JPH08235540A - 多層磁気抵抗効果膜および磁気ヘッド - Google Patents
多層磁気抵抗効果膜および磁気ヘッドInfo
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- JPH08235540A JPH08235540A JP4157995A JP4157995A JPH08235540A JP H08235540 A JPH08235540 A JP H08235540A JP 4157995 A JP4157995 A JP 4157995A JP 4157995 A JP4157995 A JP 4157995A JP H08235540 A JPH08235540 A JP H08235540A
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- 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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- 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
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- Nanotechnology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】簡便な装置で、高磁気抵抗効果特性を示す多層
磁気抵抗効果膜を作成する。 【構成】多層膜と基板との間に３ｄ遷移金属元素の酸化
物からなるバッファ層を形成し、これにより多層膜を
（１１１）面配向とし、Ｍｎ系合金を面心立方構造とし
た。 【効果】本発明によるバッファ層は、従来よりも少ない
スパッタリング・カソードで形成が可能である。また、
面心立方構造のＭｎ系合金は、室温で反強磁性を示すた
め、Ｍｎ系合金に接する磁性層に高い交換バイアス磁界
が印加される。
磁気抵抗効果膜を作成する。 【構成】多層膜と基板との間に３ｄ遷移金属元素の酸化
物からなるバッファ層を形成し、これにより多層膜を
（１１１）面配向とし、Ｍｎ系合金を面心立方構造とし
た。 【効果】本発明によるバッファ層は、従来よりも少ない
スパッタリング・カソードで形成が可能である。また、
面心立方構造のＭｎ系合金は、室温で反強磁性を示すた
め、Ｍｎ系合金に接する磁性層に高い交換バイアス磁界
が印加される。
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およ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。
る多層磁気抵抗効果膜およ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、低い磁界領域
において高い磁気抵抗効果を示す材料が求められてい
る。1991年，フィジカル・レビュー・Ｂ(Physical Revi
ew Ｂ)，第４３巻，第１号，1297〜１３００ページに記
載の「軟磁性多層膜における巨大磁気抵抗効果（Giant
Magnetoresistance in Soft Ferromagnetic Multilayer
s)」のように、多層構造を持つ磁性膜において、比較的
高い磁気抵抗変化率が報告されている。
ヘッドに用いる磁気抵抗効果材料として、低い磁界領域
において高い磁気抵抗効果を示す材料が求められてい
る。1991年，フィジカル・レビュー・Ｂ(Physical Revi
ew Ｂ)，第４３巻，第１号，1297〜１３００ページに記
載の「軟磁性多層膜における巨大磁気抵抗効果（Giant
Magnetoresistance in Soft Ferromagnetic Multilayer
s)」のように、多層構造を持つ磁性膜において、比較的
高い磁気抵抗変化率が報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の多層膜は、二層
の磁性層が非磁性層により分離されており、一層の磁性
層に反強磁性層が接している構造を有する。反強磁性層
は、一般に、Ｆｅ−Ｍｎ系合金が用いられている。Ｆｅ
−Ｍｎ系合金は、面心立方構造を有する時に、室温で反
強磁性を示す。ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプ
ライド・フィジクス（Japanese Journal of Applied Ph
ysics)，第３３巻，第１Ａ号，１３３〜１３７ページに
記載の「種々のバッファ層材料を有するＦｅ−Ｍｎ／Ｎ
ｉ−Ｆｅ／Ｃｕ／Ｎｉ−Ｆｅサンドイッチにおける磁気
抵抗効果および結晶配向性（Magnetoresistance and Pr
eferred Orientation in Fe-Mn/Ni-Fe/Cu/Ni-Fe Sandwi
ches with Various Buffer Layer Materials）」のよう
に、上述の多層膜において、Ｆｅ−Ｍｎ系合金層を面心
立方構造とするために、多層膜は周期律表のIVａ，Ｖａ
族元素からなるバッファ層上に形成される。しかし、上
述の多層膜にバッファ層を含めると、最低でも、４種類
のターゲットを有するスパッタリング装置が必要にな
る。また、磁気抵抗変化率を高くするために、Ｎｉ−Ｆ
ｅ層とＣｕ層との間にＣｏ層を形成するためには、５種
類のターゲットを有するスパッタリング装置が必要にな
る。
の磁性層が非磁性層により分離されており、一層の磁性
層に反強磁性層が接している構造を有する。反強磁性層
は、一般に、Ｆｅ−Ｍｎ系合金が用いられている。Ｆｅ
−Ｍｎ系合金は、面心立方構造を有する時に、室温で反
強磁性を示す。ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプ
ライド・フィジクス（Japanese Journal of Applied Ph
ysics)，第３３巻，第１Ａ号，１３３〜１３７ページに
記載の「種々のバッファ層材料を有するＦｅ−Ｍｎ／Ｎ
ｉ−Ｆｅ／Ｃｕ／Ｎｉ−Ｆｅサンドイッチにおける磁気
抵抗効果および結晶配向性（Magnetoresistance and Pr
eferred Orientation in Fe-Mn/Ni-Fe/Cu/Ni-Fe Sandwi
ches with Various Buffer Layer Materials）」のよう
に、上述の多層膜において、Ｆｅ−Ｍｎ系合金層を面心
立方構造とするために、多層膜は周期律表のIVａ，Ｖａ
族元素からなるバッファ層上に形成される。しかし、上
述の多層膜にバッファ層を含めると、最低でも、４種類
のターゲットを有するスパッタリング装置が必要にな
る。また、磁気抵抗変化率を高くするために、Ｎｉ−Ｆ
ｅ層とＣｕ層との間にＣｏ層を形成するためには、５種
類のターゲットを有するスパッタリング装置が必要にな
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の多
層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、上記多層膜と基板との間に、３ｄ遷移金属元素
の酸化物からなるバッファ層を形成することにより、多
層膜中のＦｅ−Ｍｎ系合金層を面心立方構造とすること
ができることを見出し、本発明を完成するに至った。
層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、上記多層膜と基板との間に、３ｄ遷移金属元素
の酸化物からなるバッファ層を形成することにより、多
層膜中のＦｅ−Ｍｎ系合金層を面心立方構造とすること
ができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】すなわち、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3 などの３ｄ
遷移金属元素以外の酸化物層の上に、磁性層と非磁性層
とが交互に積層されている多層膜を形成しても、多層膜
中のＦｅ−Ｍｎ系合金層が十分に面心立方構造になら
ず、Ｆｅ−Ｍｎ系合金層から磁性層に印加される交換バ
イアス磁界は低い。これに対し、３ｄ遷移金属元素の酸
化物からなる層の上に多層膜を形成することにより、多
層膜中のＦｅ−Ｍｎ系合金層が十分に面心立方構造にな
り、Ｆｅ−Ｍｎ系合金層から磁性層に印加される交換バ
イアス磁界は高くなる。また、この交換バイアス磁界の
値は、IVａ，Ｖａ族元素からなるバッファ層上に形成し
た多層膜における交換バイアス磁界の値とほぼ同等であ
る。
遷移金属元素以外の酸化物層の上に、磁性層と非磁性層
とが交互に積層されている多層膜を形成しても、多層膜
中のＦｅ−Ｍｎ系合金層が十分に面心立方構造になら
ず、Ｆｅ−Ｍｎ系合金層から磁性層に印加される交換バ
イアス磁界は低い。これに対し、３ｄ遷移金属元素の酸
化物からなる層の上に多層膜を形成することにより、多
層膜中のＦｅ−Ｍｎ系合金層が十分に面心立方構造にな
り、Ｆｅ−Ｍｎ系合金層から磁性層に印加される交換バ
イアス磁界は高くなる。また、この交換バイアス磁界の
値は、IVａ，Ｖａ族元素からなるバッファ層上に形成し
た多層膜における交換バイアス磁界の値とほぼ同等であ
る。
【０００６】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。
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。
【０００７】
【作用】上述のように、多層膜と基板との間に、３ｄ遷
移金属元素の酸化物からなるバッファ層を形成すること
により、Ｆｅ−Ｍｎ系合金層から磁性層に印加される交
換バイアス磁界を高くすることができる。３ｄ遷移金属
元素の酸化物は、形成した後に大気中に取り出してもバ
ッファ層として機能するため、従来のIVａ，Ｖａ族元素
からなるバッファ層を用いる場合と比較して、少ないス
パッタリング・カソードのスパッタリング装置を用いる
ことができる。さらに、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、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。
移金属元素の酸化物からなるバッファ層を形成すること
により、Ｆｅ−Ｍｎ系合金層から磁性層に印加される交
換バイアス磁界を高くすることができる。３ｄ遷移金属
元素の酸化物は、形成した後に大気中に取り出してもバ
ッファ層として機能するため、従来のIVａ，Ｖａ族元素
からなるバッファ層を用いる場合と比較して、少ないス
パッタリング・カソードのスパッタリング装置を用いる
ことができる。さらに、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、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】
＜実施例１＞本発明の一実施例の多層膜構造を図１に示
す。基板１１にはＳｉ（１００）単結晶基板を用いた。
基板１１の上に、まず、イオンビームスパッタリング装
置を用い、種々の厚さのＮｉ−Ｏ系のバッファ層１２を
形成した。スパッタリングターゲットには、ＮｉＯを用
いたが、スパッタリングにより形成したバッファ層の組
成は、化学量論的組成からはずれているものと考えられ
る。スパッタリング条件は、Ａｒ圧力０.０２Ｐａ ，イ
オンガン加速電圧９００Ｖ，イオン電流１２０ｍＡであ
る。
す。基板１１にはＳｉ（１００）単結晶基板を用いた。
基板１１の上に、まず、イオンビームスパッタリング装
置を用い、種々の厚さのＮｉ−Ｏ系のバッファ層１２を
形成した。スパッタリングターゲットには、ＮｉＯを用
いたが、スパッタリングにより形成したバッファ層の組
成は、化学量論的組成からはずれているものと考えられ
る。スパッタリング条件は、Ａｒ圧力０.０２Ｐａ ，イ
オンガン加速電圧９００Ｖ，イオン電流１２０ｍＡであ
る。
【０００９】Ｎｉ−Ｏ系のバッファ層を形成した３イン
チＳｉ基板を一度、イオンビームスパッタリング装置か
ら出し、７mm×７mmのサイズに切断した後、再び、装置
内に戻した。さらに、基板１１上に形成したＮｉ−Ｏ系
のバッファ層１２の上に、厚さ１０.０ｎｍのＮｉ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ磁性層１３，厚さ３.０ｎｍのＣｕ非磁性層１
４，厚さ５.０ｎｍのＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏ磁性層１５，厚
さ１０.０ｎｍのＦｅ−Ｍｎ系合金反強磁性層１６，厚
さ５.０ｎｍ のＴａ保護層１７を積層した。スパッタリ
ング条件は、Ａｒ圧力０.０２Ｐａ ，イオンガン加速電
圧３００Ｖ，イオン電流３０ｍＡである。Ｎｉ−Ｆｅ−
Ｃｏ磁性層形成用のスパッタリングターゲットには、Ｎ
ｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏの組成の合金ター
ゲットを用いた。また、Ｆｅ−Ｍｎ系合金反強磁性層形
成用のスパッタリングターゲットには、Ｆｅ−５０ａｔ
％Ｍｎの組成の合金ターゲットを用いた。また、同時
に、Ｎｉ−Ｏ系のバッファ層を形成していないＳｉ基板
上にも多層膜を積層した。Ｎｉ−Ｏ系のバッファ層を形
成していないＳｉ基板の表面には、主にＳｉＯ2 からな
る酸化物層が存在する。
チＳｉ基板を一度、イオンビームスパッタリング装置か
ら出し、７mm×７mmのサイズに切断した後、再び、装置
内に戻した。さらに、基板１１上に形成したＮｉ−Ｏ系
のバッファ層１２の上に、厚さ１０.０ｎｍのＮｉ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ磁性層１３，厚さ３.０ｎｍのＣｕ非磁性層１
４，厚さ５.０ｎｍのＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏ磁性層１５，厚
さ１０.０ｎｍのＦｅ−Ｍｎ系合金反強磁性層１６，厚
さ５.０ｎｍ のＴａ保護層１７を積層した。スパッタリ
ング条件は、Ａｒ圧力０.０２Ｐａ ，イオンガン加速電
圧３００Ｖ，イオン電流３０ｍＡである。Ｎｉ−Ｆｅ−
Ｃｏ磁性層形成用のスパッタリングターゲットには、Ｎ
ｉ−１６ａｔ％Ｆｅ−１８ａｔ％Ｃｏの組成の合金ター
ゲットを用いた。また、Ｆｅ−Ｍｎ系合金反強磁性層形
成用のスパッタリングターゲットには、Ｆｅ−５０ａｔ
％Ｍｎの組成の合金ターゲットを用いた。また、同時
に、Ｎｉ−Ｏ系のバッファ層を形成していないＳｉ基板
上にも多層膜を積層した。Ｎｉ−Ｏ系のバッファ層を形
成していないＳｉ基板の表面には、主にＳｉＯ2 からな
る酸化物層が存在する。
【００１０】図２にバッファ層のＮｉ−Ｏ層の厚さと多
層膜の磁化曲線との関係を示す。図に見られる磁界が零
近傍の磁化の変化は、反強磁性層１６に接していない磁
性層１３の磁化反転に起因する。また、正の磁界領域に
見られる磁化の変化は、反強磁性層１６に接している磁
性層１５の磁化反転に起因する。すなわち、磁性層１５
は、反強磁性層１６からの交換バイアス磁界を印加され
ており、その分だけ磁化曲線はシフトする。そのシフト
した量を交換バイアス磁界と呼ぶ。
層膜の磁化曲線との関係を示す。図に見られる磁界が零
近傍の磁化の変化は、反強磁性層１６に接していない磁
性層１３の磁化反転に起因する。また、正の磁界領域に
見られる磁化の変化は、反強磁性層１６に接している磁
性層１５の磁化反転に起因する。すなわち、磁性層１５
は、反強磁性層１６からの交換バイアス磁界を印加され
ており、その分だけ磁化曲線はシフトする。そのシフト
した量を交換バイアス磁界と呼ぶ。
【００１１】図のように、Ｎｉ−Ｏ層の厚さにともな
い、交換バイアス磁界が高くなる。このため、磁性層１
３と磁性層１５の磁化反転する磁界の高さが大きく異な
るようになる。磁性層１３の磁化反転する磁界と磁性層
１５の磁化反転する磁界との間では、二つの磁性層の磁
化の向きは反平行になる。
い、交換バイアス磁界が高くなる。このため、磁性層１
３と磁性層１５の磁化反転する磁界の高さが大きく異な
るようになる。磁性層１３の磁化反転する磁界と磁性層
１５の磁化反転する磁界との間では、二つの磁性層の磁
化の向きは反平行になる。
【００１２】多層膜を磁気抵抗効果素子に応用する場
合、磁気抵抗効果素子は磁界零近傍で使用する。この領
域で使用している時には、磁化の変化のヒステリシスは
小さい。しかし、何らかの原因で多層膜に高い磁界が印
加されることがある。この時、印加磁界が高く、反強磁
性層１６に接している磁性層１５の磁化が反転すると、
その影響で磁化の変化のヒステリシスは大きくなる。従
って、磁性層１５に印加される交換バイアス磁界は高い
ことが好ましい。
合、磁気抵抗効果素子は磁界零近傍で使用する。この領
域で使用している時には、磁化の変化のヒステリシスは
小さい。しかし、何らかの原因で多層膜に高い磁界が印
加されることがある。この時、印加磁界が高く、反強磁
性層１６に接している磁性層１５の磁化が反転すると、
その影響で磁化の変化のヒステリシスは大きくなる。従
って、磁性層１５に印加される交換バイアス磁界は高い
ことが好ましい。
【００１３】図３にバッファ層のＮｉ−Ｏ層の厚さと磁
性層１５に印加される交換バイアス磁界との関係を示
す。図のように、Ｎｉ−Ｏ層の厚さが０ｎｍ、すなわ
ち、Ｓｉ基板上のＳｉＯ2 の上に多層膜を形成した場
合、交換バイアス磁界は５ｋＡ／ｍ程度である。これに
対し、Ｎｉ−Ｏからなるバッファ層１２を設けると、Ｎ
ｉ−Ｏ層の厚さにともない、交換バイアス磁界が高くな
る。Ｎｉ−Ｏ層の厚さが１０ｎｍになると、交換バイア
ス磁界の高さはほぼ飽和する。Ｔａ，Ｈｆなどのバッフ
ァ層を用いた多層膜では、交換バイアス磁界の値は約１
２ｋＡ／ｍである。従って、Ｎｉ−Ｏバッファ層を用い
た本実施例の多層膜は、Ｔａ，Ｈｆなどのバッファ層を
用いた多層膜とほぼ同様の特性を示すことになる。ま
た、図のように、Ｎｉ−Ｏ層は、厚さ２.５ｎｍと薄く
ても、バッファ層として機能する。従って、バッファ層
の厚さは２.５ｎｍ以上が好ましい。
性層１５に印加される交換バイアス磁界との関係を示
す。図のように、Ｎｉ−Ｏ層の厚さが０ｎｍ、すなわ
ち、Ｓｉ基板上のＳｉＯ2 の上に多層膜を形成した場
合、交換バイアス磁界は５ｋＡ／ｍ程度である。これに
対し、Ｎｉ−Ｏからなるバッファ層１２を設けると、Ｎ
ｉ−Ｏ層の厚さにともない、交換バイアス磁界が高くな
る。Ｎｉ−Ｏ層の厚さが１０ｎｍになると、交換バイア
ス磁界の高さはほぼ飽和する。Ｔａ，Ｈｆなどのバッフ
ァ層を用いた多層膜では、交換バイアス磁界の値は約１
２ｋＡ／ｍである。従って、Ｎｉ−Ｏバッファ層を用い
た本実施例の多層膜は、Ｔａ，Ｈｆなどのバッファ層を
用いた多層膜とほぼ同様の特性を示すことになる。ま
た、図のように、Ｎｉ−Ｏ層は、厚さ２.５ｎｍと薄く
ても、バッファ層として機能する。従って、バッファ層
の厚さは２.５ｎｍ以上が好ましい。
【００１４】図４にバッファ層のＮｉ−Ｏ層の厚さと磁
性層１３の保磁力との関係を示す。Ｎｉ−Ｏ層の厚さが
１２.５ｎｍ 以下の領域では、磁性層１３の保磁力はほ
ぼ一定である。これに対し、Ｎｉ−Ｏ層の厚さが１２.
５ｎｍ より厚くなると、磁性層１３の保磁力は急激に
高くなる。従って、保磁力の観点からは、バッファ層の
厚さは１２.５ｎｍ 以下であることが好ましい。また、
上述の結果から、磁性層１５に印加される交換バイアス
磁界を高くし、磁性層１３の保磁力を低くするために
は、バッファ層の厚さを２.５〜１２.５ｎｍとする必要
がある。
性層１３の保磁力との関係を示す。Ｎｉ−Ｏ層の厚さが
１２.５ｎｍ 以下の領域では、磁性層１３の保磁力はほ
ぼ一定である。これに対し、Ｎｉ−Ｏ層の厚さが１２.
５ｎｍ より厚くなると、磁性層１３の保磁力は急激に
高くなる。従って、保磁力の観点からは、バッファ層の
厚さは１２.５ｎｍ 以下であることが好ましい。また、
上述の結果から、磁性層１５に印加される交換バイアス
磁界を高くし、磁性層１３の保磁力を低くするために
は、バッファ層の厚さを２.５〜１２.５ｎｍとする必要
がある。
【００１５】図５にバッファ層のＮｉ−Ｏ層の厚さと磁
気抵抗変化率との関係を示す。図のように、磁気抵抗変
化率は約３％であり、また、ほぼ一定である。
気抵抗変化率との関係を示す。図のように、磁気抵抗変
化率は約３％であり、また、ほぼ一定である。
【００１６】図６に、Ｎｉ−Ｏバッファ層により、磁性
層１５に印加される交換バイアス磁界が増加する原因に
ついて調べた結果を示す。図のように、多層膜中のＮｉ
−Ｆｅ−Ｃｏ層とＣｕ層の結晶の（１１１）面のＸ線回
折強度は、Ｎｉ−Ｏ層厚とともに増加する。前記ジャパ
ニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス第
３３巻，第１Ａ号，１３３〜１３７ページに記載のよう
に、Ｎｉ−ＦｅとＣｕ層の結晶の（１１１）面のＸ線回
折強度が高くなると、Ｆｅ−Ｍｎ系合金が面心立方構造
になり、室温で反強磁性を示すようになる。このため、
（１１１）面のＸ線回折強度が高い多層膜では、反強磁
性層に接している磁性層に高い交換バイアス磁界が印加
される。従って、Ｎｉ−Ｏバッファ層を設けることによ
り、多層膜の（１１１）面配向が強くなり、このため、
磁性層１５に印加される交換バイアス磁界が高くなった
ものと考えられる。
層１５に印加される交換バイアス磁界が増加する原因に
ついて調べた結果を示す。図のように、多層膜中のＮｉ
−Ｆｅ−Ｃｏ層とＣｕ層の結晶の（１１１）面のＸ線回
折強度は、Ｎｉ−Ｏ層厚とともに増加する。前記ジャパ
ニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス第
３３巻，第１Ａ号，１３３〜１３７ページに記載のよう
に、Ｎｉ−ＦｅとＣｕ層の結晶の（１１１）面のＸ線回
折強度が高くなると、Ｆｅ−Ｍｎ系合金が面心立方構造
になり、室温で反強磁性を示すようになる。このため、
（１１１）面のＸ線回折強度が高い多層膜では、反強磁
性層に接している磁性層に高い交換バイアス磁界が印加
される。従って、Ｎｉ−Ｏバッファ層を設けることによ
り、多層膜の（１１１）面配向が強くなり、このため、
磁性層１５に印加される交換バイアス磁界が高くなった
ものと考えられる。
【００１７】ところで、本実施例では、非磁性層１４と
してＣｕを用いた場合について述べたが、Ａｕ，Ａｇを
用いても、同様の結果を得ることができる。また、Ｃ
ｕ，Ａｇ，Ａｕを主成分とする合金を非磁性層１４とし
て用いることができる。
してＣｕを用いた場合について述べたが、Ａｕ，Ａｇを
用いても、同様の結果を得ることができる。また、Ｃ
ｕ，Ａｇ，Ａｕを主成分とする合金を非磁性層１４とし
て用いることができる。
【００１８】また、本実施例では、磁性層１３および磁
性層１５として、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金を用いたが、
Ｎｉ−Ｆｅ系合金も用いることができる。
性層１５として、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金を用いたが、
Ｎｉ−Ｆｅ系合金も用いることができる。
【００１９】また、本実施例では、反強磁性層１６とし
てＦｅ−Ｍｎ系合金を用いたが、他のＭｎ系合金反強磁
性材料を用いても同様の結果が得られる。他の反強磁性
材料は、Ｍｎ−Ｉｒ，Ｍｎ−Ｎｉ，Ｍｎ−Ｐｔ−Ｃｏ，
Ｍｎ−Ｃｏ，Ｍｎ−Ｐｔ，Ｍｎ−Ｐｄなどが好ましい。
てＦｅ−Ｍｎ系合金を用いたが、他のＭｎ系合金反強磁
性材料を用いても同様の結果が得られる。他の反強磁性
材料は、Ｍｎ−Ｉｒ，Ｍｎ−Ｎｉ，Ｍｎ−Ｐｔ−Ｃｏ，
Ｍｎ−Ｃｏ，Ｍｎ−Ｐｔ，Ｍｎ−Ｐｄなどが好ましい。
【００２０】また、基板１１としても、Ｓｉ単結晶以外
の他の基板を用いることができる。
の他の基板を用いることができる。
【００２１】＜実施例２＞本実施例１では、Ｎｉ−Ｏを
バッファ層として用いた場合について述べた。本実施例
では、他の３ｄ遷移金属元素の酸化物のバッファ層を用
いた場合について述べる。バッファ層の厚さは１０ｎｍ
とし、他の多層膜の構造は実施例１と同様とした。この
結果を表１に示す。表のように、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3 な
どの３ｄ遷移金属元素以外の酸化物バッファ層を用いた
場合と比較して、３ｄ遷移金属元素の酸化物のバッファ
層を用いた場合、磁性層１５に印加される交換バイアス
磁界は高い。
バッファ層として用いた場合について述べた。本実施例
では、他の３ｄ遷移金属元素の酸化物のバッファ層を用
いた場合について述べる。バッファ層の厚さは１０ｎｍ
とし、他の多層膜の構造は実施例１と同様とした。この
結果を表１に示す。表のように、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3 な
どの３ｄ遷移金属元素以外の酸化物バッファ層を用いた
場合と比較して、３ｄ遷移金属元素の酸化物のバッファ
層を用いた場合、磁性層１５に印加される交換バイアス
磁界は高い。
【００２２】
【表１】
【００２３】また、３ｄ遷移金属元素の酸化物のバッフ
ァ層の厚さの多層膜の磁気抵抗変化率への影響を調べた
ところ、Ｎｉ−Ｏを用いた時と同様に、２.５〜１２.５
ｎｍのバッファ層厚が好ましいことがわかった。
ァ層の厚さの多層膜の磁気抵抗変化率への影響を調べた
ところ、Ｎｉ−Ｏを用いた時と同様に、２.５〜１２.５
ｎｍのバッファ層厚が好ましいことがわかった。
【００２４】＜実施例３＞磁性層の一部にＣｏを用いた
多層膜について、実施例１と同様の実験を行った。図７
に多層膜の構造を示す。多層膜は実施例１と同様の方法
で形成した。基板２１にはＳｉ（１００）単結晶基板を
用いた。バッファ層２２には種々の厚さのＮｉ−Ｏ系材
料を用いた。さらに、基板２１上に形成したＮｉ−Ｏ系
のバッファ層２２の上に、厚さ９.０ｎｍのＮｉ−Ｆｅ
−Ｃｏ磁性層２３，厚さ１.０ｎｍのＣｏ磁性層２４，
厚さ３.０ｎｍのＣｕ非磁性層２５，厚さ２.０ｎｍのＣ
ｏ磁性層２６，厚さ３.０ｎｍのＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏ磁性
層２７，厚さ１０.０ｎｍのＦｅ−Ｍｎ系合金反強磁性
層２８，厚さ５.０ｎｍ のＣｕ保護層２９を積層した。
多層膜について、実施例１と同様の実験を行った。図７
に多層膜の構造を示す。多層膜は実施例１と同様の方法
で形成した。基板２１にはＳｉ（１００）単結晶基板を
用いた。バッファ層２２には種々の厚さのＮｉ−Ｏ系材
料を用いた。さらに、基板２１上に形成したＮｉ−Ｏ系
のバッファ層２２の上に、厚さ９.０ｎｍのＮｉ−Ｆｅ
−Ｃｏ磁性層２３，厚さ１.０ｎｍのＣｏ磁性層２４，
厚さ３.０ｎｍのＣｕ非磁性層２５，厚さ２.０ｎｍのＣ
ｏ磁性層２６，厚さ３.０ｎｍのＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏ磁性
層２７，厚さ１０.０ｎｍのＦｅ−Ｍｎ系合金反強磁性
層２８，厚さ５.０ｎｍ のＣｕ保護層２９を積層した。
【００２５】図８にバッファ層のＮｉ−Ｏ層の厚さと多
層膜の磁化曲線との関係を示す。図のように、バッファ
層の形成により、反強磁性層２８に接している磁性層
（磁性層２６および磁性層２７）に印加される交換バイ
アス磁界が高くなる。
層膜の磁化曲線との関係を示す。図のように、バッファ
層の形成により、反強磁性層２８に接している磁性層
（磁性層２６および磁性層２７）に印加される交換バイ
アス磁界が高くなる。
【００２６】図９にバッファ層のＮｉ−Ｏ層の厚さと反
強磁性層に接している磁性層に印加される交換バイアス
磁界との関係を示す。図のように、Ｎｉ−Ｏ層の厚さが
０ｎｍ、すなわち、Ｓｉ基板上のＳｉＯ2 の上に多層膜
を形成した場合、交換バイアス磁界は４ｋＡ／ｍ程度で
ある。これに対し、Ｎｉ−Ｏからなるバッファ層２２を
設けると、Ｎｉ−Ｏ層の厚さにともない、交換バイアス
磁界が高くなる。Ｎｉ−Ｏ層の厚さが５ｎｍになると、
交換バイアス磁界の高さはほぼ飽和する。また、図のよ
うに、Ｎｉ−Ｏ層は、厚さ２.５ｎｍ と薄くても、バッ
ファ層として機能する。従って、バッファ層の厚さは
２.５ｎｍ 以上が好ましい。
強磁性層に接している磁性層に印加される交換バイアス
磁界との関係を示す。図のように、Ｎｉ−Ｏ層の厚さが
０ｎｍ、すなわち、Ｓｉ基板上のＳｉＯ2 の上に多層膜
を形成した場合、交換バイアス磁界は４ｋＡ／ｍ程度で
ある。これに対し、Ｎｉ−Ｏからなるバッファ層２２を
設けると、Ｎｉ−Ｏ層の厚さにともない、交換バイアス
磁界が高くなる。Ｎｉ−Ｏ層の厚さが５ｎｍになると、
交換バイアス磁界の高さはほぼ飽和する。また、図のよ
うに、Ｎｉ−Ｏ層は、厚さ２.５ｎｍ と薄くても、バッ
ファ層として機能する。従って、バッファ層の厚さは
２.５ｎｍ 以上が好ましい。
【００２７】図１０にバッファ層のＮｉ−Ｏ層の厚さと
反強磁性層２８に接していない磁性層（磁性層２３およ
び磁性層２４）の保磁力との関係を示す。Ｎｉ−Ｏ層の
厚さが１２.５ｎｍ 以下の領域では、磁性層の保磁力は
ほぼ一定である。これに対し、Ｎｉ−Ｏ層の厚さが１
２.５ｎｍ より厚くなると、磁性層の保磁力は急激に高
くなる。従って、保磁力の観点からは、バッファ層の厚
さは１２.５ｎｍ 以下であることが好ましい。また、上
述の結果から、磁性層２６および２７に印加される交換
バイアス磁界を高くし、磁性層２３および２４の保磁力
を低くするためには、バッファ層の厚さを２.５〜１２.
５ｎｍとする必要がある。
反強磁性層２８に接していない磁性層（磁性層２３およ
び磁性層２４）の保磁力との関係を示す。Ｎｉ−Ｏ層の
厚さが１２.５ｎｍ 以下の領域では、磁性層の保磁力は
ほぼ一定である。これに対し、Ｎｉ−Ｏ層の厚さが１
２.５ｎｍ より厚くなると、磁性層の保磁力は急激に高
くなる。従って、保磁力の観点からは、バッファ層の厚
さは１２.５ｎｍ 以下であることが好ましい。また、上
述の結果から、磁性層２６および２７に印加される交換
バイアス磁界を高くし、磁性層２３および２４の保磁力
を低くするためには、バッファ層の厚さを２.５〜１２.
５ｎｍとする必要がある。
【００２８】図１１にバッファ層のＮｉ−Ｏ層の厚さと
磁気抵抗変化率との関係を示す。図のように、磁気抵抗
変化率は約４％である。この値は実施例１より高い。こ
れは、磁性層の一部にＣｏを用いたためである。また、
図のように、Ｎｉ−Ｏ層の形成により磁気抵抗変化率は
低下するが、この原因は不明である。
磁気抵抗変化率との関係を示す。図のように、磁気抵抗
変化率は約４％である。この値は実施例１より高い。こ
れは、磁性層の一部にＣｏを用いたためである。また、
図のように、Ｎｉ−Ｏ層の形成により磁気抵抗変化率は
低下するが、この原因は不明である。
【００２９】また、図１２のように、Ｎｉ−Ｏバッファ
層厚により、多層膜中のＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏ層，Ｃｏ層、
およびＣｕ層の結晶の（１１１）面のＸ線回折強度は増
加する。この（１１１）面のＸ線回折強度の増加に見ら
れる組織の変化が、Ｆｅ−Ｍｎ系合金を面心立方構造と
し、磁性層に印加する交換バイアス磁界を高くしたもの
と考えられる。
層厚により、多層膜中のＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏ層，Ｃｏ層、
およびＣｕ層の結晶の（１１１）面のＸ線回折強度は増
加する。この（１１１）面のＸ線回折強度の増加に見ら
れる組織の変化が、Ｆｅ−Ｍｎ系合金を面心立方構造と
し、磁性層に印加する交換バイアス磁界を高くしたもの
と考えられる。
【００３０】ところで、本実施例では、非磁性層２５と
してＣｕを用いた場合について述べたが、Ａｕ，Ａｇを
用いても、同様の結果を得ることができる。また、Ｃ
ｕ，Ａｇ，Ａｕを主成分とする合金を非磁性層２５とし
て用いることができる。
してＣｕを用いた場合について述べたが、Ａｕ，Ａｇを
用いても、同様の結果を得ることができる。また、Ｃ
ｕ，Ａｇ，Ａｕを主成分とする合金を非磁性層２５とし
て用いることができる。
【００３１】また、本実施例では、磁性層２３および磁
性層２７として、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金を用いたが、
Ｎｉ−Ｆｅ系合金も用いることができる。
性層２７として、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金を用いたが、
Ｎｉ−Ｆｅ系合金も用いることができる。
【００３２】また、本実施例では、反強磁性層２８とし
てＦｅ−Ｍｎ系合金を用いたが、他のＭｎ系合金反強磁
性材料を用いても同様の結果が得られる。他の反強磁性
材料は、Ｍｎ−Ｉｒ，Ｍｎ−Ｎｉ，Ｍｎ−Ｐｔ−Ｃｏ，
Ｍｎ−Ｃｏ，Ｍｎ−Ｐｔ，Ｍｎ−Ｐｄなどが好ましい。
てＦｅ−Ｍｎ系合金を用いたが、他のＭｎ系合金反強磁
性材料を用いても同様の結果が得られる。他の反強磁性
材料は、Ｍｎ−Ｉｒ，Ｍｎ−Ｎｉ，Ｍｎ−Ｐｔ−Ｃｏ，
Ｍｎ−Ｃｏ，Ｍｎ−Ｐｔ，Ｍｎ−Ｐｄなどが好ましい。
【００３３】また、基板２１としても、Ｓｉ単結晶以外
の他の基板を用いることができる。
の他の基板を用いることができる。
【００３４】＜実施例４＞図７におけるバッファ層２２
として、Ｎｉ−Ｏ(１０.０ｎｍ）／ＮＭ(１０.０ｎｍ）
＜ＮＭは非磁性金属＞という積層構造を有する材料を用
いた。バッファ層上には、実施例３と同様の多層膜を形
成した。バッファ層材料と磁気抵抗変化率との関係を表
２に示す。
として、Ｎｉ−Ｏ(１０.０ｎｍ）／ＮＭ(１０.０ｎｍ）
＜ＮＭは非磁性金属＞という積層構造を有する材料を用
いた。バッファ層上には、実施例３と同様の多層膜を形
成した。バッファ層材料と磁気抵抗変化率との関係を表
２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】表２のように、ＮＭとして周期律表のIV
ａ，Ｖａ族元素を用いると、実施例３で述べたＮｉ−Ｏ
のみの場合の磁気抵抗変化率３.７％ よりも高い磁気抵
抗変化率が得られる。
ａ，Ｖａ族元素を用いると、実施例３で述べたＮｉ−Ｏ
のみの場合の磁気抵抗変化率３.７％ よりも高い磁気抵
抗変化率が得られる。
【００３７】また、本実施例では、Ｎｉ−Ｏについての
み述べたが、他の３ｄ遷移金属元素の酸化物を用いても
同様の結果を得ることができる。
み述べたが、他の３ｄ遷移金属元素の酸化物を用いても
同様の結果を得ることができる。
【００３８】＜実施例５＞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、図１のバッフ
ァ層１２として、厚さ１０ｎｍのＮｉ−Ｏを用いた。バ
ッファ層１２の上に実施例１で述べた多層膜を形成した
図１３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５１および電極５２をシー
ルド層５３，５４で挟んだ構造を有する。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、２.４ｋＡ／ｍ(３０Ｏｅ）程度の印加磁界で３
％程度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、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、図１のバッフ
ァ層１２として、厚さ１０ｎｍのＮｉ−Ｏを用いた。バ
ッファ層１２の上に実施例１で述べた多層膜を形成した
図１３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５１および電極５２をシー
ルド層５３，５４で挟んだ構造を有する。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、２.４ｋＡ／ｍ(３０Ｏｅ）程度の印加磁界で３
％程度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、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。
【００３９】本実施例では、バッファ層材料として、Ｎ
ｉ−Ｏを用いたが、実施例２で述べた本発明のバッファ
層材料は全て磁気抵抗効果素子用の多層膜のバッファ層
として用いることができる。また、実施例３および実施
例４で述べた磁性層の一部にＣｏを用いた多層膜を用い
ることもできる。
ｉ−Ｏを用いたが、実施例２で述べた本発明のバッファ
層材料は全て磁気抵抗効果素子用の多層膜のバッファ層
として用いることができる。また、実施例３および実施
例４で述べた磁性層の一部にＣｏを用いた多層膜を用い
ることもできる。
【００４０】＜実施例６＞実施例４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１４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６１をシールド層６２，６３で挾んだ部分が再生ヘッ
ドとして働き、コイル６４を挾む下部磁極６５，上部磁
極６６の部分が記録ヘッドとして働く。また、電極６８
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１４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６１をシールド層６２，６３で挾んだ部分が再生ヘッ
ドとして働き、コイル６４を挾む下部磁極６５，上部磁
極６６の部分が記録ヘッドとして働く。また、電極６８
には、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒという多層構造の材料を用い
た。
【００４１】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
６７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６２，６３は
１.０μｍ、下部磁極６５，上部６６は３.０μｍ、各層
間のギャップ材はスパッタリングで形成したＡｌ2Ｏ3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０.２μｍ、記録磁極間では０.４μｍ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６４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
６７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６２，６３は
１.０μｍ、下部磁極６５，上部６６は３.０μｍ、各層
間のギャップ材はスパッタリングで形成したＡｌ2Ｏ3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０.２μｍ、記録磁極間では０.４μｍ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６４に
は膜厚３μｍのＣｕを使用した。
【００４２】この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、２.３ 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。
ところ、Ｎｉ−Ｆｅ単層膜を用いた磁気ヘッドと比較し
て、２.３ 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。
【００４３】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。
ヘッド以外の磁界検出器にも用いることができる。
【００４４】＜実施例７＞実施例６で述べた本発明の磁
気ヘッドを用い、磁気ディスク装置を作製した。装置の
構成を図１５に示す。磁気記録媒体７１には、残留磁束
密度０.７５Ｔ のＣｏ−Ｎｉ−Ｐｔ−Ｔａ系合金からな
る材料を用いた。磁気ヘッド７３のトラック幅は３μｍ
とした。磁気ヘッド７３における磁気抵抗効果素子は、
再生出力が高いため、信号処理に負担をかけない高性能
磁気ディスク装置が得られた。
気ヘッドを用い、磁気ディスク装置を作製した。装置の
構成を図１５に示す。磁気記録媒体７１には、残留磁束
密度０.７５Ｔ のＣｏ−Ｎｉ−Ｐｔ−Ｔａ系合金からな
る材料を用いた。磁気ヘッド７３のトラック幅は３μｍ
とした。磁気ヘッド７３における磁気抵抗効果素子は、
再生出力が高いため、信号処理に負担をかけない高性能
磁気ディスク装置が得られた。
【００４５】
【発明の効果】多層膜と基板との間に３ｄ遷移金属元素
の酸化物のバッファ層を形成すると、多層膜中の磁性層
に印加される反強磁性層からの交換バイアス磁界が増加
する。このため、磁化過程のヒステリシスの少ない、優
れた磁気特性を示す多層膜が得られる。また、バッファ
層形成後に、一度、大気にさらしても優れた特性が得ら
れるため、スパッタリング・カソードの少ないスパッタ
リング装置を用いても多層膜を形成することができる。
また、本発明の多層膜は低い印加磁界で磁気抵抗効果を
示す。さらに、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、
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。
の酸化物のバッファ層を形成すると、多層膜中の磁性層
に印加される反強磁性層からの交換バイアス磁界が増加
する。このため、磁化過程のヒステリシスの少ない、優
れた磁気特性を示す多層膜が得られる。また、バッファ
層形成後に、一度、大気にさらしても優れた特性が得ら
れるため、スパッタリング・カソードの少ないスパッタ
リング装置を用いても多層膜を形成することができる。
また、本発明の多層膜は低い印加磁界で磁気抵抗効果を
示す。さらに、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、
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】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と多層膜の磁化曲線との
関係を示すグラフ。
関係を示すグラフ。
【図３】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と反強磁性層に接してい
る磁性層に印加される交換バイアス磁界との関係を示す
グラフ。
る磁性層に印加される交換バイアス磁界との関係を示す
グラフ。
【図４】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と反強磁性層に接してい
ない磁性層の保磁力との関係を示すグラフ。
ない磁性層の保磁力との関係を示すグラフ。
【図５】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と多層膜の磁気抵抗変化
率との関係を示すグラフ。
率との関係を示すグラフ。
【図６】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と多層膜の（１１１）面
のＸ線回折強度との関係を示すグラフ。
のＸ線回折強度との関係を示すグラフ。
【図７】本発明の多層磁気抵抗効果膜の構造を示す断面
図。
図。
【図８】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と多層膜の磁化曲線との
関係を示すグラフ。
関係を示すグラフ。
【図９】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と反強磁性層に接してい
る磁性層に印加される交換バイアス磁界との関係を示す
グラフ。
る磁性層に印加される交換バイアス磁界との関係を示す
グラフ。
【図１０】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と反強磁性層に接して
いない磁性層の保磁力との関係を示すグラフ。
いない磁性層の保磁力との関係を示すグラフ。
【図１１】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と多層膜の磁気抵抗変
化率との関係を示すグラフ。
化率との関係を示すグラフ。
【図１２】Ｎｉ−Ｏバッファ層厚と多層膜の（１１１）
面のＸ線回折強度との関係を示すグラフ。
面のＸ線回折強度との関係を示すグラフ。
【図１３】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１４】本発明の磁気ヘッドの構造を示す斜視図。
【図１５】本発明の磁気記録再生装置の説明図。
１１…基板、１２…バッファ層、１３，１５…磁性層、
１４…非磁性層、１６…反強磁性層、１７…保護層。
１４…非磁性層、１６…反強磁性層、１７…保護層。
Claims (8)
- 【請求項１】二層の磁性層が非磁性層により分離されて
おり、一層の磁性層に反強磁性層が接している多層膜
が、３ｄ遷移金属元素の酸化物からなる層の上に形成さ
れていることを特徴とする多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項２】請求項１において、上記３ｄ遷移金属元素
の酸化物が、Ｎｉ−Ｏ，Ｆｅ−Ｏ，Ｃｏ−Ｏの群から選
ばれる材料である多層磁気抵抗効果膜。 - 【請求項３】請求項１または請求項２において、上記Ｎ
ｉ−Ｏ，Ｆｅ−Ｏ，Ｃｏ−Ｏの群から選ばれる材料の層
の厚さが２.５〜１２.５ｎｍである多層磁気抵抗効果
膜。 - 【請求項４】請求項１，２または３において、上記３ｄ
遷移金属元素の酸化物層と基板との間に、周期律表のIV
ａ，Ｖａ族元素からなる金属層が形成されている多層磁
気抵抗効果膜。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４に記載の上記多
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６】請求項５に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７】請求項５に記載の磁気抵抗効果素子と誘導
型磁気ヘッドを組み合わせた複合型磁気ヘッド。 - 【請求項８】請求項６または請求項７に記載の磁気ヘッ
ドを用いた磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4157995A JP3527786B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | 多層磁気抵抗効果膜および磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4157995A JP3527786B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | 多層磁気抵抗効果膜および磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08235540A true JPH08235540A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3527786B2 JP3527786B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=12612363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4157995A Expired - Fee Related JP3527786B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | 多層磁気抵抗効果膜および磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3527786B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0840334A1 (en) * | 1996-11-01 | 1998-05-06 | Read-Rite Corporation | Antiferromagnetic exchange biasing using buffer layer |
| EP1123988A1 (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-16 | Ga-Tek Inc., d.b.a. Gould Electronics Inc. | Method of forming chromium coated copper for printed circuit boards |
| WO2001063628A1 (fr) * | 2000-02-22 | 2001-08-30 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Film d'aimant permanent mince et sa production |
| US6295187B1 (en) | 1999-06-29 | 2001-09-25 | International Business Machines Corporation | Spin valve sensor with stable antiparallel pinned layer structure exchange coupled to a nickel oxide pinning layer |
| US6430013B1 (en) | 1999-12-06 | 2002-08-06 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive structure having improved thermal stability via magnetic barrier layer within a free layer |
| US6489035B1 (en) | 2000-02-08 | 2002-12-03 | Gould Electronics Inc. | Applying resistive layer onto copper |
| US6622374B1 (en) | 2000-09-22 | 2003-09-23 | Gould Electronics Inc. | Resistor component with multiple layers of resistive material |
| US6867951B1 (en) | 2000-07-12 | 2005-03-15 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Spin valve magnetic properties with oxygen-rich NiO underlayer |
-
1995
- 1995-03-01 JP JP4157995A patent/JP3527786B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0840334A1 (en) * | 1996-11-01 | 1998-05-06 | Read-Rite Corporation | Antiferromagnetic exchange biasing using buffer layer |
| US6751844B2 (en) | 1999-06-29 | 2004-06-22 | International Business Machines Corporation | Method of making a spin valve sensor with stable antiparallel pinned layer structure exchange coupled to a nickel oxide pinning layer |
| US6295187B1 (en) | 1999-06-29 | 2001-09-25 | International Business Machines Corporation | Spin valve sensor with stable antiparallel pinned layer structure exchange coupled to a nickel oxide pinning layer |
| US6430013B1 (en) | 1999-12-06 | 2002-08-06 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive structure having improved thermal stability via magnetic barrier layer within a free layer |
| US6489035B1 (en) | 2000-02-08 | 2002-12-03 | Gould Electronics Inc. | Applying resistive layer onto copper |
| US6489034B1 (en) | 2000-02-08 | 2002-12-03 | Gould Electronics Inc. | Method of forming chromium coated copper for printed circuit boards |
| EP1123988A1 (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-16 | Ga-Tek Inc., d.b.a. Gould Electronics Inc. | Method of forming chromium coated copper for printed circuit boards |
| WO2001063628A1 (fr) * | 2000-02-22 | 2001-08-30 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Film d'aimant permanent mince et sa production |
| US6805980B2 (en) | 2000-02-22 | 2004-10-19 | Neomax Co., Ltd. | Thin permanent-magnet film and process for producing the same |
| US6867951B1 (en) | 2000-07-12 | 2005-03-15 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Spin valve magnetic properties with oxygen-rich NiO underlayer |
| KR100416050B1 (ko) * | 2000-07-31 | 2004-01-24 | 고울드 일렉트로닉스 인코포레이티드 | 인쇄 회로 기판용 크롬 코팅 구리 제조 방법 |
| US6622374B1 (en) | 2000-09-22 | 2003-09-23 | Gould Electronics Inc. | Resistor component with multiple layers of resistive material |
| US6771160B2 (en) | 2000-09-22 | 2004-08-03 | Nikko Materials Usa, Inc. | Resistor component with multiple layers of resistive material |
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