに対して非
固溶特性と示す物質、たとえばＡｇあるいはＡｇ合金で
構成されている。 【効果】 一方の非磁性層と強磁性層との界面で拡散が
生じるのを抑制することができ、磁気抵抗効果膜の抵抗
変化率および軟磁気特性の劣化を防止することができと
共に、耐熱性の向上および信頼性の向上に寄与すること
ができる。
拡散を抑制すること。 【構成】 反強磁性層１１０に接合された第１強磁性層
１２０と、電極２８、３０に接合された第２強磁性層１
６０との間に２層または３層の非磁性層１３０、１４
０、１５０が挿入されている。第２非磁性層、第３非磁
性層１５０は第１非磁性層１４０の物質Ｃｕに対して非
固溶特性と示す物質、たとえばＡｇあるいはＡｇ合金で
構成されている。 【効果】 一方の非磁性層と強磁性層との界面で拡散が
生じるのを抑制することができ、磁気抵抗効果膜の抵抗
変化率および軟磁気特性の劣化を防止することができと
共に、耐熱性の向上および信頼性の向上に寄与すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗センサに係
り、特に、磁気抵抗効果を利用して磁気記録媒体から磁
気情報を読み取るに好適な磁気抵抗センサとこの磁気抵
抗センサを搭載した磁気再生装置に関する。
り、特に、磁気抵抗効果を利用して磁気記録媒体から磁
気情報を読み取るに好適な磁気抵抗センサとこの磁気抵
抗センサを搭載した磁気再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録再生装置には、磁気記録媒体と
して磁気ディスクが用いられており、この磁気ディスク
の高密度に伴って、再生用ヘッドとして高感度なものが
要求されている。この種の再生ヘッドとしては、磁気抵
抗効果を利用した磁気抵抗効果型センサが知られてお
り、このセンサの磁気抵抗効果膜にはＮｉＦｅ膜が用い
られている。この種の磁気抵抗センサの再生出力はその
抵抗変化率によって決まり、ＮｉＦｅ膜を用いたセンサ
の場合には抵抗変化率は約３％である。
して磁気ディスクが用いられており、この磁気ディスク
の高密度に伴って、再生用ヘッドとして高感度なものが
要求されている。この種の再生ヘッドとしては、磁気抵
抗効果を利用した磁気抵抗効果型センサが知られてお
り、このセンサの磁気抵抗効果膜にはＮｉＦｅ膜が用い
られている。この種の磁気抵抗センサの再生出力はその
抵抗変化率によって決まり、ＮｉＦｅ膜を用いたセンサ
の場合には抵抗変化率は約３％である。
【０００３】一方、磁気抵抗センサとして、非磁性層と
強磁性層とを交互に積層したもの、たとえば、Ｃｏ／Ｃ
ｕ多層膜あるいはＮｉＦｅ／Ｃｕ多層膜から構成された
巨大磁気抵抗効果膜を用いたものが知られている。巨大
磁気抵抗効果膜を用いた磁気抵抗センサの場合には、そ
の抵抗率が約５０％と大きく、磁気抵抗効果膜にＮｉＦ
ｅ膜を用いたものよりも高い再生出力を得ることができ
る。この種の磁気抵抗センサとしては、例えば、米国出
願第０７／６２５３４号（１９９０年１２月１１日付け
出願）に記載されているように、非磁性層を二つの強磁
性層で挟んだ、所謂スピンバルブ膜と呼ばれるものを備
えたものや、米国出願０７／６５２８５２号（１９９１
年２月８日付け出願）に記載されているように、非磁性
金属層によって分離された二つの強磁性層のうち少なく
とも一方がコバルトあるいはコバルト合金で構成され、
スピンバルブ効果を利用したものがある。なお、磁気抵
抗センサとして、特開平３−１４４９０９号公報、特開
平６−７６２４７号公報等が挙げられる。
強磁性層とを交互に積層したもの、たとえば、Ｃｏ／Ｃ
ｕ多層膜あるいはＮｉＦｅ／Ｃｕ多層膜から構成された
巨大磁気抵抗効果膜を用いたものが知られている。巨大
磁気抵抗効果膜を用いた磁気抵抗センサの場合には、そ
の抵抗率が約５０％と大きく、磁気抵抗効果膜にＮｉＦ
ｅ膜を用いたものよりも高い再生出力を得ることができ
る。この種の磁気抵抗センサとしては、例えば、米国出
願第０７／６２５３４号（１９９０年１２月１１日付け
出願）に記載されているように、非磁性層を二つの強磁
性層で挟んだ、所謂スピンバルブ膜と呼ばれるものを備
えたものや、米国出願０７／６５２８５２号（１９９１
年２月８日付け出願）に記載されているように、非磁性
金属層によって分離された二つの強磁性層のうち少なく
とも一方がコバルトあるいはコバルト合金で構成され、
スピンバルブ効果を利用したものがある。なお、磁気抵
抗センサとして、特開平３−１４４９０９号公報、特開
平６−７６２４７号公報等が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、巨大磁気抵抗
効果膜を用いた磁気抵抗センサの場合、特に、磁気抵抗
センサを再生ヘッドとして記録ヘッドと共に搭載した場
合、記録用インダクティブヘッドの作成時に、温度が約
２３０℃〜２５０℃になると、抵抗変化率が低下し、再
生出力が小さくなるという問題点がある。これは、スピ
ンバルブ膜を構成する各膜の膜厚が数ｎｍと極めて薄
く、ヘッド作成時の温度上昇や、動作時の温度上昇に伴
って非磁性層と強磁性層との界面で拡散が起こり易く、
抵抗変化率および軟磁気特性が劣化するためである。特
に、強磁性層にＮｉＦｅ、非磁性層にＣｕを用いたスピ
ンバルブ膜は、ＣｕがＮｉと固溶し易く、低い温度（２
００℃）で拡散が起こり、抵抗変化率が減少することが
報告されている。
効果膜を用いた磁気抵抗センサの場合、特に、磁気抵抗
センサを再生ヘッドとして記録ヘッドと共に搭載した場
合、記録用インダクティブヘッドの作成時に、温度が約
２３０℃〜２５０℃になると、抵抗変化率が低下し、再
生出力が小さくなるという問題点がある。これは、スピ
ンバルブ膜を構成する各膜の膜厚が数ｎｍと極めて薄
く、ヘッド作成時の温度上昇や、動作時の温度上昇に伴
って非磁性層と強磁性層との界面で拡散が起こり易く、
抵抗変化率および軟磁気特性が劣化するためである。特
に、強磁性層にＮｉＦｅ、非磁性層にＣｕを用いたスピ
ンバルブ膜は、ＣｕがＮｉと固溶し易く、低い温度（２
００℃）で拡散が起こり、抵抗変化率が減少することが
報告されている。
【０００５】本発明の目的は、非磁性層と強磁性層との
界面で拡散が起こるのを抑制することができる磁気抵抗
センサとこのセンサを搭載した磁気再生装置を提供する
ことにある。
界面で拡散が起こるのを抑制することができる磁気抵抗
センサとこのセンサを搭載した磁気再生装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、第１強磁性層と第２強磁性層との間に非
磁性層が挿入され、第１強磁性層と第２強磁性層のうち
いずれか一方に反強磁性層が接合され、非磁性層が前記
いずれか一方の強磁性層を介して一対の電極に接続さ
れ、第１強磁性層の磁化と第２強磁性層の磁化の向きの
差による抵抗変化特性を示す磁気抵抗センサにおいて、
第１強磁性層と第２強磁性層との間に挿入された非磁性
層は複数の非磁性層で構成されていることを特徴とする
磁気抵抗センサを構成したものである。
に、本発明は、第１強磁性層と第２強磁性層との間に非
磁性層が挿入され、第１強磁性層と第２強磁性層のうち
いずれか一方に反強磁性層が接合され、非磁性層が前記
いずれか一方の強磁性層を介して一対の電極に接続さ
れ、第１強磁性層の磁化と第２強磁性層の磁化の向きの
差による抵抗変化特性を示す磁気抵抗センサにおいて、
第１強磁性層と第２強磁性層との間に挿入された非磁性
層は複数の非磁性層で構成されていることを特徴とする
磁気抵抗センサを構成したものである。
【０００７】前記磁気抵抗センサを構成するに際して
は、第１強磁性層と第２強磁性層との間に挿入された非
磁性層を複数の非磁性層で構成し、一方の非磁性層を他
方の非磁性層の物質に対して非固溶性を示す物質で構成
することもできる。
は、第１強磁性層と第２強磁性層との間に挿入された非
磁性層を複数の非磁性層で構成し、一方の非磁性層を他
方の非磁性層の物質に対して非固溶性を示す物質で構成
することもできる。
【０００８】前記各磁気抵抗センサを構成するに際して
は、以下の要素を加えることが望ましい。
は、以下の要素を加えることが望ましい。
【０００９】（１）複数の非磁性層のうち１層はＣｕで
構成され、残りの層はＡｇまたはＡｇ合金で構成されて
いる。
構成され、残りの層はＡｇまたはＡｇ合金で構成されて
いる。
【００１０】（２）複数の非磁性層のうち１層はＣｕで
構成され、他の１層はＡｇまたはＡｇ合金で構成されて
いる。
構成され、他の１層はＡｇまたはＡｇ合金で構成されて
いる。
【００１１】（３）複数の非磁性層のうち１層はＣｕで
構成され、この層を挟む他の２層はＡｇまたはＡｇ合金
で構成されている。
構成され、この層を挟む他の２層はＡｇまたはＡｇ合金
で構成されている。
【００１２】（４）ＡｇまたはＡｇ合金で構成された非
磁性層の膜厚は５〜３０Åである。
磁性層の膜厚は５〜３０Åである。
【００１３】（５）第１強磁性層と第２磁性層のうち少
なくとも一方の層は鉄ニッケル合金あるいは鉄ニッケル
コバルト合金で構成されている。
なくとも一方の層は鉄ニッケル合金あるいは鉄ニッケル
コバルト合金で構成されている。
【００１４】（６）第１強磁性層と第２磁性層のうち少
なくとも一方の層は鉄ニッケル合金とコバルトとを含む
２重構造あるいはコバルト合金による２重構造である。
なくとも一方の層は鉄ニッケル合金とコバルトとを含む
２重構造あるいはコバルト合金による２重構造である。
【００１５】（７）反強磁性層はマンガン合金あるいは
酸化ニッケルで構成されている。
酸化ニッケルで構成されている。
【００１６】また本発明は、磁気記録媒体を駆動する磁
気記録媒体駆動部と、磁気記録媒体からの漏洩磁界に感
応して磁気情報を再生する磁気抵抗センサと、磁気抵抗
センサを磁気記録媒体に沿って移動させる磁気抵抗セン
サ移動部とを備えた磁気再生装置において、磁気抵抗セ
ンサとして前記いづれかの磁気抵抗センサを搭載した磁
気再生装置を構成したものである。
気記録媒体駆動部と、磁気記録媒体からの漏洩磁界に感
応して磁気情報を再生する磁気抵抗センサと、磁気抵抗
センサを磁気記録媒体に沿って移動させる磁気抵抗セン
サ移動部とを備えた磁気再生装置において、磁気抵抗セ
ンサとして前記いづれかの磁気抵抗センサを搭載した磁
気再生装置を構成したものである。
【００１７】
【作用】前記した手段によれば、第１強磁性層と第２強
磁性層との間に複数の非磁性層を挿入したため、ヘッド
作成時に温度が上昇したり、動作時に温度が上昇したり
しても、強磁性層と一方の非磁性層との界面で拡散が起
こるのを他方の非磁性層により抑制することができ、強
磁性層と非磁性層で構成されるスピンバルブ膜の抵抗変
化率の低下を防止することができると共にスピンバルブ
膜の耐熱性を向上させることができ、磁気抵抗センサの
高感度化に寄与することができる。
磁性層との間に複数の非磁性層を挿入したため、ヘッド
作成時に温度が上昇したり、動作時に温度が上昇したり
しても、強磁性層と一方の非磁性層との界面で拡散が起
こるのを他方の非磁性層により抑制することができ、強
磁性層と非磁性層で構成されるスピンバルブ膜の抵抗変
化率の低下を防止することができると共にスピンバルブ
膜の耐熱性を向上させることができ、磁気抵抗センサの
高感度化に寄与することができる。
【００１８】またスピンバルブ膜の耐熱性が向上するこ
とから、特に、通電寿命が延び、磁気再生装置の信頼性
が向上する。さらに、プロセス工程の温度マ−ジンが広
くなるので、歩留りの向上が図れ、装置の低コスト化が
可能となる。
とから、特に、通電寿命が延び、磁気再生装置の信頼性
が向上する。さらに、プロセス工程の温度マ−ジンが広
くなるので、歩留りの向上が図れ、装置の低コスト化が
可能となる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００２０】図１は、本発明の一実施例を示す磁気抵抗
センサの要部断面図、図２は本発明の磁気抵抗センサを
記録用のインダクティブヘッドに搭載した記録・再生分
離ヘッドの斜視図、図３は図２に示すヘッドが搭載され
た磁気記録再生装置の側面図である。図１ないし図３に
おいて、磁気記録再生装置は、磁気記録媒体としてのデ
ィスク１０を回転駆動するスピンドルモ−タ（磁気記録
媒体駆動部）１２と、記録・再生分離型ヘッドが搭載さ
れたヘッドスライダ１４と、ヘッドスライダ１４をディ
スク１０に沿って移動させる磁気抵抗センサ移動部とし
てのアクチュエ−タ１６などを備えて構成されている。
ヘッドスライダ１４に搭載されたヘッドは、アクチュエ
−タ１６の駆動に伴って、ディスク１０上の所定の記録
位置に近接して相対運動し、ディスク１０に情報を順次
書き込んだり、ディスク１０の漏洩磁界に感応して磁気
情報を順次読み取るように構成させている。
センサの要部断面図、図２は本発明の磁気抵抗センサを
記録用のインダクティブヘッドに搭載した記録・再生分
離ヘッドの斜視図、図３は図２に示すヘッドが搭載され
た磁気記録再生装置の側面図である。図１ないし図３に
おいて、磁気記録再生装置は、磁気記録媒体としてのデ
ィスク１０を回転駆動するスピンドルモ−タ（磁気記録
媒体駆動部）１２と、記録・再生分離型ヘッドが搭載さ
れたヘッドスライダ１４と、ヘッドスライダ１４をディ
スク１０に沿って移動させる磁気抵抗センサ移動部とし
てのアクチュエ−タ１６などを備えて構成されている。
ヘッドスライダ１４に搭載されたヘッドは、アクチュエ
−タ１６の駆動に伴って、ディスク１０上の所定の記録
位置に近接して相対運動し、ディスク１０に情報を順次
書き込んだり、ディスク１０の漏洩磁界に感応して磁気
情報を順次読み取るように構成させている。
【００２１】ヘッドスライダ１４には、図２に示すよう
に、再生用ヘッド１８と記録用ヘッド２０が搭載されて
いる。再生用ヘッド１８は、磁気抵抗センサとして、基
板２２、下部シ−ルド膜２４、スピンバルブ膜としての
磁気抵抗効果膜２６、一対の電極２８、３０を備えて構
成されている。
に、再生用ヘッド１８と記録用ヘッド２０が搭載されて
いる。再生用ヘッド１８は、磁気抵抗センサとして、基
板２２、下部シ−ルド膜２４、スピンバルブ膜としての
磁気抵抗効果膜２６、一対の電極２８、３０を備えて構
成されている。
【００２２】一方、記録用ヘッド２０は下部磁性膜３
２、コイル３４、上部磁性膜３６を備えて構成されてお
り、下部磁性膜３２は漏れ磁界によるノイズが再生ヘッ
ド１８に混入するのを防止するためにシ-ルド膜として
も機能している。このように構成された記録・再生分離
型ヘッドは、再生用ヘッド１８と記録用ヘッド２０を同
一スライダ１４上に重ねて形成することで、同一トラッ
ク部に位置決めすることができる。
２、コイル３４、上部磁性膜３６を備えて構成されてお
り、下部磁性膜３２は漏れ磁界によるノイズが再生ヘッ
ド１８に混入するのを防止するためにシ-ルド膜として
も機能している。このように構成された記録・再生分離
型ヘッドは、再生用ヘッド１８と記録用ヘッド２０を同
一スライダ１４上に重ねて形成することで、同一トラッ
ク部に位置決めすることができる。
【００２３】磁気抵抗効果膜２６は、図１に示すよう
に、反強磁性層１１０、第１強磁性層１２０、第２強磁
性層１６０を備えており、第１強磁性層１２０と第２強
磁性層１６０との間に、３層から成る非磁性層、すなわ
ち第１非磁性層１４０、第２非磁性層１３０、第３非磁
性層１５０が挿入されて構成されている。反強磁性層１
１０は、マンガン合金あるいは酸化ニッケルで構成され
ており、第１強磁性層１２０、第２強磁性層１６０は鉄
ニッケル合金あるいは鉄ニッケルコバルト合金で構成さ
れている。第１非磁性層１４０はＣｕで構成されてい
る。そして第２非磁性層１３０と第３非磁性層１５０
は、Ｃｕに対して非固溶性を示す物質、たとえばＡｇま
たはＡｇ合金で構成されている。
に、反強磁性層１１０、第１強磁性層１２０、第２強磁
性層１６０を備えており、第１強磁性層１２０と第２強
磁性層１６０との間に、３層から成る非磁性層、すなわ
ち第１非磁性層１４０、第２非磁性層１３０、第３非磁
性層１５０が挿入されて構成されている。反強磁性層１
１０は、マンガン合金あるいは酸化ニッケルで構成され
ており、第１強磁性層１２０、第２強磁性層１６０は鉄
ニッケル合金あるいは鉄ニッケルコバルト合金で構成さ
れている。第１非磁性層１４０はＣｕで構成されてい
る。そして第２非磁性層１３０と第３非磁性層１５０
は、Ｃｕに対して非固溶性を示す物質、たとえばＡｇま
たはＡｇ合金で構成されている。
【００２４】第１強磁性層１２０および第２強磁性層１
６０の面内磁化は、外部磁界が印加されていない状態に
おいて互いに９０度傾いた方向に向けられている。さら
に、第１強磁性層１２０は、反強磁性層１１０によって
指定の方向に磁化が固定されている。そしてディスク１
０からの磁界により、第２強磁性層１６０の磁化が自由
に回転し、第１強磁性層１２０の磁化と第２強磁性層１
６０の磁化の向きの差による抵抗変化特性を示すように
なっている。
６０の面内磁化は、外部磁界が印加されていない状態に
おいて互いに９０度傾いた方向に向けられている。さら
に、第１強磁性層１２０は、反強磁性層１１０によって
指定の方向に磁化が固定されている。そしてディスク１
０からの磁界により、第２強磁性層１６０の磁化が自由
に回転し、第１強磁性層１２０の磁化と第２強磁性層１
６０の磁化の向きの差による抵抗変化特性を示すように
なっている。
【００２５】また磁気抵抗効果膜２６を構成するに際し
ては、第１強磁性層１２０と第２強磁性層１６０のうち
少なくとも一方を鉄ニッケル合金で構成し、これらの膜
厚を２〜１５ｎｍとすることが望ましい。さらに抵抗変
化率を向上させるために、各強磁性層１２０、１６０を
２層にすることもできる。たとえば、鉄ニッケル合金と
コバルトを含む２重構造あるいはコバルト合金による２
重構造とすることもできる。この場合、コバルト（Ｃ
ｏ）の膜厚を０．５〜５ｎｍにし、ＮｉＦｅの膜厚を２
〜１０ｎｍにする。また非磁性層１４０の膜厚を２〜４
ｎｍにし、反強磁性層１１０の膜厚を３０〜５０ｎｍに
する。
ては、第１強磁性層１２０と第２強磁性層１６０のうち
少なくとも一方を鉄ニッケル合金で構成し、これらの膜
厚を２〜１５ｎｍとすることが望ましい。さらに抵抗変
化率を向上させるために、各強磁性層１２０、１６０を
２層にすることもできる。たとえば、鉄ニッケル合金と
コバルトを含む２重構造あるいはコバルト合金による２
重構造とすることもできる。この場合、コバルト（Ｃ
ｏ）の膜厚を０．５〜５ｎｍにし、ＮｉＦｅの膜厚を２
〜１０ｎｍにする。また非磁性層１４０の膜厚を２〜４
ｎｍにし、反強磁性層１１０の膜厚を３０〜５０ｎｍに
する。
【００２６】ここで、上記構成による磁気抵抗センサと
従来の磁気抵抗センサについて抵抗変化率の温度依存特
性を測定したところ、図４に示す測定結果が得られた。
なお、この場合、本発明の磁気抵抗センサについは、非
磁性層のうち第２非磁性層１３０を除いたものを用い
た。
従来の磁気抵抗センサについて抵抗変化率の温度依存特
性を測定したところ、図４に示す測定結果が得られた。
なお、この場合、本発明の磁気抵抗センサについは、非
磁性層のうち第２非磁性層１３０を除いたものを用い
た。
【００２７】図４において、本発明の磁気抵抗センサの
スピンバルブ膜には、ＮｉＯ／ＮｉＦｅ／Ｃｕ（第１非
磁性層１４０）／Ａｇ（第３非磁性層１５０）／ＮｉＦ
ｅを用いたもの示し、従来のセンサのスピンバルブ膜に
はＮｉＯ／ＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＮｉＦｅを用いたものを示
す。そしてＮｉＯ、ＮｉＦｅ（第１強磁性層１２０）、
Ｃｕ、ＮｉＦｅ（第２強磁性層１６０）の膜厚はそれぞ
れ５０ｎｍ、５ｎｍ、３ｎｍ、５ｎｍである。またＡｇ
の膜厚は０．５ｎｍとした。さらに各センサを作成する
際の熱処理時間は１時間である。
スピンバルブ膜には、ＮｉＯ／ＮｉＦｅ／Ｃｕ（第１非
磁性層１４０）／Ａｇ（第３非磁性層１５０）／ＮｉＦ
ｅを用いたもの示し、従来のセンサのスピンバルブ膜に
はＮｉＯ／ＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＮｉＦｅを用いたものを示
す。そしてＮｉＯ、ＮｉＦｅ（第１強磁性層１２０）、
Ｃｕ、ＮｉＦｅ（第２強磁性層１６０）の膜厚はそれぞ
れ５０ｎｍ、５ｎｍ、３ｎｍ、５ｎｍである。またＡｇ
の膜厚は０．５ｎｍとした。さらに各センサを作成する
際の熱処理時間は１時間である。
【００２８】図４から、従来のスピンバルブ膜では、抵
抗変化率は２３０℃で低下し始め、３００℃ではほとん
ど０になることがわかる。これに対して、本発明のよう
に、スピンバルブ膜に、０．５ｎｍの膜厚を有するＡｇ
を含むものは、２７５℃で抵抗変化率が若干低下する
が、耐熱性が大幅に向上したことがわかる。
抗変化率は２３０℃で低下し始め、３００℃ではほとん
ど０になることがわかる。これに対して、本発明のよう
に、スピンバルブ膜に、０．５ｎｍの膜厚を有するＡｇ
を含むものは、２７５℃で抵抗変化率が若干低下する
が、耐熱性が大幅に向上したことがわかる。
【００２９】なお、図４では示していないが、Ａｇの膜
厚を３ｎｍまでとすると、膜厚を０．５ｎｍとした時と
ほぼ同じ耐熱性が得られることを確認している。しか
し、Ａｇの膜厚が３ｎｍ以上になると、膜作成時の抵抗
変化率が低下し、かつ耐熱性も悪くなることがわかっ
た。この原因は、Ａｇの膜厚が厚くなるに従って、Ａｇ
表面の凹凸が大きくなり、逆に拡散が起こり易くなるも
のと考えられる。
厚を３ｎｍまでとすると、膜厚を０．５ｎｍとした時と
ほぼ同じ耐熱性が得られることを確認している。しか
し、Ａｇの膜厚が３ｎｍ以上になると、膜作成時の抵抗
変化率が低下し、かつ耐熱性も悪くなることがわかっ
た。この原因は、Ａｇの膜厚が厚くなるに従って、Ａｇ
表面の凹凸が大きくなり、逆に拡散が起こり易くなるも
のと考えられる。
【００３０】また、本発明の磁気抵抗センサと従来の磁
気抵抗センサについて、スピンバルブ膜のうち一方の強
磁性層（第１強磁性層１２０）をＣｏとＮｉＦｅとの２
層構造にしたものについて抵抗変化率の温度依存特性を
測定したところ、図５に示すような測定結果が得られ
た。なお、この場合も、本発明の磁気抵抗センサについ
は、非磁性層のうち第２非磁性層１３０を除いたものを
用いた。
気抵抗センサについて、スピンバルブ膜のうち一方の強
磁性層（第１強磁性層１２０）をＣｏとＮｉＦｅとの２
層構造にしたものについて抵抗変化率の温度依存特性を
測定したところ、図５に示すような測定結果が得られ
た。なお、この場合も、本発明の磁気抵抗センサについ
は、非磁性層のうち第２非磁性層１３０を除いたものを
用いた。
【００３１】図５において、本発明のスピンバルブ膜
は、ＮｉＯ（反強磁性層１１０）／ＮｉＦｅ／Ｃｏ／Ｃ
ｕ（第１非磁性層１４０）／Ａｇ（第３非磁性層１５
０）／ＮｉＦｅ（第２強磁性層１６０）を用い、従来の
スピンバルブ膜は、ＮｉＯ／ＮｉＦｅ／Ｃｏ／Ｃｕ／Ｎ
ｉＦｅで構成されたものを用いた。そしてＮｉＯ、Ｎｉ
Ｆｅ、Ｃｏ（第１強磁性層）、Ｃｕ、ＮｉＦｅ（第２強
磁性層）の膜厚はそれぞれ５０ｎｍ、４ｎｍ、１ｎｍ、
３ｎｍ、５ｎｍである。また、Ａｇ（第３非磁性層１４
０）の膜厚は０．５ｎｍとした。そして各センサを作成
する時の熱処理時間は１時間である。
は、ＮｉＯ（反強磁性層１１０）／ＮｉＦｅ／Ｃｏ／Ｃ
ｕ（第１非磁性層１４０）／Ａｇ（第３非磁性層１５
０）／ＮｉＦｅ（第２強磁性層１６０）を用い、従来の
スピンバルブ膜は、ＮｉＯ／ＮｉＦｅ／Ｃｏ／Ｃｕ／Ｎ
ｉＦｅで構成されたものを用いた。そしてＮｉＯ、Ｎｉ
Ｆｅ、Ｃｏ（第１強磁性層）、Ｃｕ、ＮｉＦｅ（第２強
磁性層）の膜厚はそれぞれ５０ｎｍ、４ｎｍ、１ｎｍ、
３ｎｍ、５ｎｍである。また、Ａｇ（第３非磁性層１４
０）の膜厚は０．５ｎｍとした。そして各センサを作成
する時の熱処理時間は１時間である。
【００３２】図５から、一方の強磁性層を２層にする
と、従来のセンサでは、図４に示す従来のセンサより
も、抵抗変化率および耐熱性の向上は認められるが、３
００℃で抵抗変化率がほぼ０となる。これに対して、本
発明の磁気抵抗センサの場合には、ＣｕにＡｇが接合さ
れているため、抵抗変化率は３００℃で若干低下する
が、図４のものよりも耐熱性が向上していることがわか
る。なお、Ａｇの膜厚による効果は、図４に示すセンサ
の場合と同様であることがわかる。
と、従来のセンサでは、図４に示す従来のセンサより
も、抵抗変化率および耐熱性の向上は認められるが、３
００℃で抵抗変化率がほぼ０となる。これに対して、本
発明の磁気抵抗センサの場合には、ＣｕにＡｇが接合さ
れているため、抵抗変化率は３００℃で若干低下する
が、図４のものよりも耐熱性が向上していることがわか
る。なお、Ａｇの膜厚による効果は、図４に示すセンサ
の場合と同様であることがわかる。
【００３３】図４および図５においては、第２非磁性層
１３０を省き、非磁性層として第１非磁性層１４０と第
３非磁性層１５０を用いたものについての測定結果を示
したが、第１非磁性層１４０の両側に第２非磁性層１３
０と第３非磁性層１５０を接合したものでも抵抗変化率
および耐熱性の向上を図ることができる。
１３０を省き、非磁性層として第１非磁性層１４０と第
３非磁性層１５０を用いたものについての測定結果を示
したが、第１非磁性層１４０の両側に第２非磁性層１３
０と第３非磁性層１５０を接合したものでも抵抗変化率
および耐熱性の向上を図ることができる。
【００３４】また前記実施例においては、反強磁性層１
１０を基板２２側に配置したものについて述べてが、図
１に示す磁気抵抗効果膜２６の配置を上下逆とすること
もできる。すなわち下部シ−ルド膜２４上に第２強磁性
層１６０を積層し、その上に第３非磁性層１５０、第１
非磁性層１４０、第２非磁性層１３０、第１強磁性層１
２０、反強磁性層１１０を順次積層する。この場合、反
強磁性層１１０としては、電極２８、３０と通電可能と
するために、導電性のあるＦｅＭｎ、ＮｉＭｎなどのＭ
ｎ合金で構成し、その膜厚を２０〜５０ｎｍとすること
が望ましい。
１０を基板２２側に配置したものについて述べてが、図
１に示す磁気抵抗効果膜２６の配置を上下逆とすること
もできる。すなわち下部シ−ルド膜２４上に第２強磁性
層１６０を積層し、その上に第３非磁性層１５０、第１
非磁性層１４０、第２非磁性層１３０、第１強磁性層１
２０、反強磁性層１１０を順次積層する。この場合、反
強磁性層１１０としては、電極２８、３０と通電可能と
するために、導電性のあるＦｅＭｎ、ＮｉＭｎなどのＭ
ｎ合金で構成し、その膜厚を２０〜５０ｎｍとすること
が望ましい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１強磁性層と第２強磁性層との間に複数の非磁性層を
挿入し、一方の非磁性層の強磁性層との固溶を他方の非
磁性層で阻止するようにしたため、一方の非磁性層と強
磁性層との界面で拡散が生じるのを抑制することがで
き、磁気抵抗効果膜の抵抗変化率および軟磁気特性の劣
化を防止することができると共に、耐熱性の向上および
信頼性の向上に寄与することができる。
第１強磁性層と第２強磁性層との間に複数の非磁性層を
挿入し、一方の非磁性層の強磁性層との固溶を他方の非
磁性層で阻止するようにしたため、一方の非磁性層と強
磁性層との界面で拡散が生じるのを抑制することがで
き、磁気抵抗効果膜の抵抗変化率および軟磁気特性の劣
化を防止することができると共に、耐熱性の向上および
信頼性の向上に寄与することができる。
【００３６】さらに、磁気抵抗センサの耐熱性が向上す
ることで、プロセスの温度マ−ジンが広くなり、歩留の
向上及び製造コストの低減に寄与することができる。ま
た耐熱性が向上することにより、通電寿命が延び、磁気
抵抗センサを搭載した磁気再生装置の信頼性の向上に寄
与することができる。
ることで、プロセスの温度マ−ジンが広くなり、歩留の
向上及び製造コストの低減に寄与することができる。ま
た耐熱性が向上することにより、通電寿命が延び、磁気
抵抗センサを搭載した磁気再生装置の信頼性の向上に寄
与することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す磁気抵抗センサの要部
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の磁気抵抗センサが搭載された記録・再
生分離型ヘッドの斜視図である。
生分離型ヘッドの斜視図である。
【図３】本発明の磁気抵抗センサが搭載された磁気記録
再生装置の側面図である。
再生装置の側面図である。
【図４】本発明の磁気抵抗センサと従来の磁気抵抗セン
サの抵抗変化率の温度依存特性を示す図である。
サの抵抗変化率の温度依存特性を示す図である。
【図５】本発明の磁気抵抗センサと従来の磁気抵抗セン
サの抵抗変化率の温度依存特性を示す図である。
サの抵抗変化率の温度依存特性を示す図である。
１０ ディスク、 １２ スピンドルモ−タ、 １４ ヘッドスライダ、 １６ アクチュエ−タ、 １８ 再生用ヘッド、 ２０ 記録用ヘッド、 ２２ 基板、 ２４ 下部シ−ルド膜、 ２６ 磁気抵抗効果膜、 ２８、３０ 電極、 １１０ 反強磁性層、 １２０ 第１強磁性層、 １３０ 第２非磁性層、 １４０ 第１非磁性層、 １５０ 第３非磁性層、 １６０ 第２強磁性層。
Claims (10)
- 【請求項１】 第１強磁性層と第２強磁性層との間に非
磁性層が挿入され、第１強磁性層と第２強磁性層のうち
いずれか一方に反強磁性層が接合され、非磁性層が前記
いずれか一方の強磁性層を介して一対の電極に接続さ
れ、第１強磁性層の磁化と第２強磁性層の磁化の向きの
差による抵抗変化特性を示す磁気抵抗センサにおいて、
第１強磁性層と第２強磁性層との間に挿入された非磁性
層は複数の非磁性層で構成されていることを特徴とする
磁気抵抗センサ。 - 【請求項２】 第１強磁性層と第２強磁性層との間に非
磁性層が挿入され、第１強磁性層と第２強磁性層のうち
いずれか一方に反強磁性層が接合され、非磁性層が前記
いずれか一方の強磁性層を介して一対の電極に接続さ
れ、第１強磁性層の磁化と第２強磁性層の磁化の向きの
差による抵抗変化特性を示す磁気抵抗センサにおいて、
第１強磁性層と第２強磁性層との間に挿入された非磁性
層は複数の非磁性層で構成され、一方の非磁性層は他方
の非磁性層の物質に対して非固溶性を示す物質で構成さ
れていることを特徴とする磁気抵抗センサ。 - 【請求項３】 複数の非磁性層のうち１層はＣｕで構成
され、残りの層はＡｇまたはＡｇ合金で構成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の磁気抵抗セン
サ。 - 【請求項４】 複数の非磁性層のうち１層はＣｕで構成
され、他の１層はＡｇまたはＡｇ合金で構成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の磁気抵抗セン
サ。 - 【請求項５】 複数の非磁性層のうち１層はＣｕで構成
され、この層を挟む他の２層はＡｇまたはＡｇ合金で構
成されていることを特徴とする請求項１または２記載の
磁気抵抗センサ。 - 【請求項６】 ＡｇまたはＡｇ合金で構成された非磁性
層の膜厚は５〜３０Åであることを特徴とする請求項
３、４または５記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項７】 第１強磁性層と第２磁性層のうち少なく
とも一方の層は鉄ニッケル合金あるいは鉄ニッケルコバ
ルト合金で構成されていることを特徴とする請求項１、
２、３、４、５または６記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項８】 第１強磁性層と第２磁性層のうち少なく
とも一方の層は鉄ニッケル合金とコバルトとを含む２重
構造あるいはコバルト合金による２重構造であることを
特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の磁
気抵抗センサ。 - 【請求項９】 反強磁性層はマンガン合金あるいは酸化
ニッケルで構成されていることを特徴とする請求項１、
２、３、４、５、６、７または８記載の磁気抵抗セン
サ。 - 【請求項１０】 磁気記録媒体を駆動する磁気記録媒体
駆動部と、磁気記録媒体からの漏洩磁界に感応して磁気
情報を再生する磁気抵抗センサと、磁気抵抗センサを磁
気記録媒体に沿って移動させる磁気抵抗センサ移動部と
を備えた磁気再生装置において、磁気抵抗センサとし
て、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記
載の磁気抵抗センサを搭載してなることを特徴とする磁
気再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7006580A JPH08194921A (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 磁気抵抗センサと磁気再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7006580A JPH08194921A (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 磁気抵抗センサと磁気再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08194921A true JPH08194921A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11642274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7006580A Pending JPH08194921A (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 磁気抵抗センサと磁気再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08194921A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6624987B1 (en) | 1999-05-31 | 2003-09-23 | Nec Corporation | Magnetic head with a tunnel junction including metallic material sandwiched between one of an oxide and a nitride of the metallic material |
-
1995
- 1995-01-19 JP JP7006580A patent/JPH08194921A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6624987B1 (en) | 1999-05-31 | 2003-09-23 | Nec Corporation | Magnetic head with a tunnel junction including metallic material sandwiched between one of an oxide and a nitride of the metallic material |
| US6798626B2 (en) | 1999-05-31 | 2004-09-28 | Nec Corporation | Magnetoresistive effect element having a ferromagnetic tunnel junction film with an oxide or nitride of a metallic material |
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