JPH08279117A - 巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド - Google Patents

巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド

Info

Publication number
JPH08279117A
JPH08279117A JP7078022A JP7802295A JPH08279117A JP H08279117 A JPH08279117 A JP H08279117A JP 7078022 A JP7078022 A JP 7078022A JP 7802295 A JP7802295 A JP 7802295A JP H08279117 A JPH08279117 A JP H08279117A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
coercive force
ferromagnetic
magnetic
material film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7078022A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumito Koike
文人 小池
Naoya Hasegawa
直也 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP7078022A priority Critical patent/JPH08279117A/ja
Priority to US08/626,103 priority patent/US5742458A/en
Priority to US08/730,285 priority patent/US5688380A/en
Publication of JPH08279117A publication Critical patent/JPH08279117A/ja
Priority to US09/054,424 priority patent/US6340520B1/en
Priority to US09/547,705 priority patent/US6387550B1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/085—Oxides of iron group metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
    • G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
    • G11B5/3932—Magnetic biasing films
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/80—Constructional details
    • H10N50/85—Magnetic active materials
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B2005/3996—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/90—Magnetic feature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/11—Magnetic recording head
    • Y10T428/1107—Magnetoresistive
    • Y10T428/1121—Multilayer
    • Y10T428/1129—Super lattice [e.g., giant magneto resistance [GMR] or colossal magneto resistance [CMR], etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/11—Magnetic recording head
    • Y10T428/1157—Substrate composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/11—Magnetic recording head
    • Y10T428/1193—Magnetic recording head with interlaminar component [e.g., adhesion layer, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951—Fe-base component
    • Y10T428/12958—Next to Fe-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ＦｅＭｎのような耐食性および耐
環境性に問題を有する材料を用いることなく耐食性と耐
熱性に優れ、電流の分流損が生じないとともに、磁性膜
の保磁力差を利用して巨大磁気抵抗効果を得る構成であ
るものの、保磁力差をつける磁性膜を同質のもので構成
することができ、しかも低磁界で磁化の回転を行う膜の
保磁力を小さくすることができ、小さな磁界で大きな抵
抗変化を得ることができる巨大磁気抵抗効果材料膜とそ
の製造方法およびそれを用いた磁気ヘッドの提供を目的
とする。 【構成】 本発明は、少なくとも２層の強磁性層２２、
２４が、非磁性層２３を介して基板２０上に生成され、
前記強磁性層のうち、少なくとも一層が強磁性層と隣接
して設けられた保磁力増大層２１により磁化反転がピン
止めされて保磁力が大きくされ、他の強磁性層の磁化が
自由にされてなり、低磁界において磁気抵抗変化を生じ
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッド、位置セン
サ、回転センサ等に用いられる巨大磁気抵抗効果素子用
の磁気抵抗材料膜とその製造方法およびそれを用いた磁
気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の用途に用いられている磁
気抵抗（ＭＲ）効果材料として、Ｎｉ-Ｆｅ合金薄膜
（パーマロイ薄膜）が知られているが、パーマロイ薄膜
の抵抗変化率は２〜３％が一般的である。従って、今
後、磁気記録における線記録密度およびトラック密度の
向上あるいは磁気センサにおける高分解能化に対応する
ためには、より抵抗変化率（ＭＲ比）の大きい磁気抵抗
効果材料が望まれている。
【０００３】ところで近年、巨大磁気抵抗効果と呼ばれ
る現象が、Ｆｅ／Ｃｒ交互積層膜、あるいは、Ｃｏ／Ｃ
ｕ交互積層膜などの多層薄膜で発見されている。これら
の多層薄膜においては、ＦｅやＣｏなどからなる各強磁
性金属層の磁化がＣｒやＣｕなどからなる非磁性金属層
を介して磁気的な相互作用を起こし、積層された上下の
強磁性金属層の磁化が、反平行状態を保つように結合し
ている。即ち、これらの構造においては、外部磁場のな
い時、非磁性金属層を介して交互に積層された強磁性金
属層が、一層毎に磁化の向きを反対方向に向けて積層さ
れている。そして、これらの構造においては、適当な外
部磁界が印加されると、各強磁性金属層の磁化の向きが
同じ方向に揃うように変化する。
【０００４】前記の構造において、各強磁性金属層の磁
化が反平行状態の場合と平行状態の場合では、Ｆｅ強磁
性金属層とＣｒ非磁性金属層の界面、あるいは、Ｃｏ強
磁性金属層とＣｕ非磁性金属層の界面における伝導電子
の散乱のされ方が、伝導電子のスピンに依存して異なる
といわれている。従ってこの機構に基づくと、各強磁性
金属層の磁化の向きが反平行状態の時は電気抵抗が高
く、平行状態の時は電気抵抗が低くなり、抵抗変化率と
して従来のパーマロイ薄膜を上回る、いわゆる、巨大磁
気抵抗効果を発生する。このように、これらの多層薄膜
は、従来のＮｉ-Ｆｅの単層薄膜とは根本的に異なるＭ
Ｒ発生機構を有している。
【０００５】しかしながら、これらの多層膜において
は、各強磁性金属層の磁化の向きを反平行とするように
作用する強磁性金属層間の磁気的相互作用が強すぎるた
めに、各強磁性金属層の磁化の向きを平行に揃えるため
には、非常に大きな外部磁界を作用させなくてはならな
い問題がある。従って、強い磁界をかけないと大きな抵
抗変化が起こらないことになり、磁気ヘッドなどのよう
に磁気記録媒体からの微小な磁界を検出する装置に適用
した場合に満足な高い感度が得られないという問題があ
った。
【０００６】この問題を解決するためには、強磁性金属
層間に働く磁気的な相互作用を過度に強くしないよう
に、ＣｒやＣｕなどからなる非磁性金属層の厚さを調整
し、各強磁性金属層の磁化の向きの相対的な方向を磁気
的相互作用とは別の方法により制御することが有効と思
われる。従来、このような磁化の相対的な方向制御技術
として、ＦｅＭｎなどの反強磁性層を設けることによ
り、一方の強磁性金属層の磁化の向きを固定し、この強
磁性金属層の磁化の向きが外部磁界に対して動き難いよ
うに構成し、他方の強磁性金属層の磁化の向きを自由に
動けるように構成することにより、微小な磁界による動
作を可能にした技術が提案されている。
【０００７】図２２は、特開平６ー６０３３６号公報に
開示されているこの種の技術を応用した構造の磁気抵抗
センサの一例を示すものである。図２２に示す磁気抵抗
センサＡは、非磁性の基板１に、第１の磁性層２と非磁
性スペーサ３と第２の磁性層４と反強磁性層５を積層し
て構成されるものであり、第２の磁性層４の磁化の向き
Ｂが反強磁性層５による磁気的交換結合により固定され
るとともに、第１の磁性層２の磁化の向きＣが、印加磁
界がない時に第２の磁性層４の磁化の向きＢに対して直
角に向けられている。ただし、この第１の磁性層２の磁
化の向きＣは固定されないので外部磁界により回転でき
るようになっている。
【０００８】図２２に示す構造に対して印加磁界ｈを付
加すると、印加磁界ｈの方向に応じて第１の磁性層２の
磁化の向きＣが点線矢印の如く回転するので、第１の磁
性層２と第２の磁性層４との間で磁化に角度差が生じる
ことになるために、抵抗変化が起こり、これにより磁場
検出ができるようになっている。
【０００９】次に、一方の磁性層の磁化の向きを固定
し、他方の磁性層の磁化の向きを自由とした構成の磁気
抵抗センサの他の例として、図２３に示すように、基板
６上にＮｉＯの反強磁性層７と、Ｎｉ-Ｆｅの磁性層８
と、Ｃｕの非磁性金属層９と、Ｎｉ-Ｆｅの磁性層１０
と、Ｃｕの非磁性金属層１１と、Ｎｉ-Ｆｅの磁性層１
２と、ＦｅＭｎの反強磁性層１３を順次積層した構造の
磁気抵抗センサＢが知られている。この例の構造におい
ては、反強磁性層７、１３によりそれらに隣接する強磁
性金属層８、１２の磁化がそれぞれ固定され、強磁性金
属層８、１２の間に非磁性金属層９、１１を介して挟ま
れた強磁性金属層１０の磁化が外部磁界に応じて回転可
能に構成されている。
【００１０】図２２あるいは図２３に示す構造の磁気抵
抗センサであると、微小な印加磁界の変化に対して磁気
抵抗センサＡと磁気抵抗センサＢの電気抵抗が直線的に
感度良く変化する。また、第１の磁性層２としてＮｉ-
Ｆｅなどの軟磁性材料を用いると、その軟磁気特性を利
用することができ、ヒステリシスが少ないなどの利点を
有する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２２
あるいは図２３に示す構造の磁気抵抗センサはＦｅＭｎ
の反強磁性層５で隣接する第２の磁性層４の磁化を固定
し、第１の磁性層２の磁化を自由にするか、上下のＦｅ
ＭｎとＮｉＯの反強磁性層７、１３でそれらの間の強磁
性金属層８、１２の磁化を固定し、それらの間の磁性層
１０の磁化を自由にする構造であるので、巨大磁気抵抗
効果に寄与するＮｉ-Ｆｅ（磁性層）／Ｃｕ（非磁性金
属層）の界面の数を多くできない制約があり、ＭＲ比の
大きさに制約を生じる問題があった。また、反強磁性層
５、７の構成材料として用いられるＦｅＭｎは、耐食性
および耐環境性の面から見て不利な問題がある。
【００１２】次に、図２２と図２３に示す構造の磁気抵
抗センサの変形的な構造例として、図２４に示すよう
に、ガラス基板１５上に、Ｃｕの非磁性層１６と、Ｃ
ｏ、Ｃｏ-Ｐｔ、Ｃｏ-Ｃｒ-Ｔａ等からなる硬質磁性材
料層１７と、Ｃｕの非磁性層１８と、Ｎｉ-Ｆｅの軟質
磁性材料膜１９を複数回繰り返し積層した構造の磁気抵
抗センサＣが知られている。図２４に示す構造の磁気抵
抗センサＣは、硬質磁性材料膜１７と軟質磁性材料膜１
９の保磁力差を利用し、非磁性層１８の厚さを所定の厚
さに調整することで、両磁性層１７、１９の磁化の向き
を平行にあるいは反平行にすることができ、これにより
巨大磁気抵抗効果を得ることができる。そしてこの構造
の磁気抵抗センサＣは、積層数を自由に変更できるの
で、積層数を多くすることにより、図２２と図２３に示
す構造の磁気抵抗センサよりも大きなＭＲ比を得ること
ができる特徴がある。
【００１３】ところが、図２４に示す構造の磁気抵抗セ
ンサＣにあっては、硬質磁性材料膜１７の保磁力が大き
い場合はＭＲ比を大きくすることはできるが、一方で漏
れ磁束が多くなり、この影響によって軟質磁性材料膜１
９の保磁力も大きくなり、その結果としてＭＲセンサと
しての感度（単位磁界あたりの抵抗変化率）が劣化して
しまう問題があった。そこでこの問題を解決するために
本発明者らが研究を重ねた結果、硬質磁性材料膜１７の
高い保磁力が軟質磁性材料膜に影響するのは、硬質磁性
材料膜１９からの漏洩磁界により軟質磁性材料膜１９の
異方性分散が大きくなるためであるとの結論に至った。
また、硬質磁性材料膜１７と軟質磁性材料膜１９との間
で静磁気的な結合が生じ、軟質磁性材料膜１９の磁化反
転が硬質磁性材料膜１７により抑制されるためであると
の結論に至った。従ってこの種の磁気抵抗センサＣにあ
っては、軟質磁性材料膜１９に対する硬質磁性材料膜１
７の保磁力の影響の調整あるいは角形比の制御が難しい
問題を有している。
【００１４】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、ＦｅＭｎのような耐食性および耐環境性に問題を
有する材料を用いることなく耐食性と耐熱性に優れ、電
流の分流損が生じないとともに、磁性膜の保磁力差を利
用して巨大磁気抵抗効果を得る構成であるものの、保磁
力差をつける磁性膜を同質のもので構成することがで
き、しかも磁化の回転を行う膜の保磁力を小さくするこ
とができ、小さな磁界で大きな抵抗変化を得ることがで
きる巨大磁気抵抗効果材料膜とその製造方法およびそれ
を用いた磁気ヘッドの提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、少なくとも２層の強磁性層
が、非磁性層を介して基板上に生成され、前記強磁性層
のうち、少なくとも一層が強磁性層と隣接して設けられ
た保磁力増大層により磁化反転がピン止めされて保磁力
が大きくされ、他の強磁性層の磁化が自由にされてな
り、低磁界において磁気抵抗変化を生じるものである。
【００１６】前記の構造において、保磁力増大層を反強
磁性体から、あるいは、酸化物反強磁性体から、または
α-Ｆｅ2Ｏ3から構成することができる。また、保磁力
増大層に隣接した強磁性層の保磁力が５０〜２０００
Ｏｅに、保磁力増大層に隣接しない強磁性層の保磁力が
０〜４０ Ｏｅに設定されてなることが好ましい。更
に、保磁力増大層に隣接した強磁性層の保磁力が１００
〜１０００ Ｏｅに、保磁力増大層に隣接しない強磁性
層の保磁力が０〜２０ Ｏｅに設定されてなることが好
ましい。
【００１７】前記の構造において、α-Ｆｅ2Ｏ3からな
る保磁力増大層が、Ａｒガス圧３ｍTorr以下でスパッタ
により成膜されたものであることが好ましい。また、α
-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層の層厚が２００〜１０
００Åに設定されてなることが好ましい。前記強磁性層
が、Ｎｉ-Ｆｅ合金、Ｃｏ、Ｎｉ-Ｆｅ-Ｃｏ合金のいず
れかからなることが好ましい。更に、保磁力増大層に隣
接した強磁性層が、Ｃｏからなり保磁力増大層に隣接し
ない強磁性層が、Ｎｉ-Ｆｅ合金層から、あるいは非磁
性層に隣接したＣｏ層とＮｉ-Ｆｅ合金層との２層構造
からなることが好ましい。更にまた、保磁力増大層に隣
接する強磁性層の膜厚が１５０Å以下とされてなること
が好ましい。
【００１８】一方、前記非磁性層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｃｒの中から選択される１種または２種以上からな
ることが好ましい。また、非磁性層の層厚が１０〜５０
Åにされてなることが好ましい。更に、前記非磁性層の
層厚が２０〜３０Åにされてなることが好ましい。
【００１９】次に、Ａｒガス圧３ｍTorr以下の雰囲気中
において磁界を印加しながらスパッタにより基板上にα
-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層を形成し、この保磁力
増大層上に、非磁性層を挟んで少なくとも２層の強磁性
層を形成することで巨大磁気抵抗効果材料膜を製造する
ことができる。また、Ａｒガス圧３ｍTorr以下の雰囲気
中において無磁場中でスパッタにより基板上にα-Ｆｅ2
Ｏ3からなる保磁力増大層を形成し、この保磁力増大層
上に、非磁性層を挟んで少なくとも２層の強磁性層を形
成することで巨大磁気抵抗効果材料膜を製造することが
できる。
【００２０】次に本発明の磁気ヘッドは、磁気ギャップ
を介して対向する下部コア層および上部コア層と、前記
コア層に磁界を与えるコイル層とが形成され、コア層の
外部側で磁気ギャップの近傍に巨大磁気抵抗効果素子が
設けられてなる磁気ヘッドであって、前記巨大磁気抵抗
効果素子が、先に記載のいずれかの構造の巨大磁気抵抗
効果材料膜からなるものである。
【００２１】
【作用】非磁性層を介して設けられた強磁性層の一方が
保磁力増大層により交換結合を受けてその磁化が固定さ
れ保磁力が増大されるとともに、他方の強磁性層の磁化
が自由となるので、磁化が自由にされた強磁性層の磁化
の向きが外部磁界により変わることで巨大磁気抵抗効果
が発揮される。また、強磁性層は２層に限らず、それ以
上の多層構造にできるので、巨大磁気抵抗効果を奏する
積層膜が提供される。巨大磁気抵抗を奏する基となる交
換結合を生じさせる保磁力増大層は、反強磁性体あるい
は酸化物反強磁性体から構成することができ、より具体
的には、α-Ｆｅ2Ｏ3から構成することができる。
【００２２】保磁力増大層に隣接する強磁性層の保磁力
は５０〜２０００ Ｏｅの範囲に、他の強磁性層の保磁
力は０〜４０ Ｏｅの範囲に設定される場合に良好な特
性が発揮される。また、このような保磁力範囲内でも１
００〜１０００ Ｏｅの範囲と０〜２０ Ｏｅの範囲でよ
り優れた特性が得られる。
【００２３】次に、α-Ｆｅ2Ｏ3の保磁力増大層がＡｒ
ガス圧３ｍTorr以下の雰囲気でスパッタにより成膜され
たものであると、大きな磁気抵抗効果が発揮される。ま
た、保磁力増大層に交換結合を受ける強磁性層が磁化反
転するブロッキング磁界は、大きい方が好ましいが、こ
のブロッキング磁界を大きくするためには、保磁力増大
層に交換結合を受ける強磁性層の保磁力が大きい方が好
ましく、前述の如く、Ａｒガス圧３ｍTorr以下の雰囲気
でスパッタにより成膜された場合はこの強磁性層の保磁
力が大きくなり、良好な巨大磁気抵抗効果材料膜が得ら
れる。
【００２４】α-Ｆｅ2Ｏ3の保磁力増大層の層厚が２０
０〜１０００Åの範囲であれば、大きな磁気抵抗効果が
安定して得られる。強磁性層は、Ｎｉ-Ｆｅ合金、Ｃ
ｏ、Ｎｉ-Ｆｅ-Ｃｏ合金のいずれかから構成することが
でき、その中でも、保磁力増大層に隣接する強磁性層を
Ｃｏから、他の強磁性層をＮｉ-Ｆｅ合金あるいはＣｏ
層とＮｉ-Ｆｅ合金層の２層構造から構成することでよ
り良好な磁気抵抗効果が得られる。次に、保磁力増大層
に隣接する強磁性層の層厚は、１５０Å以下とすること
が好ましく、この場合に保磁力が大きくなり易く、大き
な磁気抵抗効果が得られ易、い。また、非磁性層の層厚
は、高い磁気抵抗変化を得るためには１０〜５０Åの範
囲が好ましく、２０〜３０Åの範囲である場合に、磁化
が自由な強磁性層への他の強磁性層の影響を少なくする
ことができる。
【００２５】次に本発明の巨大磁気抵抗効果材料膜を製
造する場合、Ａｒガス圧３ｍTorr以下の雰囲気中におい
て磁界を印加しながら、あるいは、無磁場中でスパッタ
により基板上にα-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層を形
成し、この保磁力増大層上に、非磁性層を挟んで少なく
とも２層の強磁性層を形成することで優れた磁気抵抗効
果を奏するものが得られる。また、特に、無磁場中成膜
処理で製造するならば、検出磁界方向と測定電流方向が
平行である場合と、検出磁界方向と測定電流方向が垂直
である場合の両方で大きな抵抗変化率を得ることがで
き、異方性のない磁気抵抗変化特性を有する巨大磁気抵
抗効果材料膜が得られる。次に、前記構造の巨大磁気抵
抗効果材料膜を磁気ヘッドに用いたものは、磁気記録媒
体からの微小な磁界に反応して抵抗変化を起こし、これ
により検出感度良く磁気情報の読出を行い得るようにな
る。
【００２６】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る巨大磁気抵抗効果材料
膜の第１実施例を示すもので、この例の巨大磁気抵抗効
果材料膜Ｄは、非磁性体の基板２０とその上に順次積層
された保磁力増大層２１と強磁性層２２と非磁性層２３
と強磁性層２４と保護層２５とを主体として構成されて
いる。
【００２７】前記基板２０は、ガラス、Ｓｉ、Ａｌ
2Ｏ3、ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3とＴｉＣとの燒結体、
フェライトなどに代表される非磁性材料から構成されて
いる。なお、基板２０の上面には、基板上面の凹凸やう
ねりを除去する目的であるいはその上に積層される層の
結晶整合性を良好にするなどの目的で被覆層やバッファ
層が適宜設けられていても良い。
【００２８】保磁力増大層２１は、その上に形成される
強磁性層２２に磁気的交換結合力を作用させて強磁性層
２２の保磁力を増大させるものであり、この保磁力増大
層２１は、反強磁性体、特に酸化物反強磁性体から構成
されることが好ましく、１つの具体例としては、α-Ｆ
ｅ2Ｏ3から形成される。なお、この保磁力増大層２１と
して、硬質磁性材料を用いることもでき、具体的にはＣ
ｏ-Ｐｔ合金から構成することもできる。
【００２９】前記強磁性層２２、２４は、いずれも強磁
性体の薄膜からなるが、具体的にはＮｉ-Ｃｏ合金、Ｃ
ｏ、Ｎｉ-Ｆｅ-Ｃｏ合金などからなる。また、強磁性層
２２をＣｏ層から、強磁性層２４をＮｉ-Ｆｅ合金層か
ら、あるいは、Ｃｏ層とＮｉ-Ｆｅ合金層の積層構造か
ら構成することが好ましい。なお、Ｃｏ層とＮｉ-Ｆｅ
合金層との２層構造とする場合は、図２に示す構造の如
く非磁性層２３側に薄いＣｏ層２６を配置する構造とす
ることが好ましい。
【００３０】これは、非磁性層２３を強磁性層２２、２
４で挟む構造の巨大磁気抵抗効果発生機構にあっては、
強磁性層２２、２４を同種の材料から構成する方が、異
種の材料から構成するよりも、伝導電子のスピン依存錯
乱以外の因子が生じる可能性が低く、より高い磁気抵抗
効果を得られることに起因している。このようなことか
ら、強磁性層２２をＣｏから構成した場合は、強磁性層
２４の非磁性層２３側を所定の厚さでＣｏ層に置換した
図２に示す構造が好ましい。また、Ｃｏ層を特に区別し
て設けなくとも、強磁性層２４の非磁性層２３側にＣｏ
の多く含ませた合金状態とし、保護層２５側に向かうに
つれて徐々にＣｏ濃度が薄くなるような濃度勾配層とし
ても良い。
【００３１】前記非磁性層２３は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｕ、
Ａｇなどに代表される非磁性体からなり、２０〜４０Å
の厚さに形成されている。ここで非磁性膜２３の厚さが
２０Åより薄いと、強磁性層２２と強磁性層２４との間
で磁気的結合が起こりやすくなる。また、非磁性材料膜
２３が４０Åより厚いと磁気抵抗効果を生じる要因であ
る非磁性層２３と強磁性層２２、２４の界面を通過する
伝導電子の効率が低下し、即ち、電流の分流効果により
磁気抵抗効果が低減されてしまうので好ましくない。前
記保護層２５は、強磁性層２４の酸化防止のために設け
る層であるが、強磁性層２４を耐食性に富む材料で形成
する場合は省略することもできる。また、この保護層２
５の上に更に絶縁性のオーバーコート層を設けることも
できる。この場合に設けるオーバーコート層は、Ａｌ2
Ｏ3、石英などの絶縁材料から構成することが好まし
い。この絶縁材料からなるオーバーコート層を設け、Ｃ
ｕからなる保護層２５を設けない場合は、Ｃｕの保護層
２５によるシャント効果（電流の分流損）によりＭＲ値
が減少することを防止できる。
【００３２】図１または図２に示す構造であるならば、
保磁力増大層２１の存在により強磁性層２２が磁気的交
換結合を受けてその磁化の向きがピン止めされることに
よりその保磁力が増大され、他の強磁性層２４の磁化の
方向が自由にされる結果、強磁性層２２と２４の間に保
磁力差が生じ、これに起因して巨大磁気抵抗効果が得ら
れる。即ち、磁化が自由にされた強磁性層２４に、磁気
記録媒体からの漏れ磁界などのような外部磁界が作用す
ると、強磁性層２４の磁化の向きが容易に反転するの
で、反転に伴って抵抗変化が生じ、この抵抗変化を測定
することで磁気記録媒体の磁気情報を読み取ることがで
きる。
【００３３】なお、図１と図２に示す構造では保磁力増
大層２１をα-Ｆｅ2Ｏ3から構成したが、保磁力増大層
２１の構成材料は強磁性層２２に磁気的交換結合力を作
用させて保磁力を高くするようなものであれば良いの
で、他の反強磁性体、酸化物反強磁性体あるいは高保磁
力磁性体から構成しても良いのは勿論である。なおま
た、保磁力増大層２１は必ず基板側に設ける必要はな
く、保護層２５と強磁性層２４の間に設けても良い。そ
の場合は、強磁性層２４がその磁化をピン止めされた層
となり、強磁性層２２が磁化を自由にされた層となる。
【００３４】次に、図１に示す構造の巨大磁気抵抗効果
材料膜Ｄを得るには、ガラスなどの基板を高周波マグネ
トロンスパッタ装置あるいはイオンビームスパッタ装置
のチャンバ内に設置し、チャンバ内をＡｒガスなどの不
活性ガス雰囲気としてから順次必要な層を成膜すること
により作成することができる。成膜に必要なターゲット
はα-Ｆｅ2Ｏ3ターゲット、Ｎｉ-Ｆｅ合金ターゲット、
Ｃｕターゲットである。なお、図２に示す構造の巨大磁
気抵抗効果材料膜Ｅを得るには、前記のターゲットに加
えてＣｏターゲットが必要とされる。
【００３５】また、成膜の際にＡｒガス圧を３ｍTorr以
下として成膜することが好ましい。更に成膜時において
は、基板に対して適当な方向に磁界を印加しつつ成膜す
る磁場中成膜処理を施しても良いし、磁界を印加せずに
成膜する無磁場中成膜で成膜しても良い。本発明の構造
では、磁場中成膜は勿論のこと、無磁場中成膜であって
も高い磁気抵抗効果を奏する巨大磁気抵抗効果材料膜が
得られる。
【００３６】「製造例」高周波マグネトロンスパッタ装
置を用い、ガラス基板（松波硝子株式会社製＃０１０
０）上に、α-Ｆｅ2Ｏ3ターゲットとＮｉ-２０wt%Ｆｅ
ターゲットとＣｕターゲットを用いて図１に示す構造に
なるようにスパッタして巨大磁気抵抗効果材料膜試料を
作成した。この際、α-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層
２１の層厚を５００Å、Ｎｉ-Ｆｅ合金からなる強磁性
層２２の層厚を６０Å、Ｃｕからなる非磁性層２３の層
厚を２２Å、Ｎｉ-Ｆｅ合金からなる強磁性層２４の層
厚を９０Å、Ｃｕからなる保護層２５の層厚を４４Åと
した。また、スパッタの際のＡｒガス圧は、α-Ｆｅ2O3
の保磁力増大層成膜時のみ０.５ｍTorr、Ｎｉ-Ｆｅ合金
の強磁性層２２、２４とＣｕの非磁性層２３の成膜時に
３ｍTorrに設定した。更に、基板には、基板面に平行な
１００ Ｏｅの磁界を印加した。
【００３７】得られた試料に対しＶＳＭ（振動試料型磁
力計）を用いてＭ-Ｈカーブを測定したところ、図３に
示すような結果が得られた。図３に示す結果から、Ｍ-
Ｈカーブは、反強磁性層であるα-Ｆｅ2Ｏ3の保磁力増
大層２１から交換結合を受けて保磁力が大きくなったＮ
ｉ-Ｆｅ合金の強磁性層２２の特性と、Ｃｕの非磁性層
２３を介して磁界０近傍で急峻に磁化反転を行う保磁力
（Ｈｃ）の小さなＮｉ-Ｆｅ合金の強磁性層２４の特性
とが重なって合成された２段階型のＭ-Ｈカーブとなっ
ていることが明らかになった。また、図３に示す結果か
ら、Ｈｃ＝（６７０＋５３０）／２＝６００ Ｏｅ、Ｈ
ｅｘ＝（６７０−５３０）／２＝７０ Ｏｅと計算する
ことができる。また、図３の第４象限において、縦軸の
−２×１０-4ｅｍｕの値近傍から急峻に立ち上がる部分
が、保磁力の小さいＮｉ-Ｆｅ合金の強磁性層２４の磁
化反転の様子を示す。
【００３８】次に、この試料に対し４端子抵抗計を用い
て磁界を印加しつつＲ-Ｈ特性を測定した結果、図４に
示すＲ-Ｈカーブが得られた。図４のカーブのように、
保磁力（Ｈｃ）の小さな強磁性層２４の磁化反転によ
り、磁界０近傍で急激な抵抗値の増大が見られる。これ
は、強磁性層２４と強磁性層２２の磁化の向きが反平行
になったことにより伝導電子のスピン依存錯乱に基づく
現象である。この図に示す試料では抵抗変化率ΔＲ／Ｒ
＝３.８％が得られた。
【００３９】図５は、前記の試料に対し、＋方向に１ｋ
Ｏｅの磁界を印加した後、磁界０近傍（±５０ Ｏｅ）
で外部磁界を振った場合に得られたＲ-Ｈマイナーカー
ブを示す。図５に示すカーブから、低磁界で磁化の向き
が反転する強磁性層２４の保磁力（Ｈcf）は、約７ Ｏ
ｅであり、強磁性層２２と強磁性層２４との間に結合磁
界が生じた場合に見られるヒステリシスシフト量（Ｈ
b）も０に近い非常に小さい値であることが判明した。
以上の試料から得られた特性を従来の巨大磁気抵抗材料
の試料と比較した結果を以下の表１に示す。表１におい
て、従来例の構造に用いたＮｉ-Ｆｅ合金層とＣｕ層の
層厚は本願発明例と同じ厚さとした。
【００４０】
【表１】
【００４１】表１においてＨB（単位Ｏｅ）はブロッキ
ング磁界を意味し、Ｈcf（単位Ｏｅ）は低磁界で磁化の
向きが反転する強磁性層の保磁力を意味し、Ｈbはヒス
テリシスシフト量を意味している。表１において、本発
明試料のΔＭＲの値が最大となってるのは、反強磁性膜
であるα-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層が、酸化膜で
あり、絶縁性が高いためにシャント効果（電流の分流
損）が少ないためである。ブロッキング磁界とは、反強
磁性膜に交換結合を受けたＮｉ-Ｆｅ合金層あるいは高
保磁力磁性層が磁化反転してしまう磁界であり、実用上
は大きいことが好ましい。従来例１）の試料では、ＨB
が小さく、またＨbが大である欠点があり、従来例２）
の試料では、ＨcfとＨbが大きい欠点がある。これらに
対して本発明の試料３）では、これらの欠点を克服し、
なおかつΔＭＲの大きな巨大磁気抵抗材料であることが
明らかである。 従って本願発明に係る試料は、従来構
造のいずれに対しても優れた特性を有していることが明
らかである。
【００４２】図６は本発明で用いたα-Ｆｅ2Ｏ3の保磁
力磁性層を基板上に１０００Åの膜厚で形成した場合の
Ｘ線回折データを示す。測定条件は、Ｘ線源として、Ｃ
ｏ（Ｋα）を用い、電圧４０ｋｖ、電流２０ｍＡ、走査
速度１.００゜／分とした。この図のデータから、本発
明で用いる保磁力磁性層は、反強磁性体のα-Ｆｅ2Ｏ3
からなることが明らかになった。
【００４３】図７と図８はα-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力
磁性層の作成条件を検討した際のＭＲ特性を示すもので
あり、図７は成膜時のＡｒガス圧とΔＭＲの関係を図８
は成膜時のＡｒガス圧を保磁力Ｈｃの関係を示す。な
お、巨大磁気抵抗効果材料膜としての全体構造は図１に
示す例のものと同等とした。図７に示す結果から明らか
なように成膜時のＡｒガス圧が高いとα-Ｆｅ2Ｏ3の保
磁力磁性層に隣接したＮｉ-Ｆｅの強磁性層の保磁力
（Ｈcp）が低下し、ΔＭＲ（＝ΔＲ／Ｒ）が小さくなる
ことが判明した。特に、図７から、３ｍTorrを超えるガ
ス圧から急激にΔＭＲが減少していることが判る。これ
により、ΔＭＲの値を安定的に得るためには、Ａｒガス
圧を３ｍTorr以下にすることが好ましいことが判明し
た。また、前述したブロッキング磁界ＨBを大きくする
ためにはＨcpが大きくなくてはならないために、図８か
らもわかるように最低でも３ｍTorr必要であるが、表１
の従来例１）の試料の如くＦｅ-Ｍｎの反強磁性体を用
いた試料のブロッキング磁界が２００であることを考慮
し、ＨB＞２００ Ｏｅと仮定すると、Ａｒガス圧を１ｍ
Torr以下、より好ましくは０.５ｍTorrとする必要があ
ることが明らかである。
【００４４】図９と図１０はα-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁
力増大層の厚さを５０〜１０００Åまで変化させた場合
のＭＲ特性を示す。各図に示す結果から明らかなよう
に、保磁力増大層に隣接するＮｉ-Ｆｅの強磁性層の保
磁力Ｈcpを大きくするためには、ある程度の厚さを必要
とすることが判る。図９から、ΔＭＲを安定的に得るた
めには、保磁力増大層の厚さを少なくとも２００Å以
上、ＨB＞２００ Ｏｅと仮定すると、３５０Å以上の厚
さを要することが明らかである。ただし、５００Å以上
の膜厚としても１０００Åに向かってＨcpは飽和傾向と
なるため、１０００Å以上の膜厚は不用と考えられる。
従って保磁力増大層の厚さを好ましくは２００〜１００
０Åの範囲、より好ましくは３５０〜１０００Åの範囲
とすることとした。また、巨大磁気抵抗効果材料膜を磁
気ヘッドに応用する際、巨大磁気抵抗効果材料膜からな
るＭＲ素子はシールド層と絶縁層にサンドイッチ状に挟
まれた状態で設けられるために、α-Ｆｅ2Ｏ3の保磁力
増大層は、１０００Å以下であれば特に問題とはならな
い。また、図１０から、マイナーループにおける低磁界
で磁化反転する強磁性層のヒステリシスを示すＨcfも７
Ｏｅ以上とはならないことがわかる。
【００４５】次に先の試料を製造した方法と同等の方法
を実施し、ガラス基板上に、厚さ５００Åのα-Ｆｅ2Ｏ
3の保磁力増大層と、厚さ６０ÅのＮｉ-Ｆｅ合金の強磁
性層と、所定の厚さのＣｕの非磁性層と、厚さ８７Åの
Ｎｉ-Ｆｅ合金の強磁性層と、厚さ４４ÅのＣｕの被覆
層からなる試料を作成した場合における、ΔＭＲの値に
対するＣｕの非磁性層の膜厚依存性を調べた結果を図１
１に示す。図１１に示す結果から、ΔＭＲを大きくする
ためには、Ｃｕの非磁性層の厚さを１０〜５０Åの範囲
とすることが好ましく、１０〜３０Åの範囲とすること
がより好ましいことが判明した。
【００４６】図１２は図１１と同じ試料を用いて測定し
たＨbfとＨcfの値を示す。図１２に示す結果から、磁化
の向きがフリーになるＮｉ-Ｆｅ合金の強磁性層の受け
るバイアス磁界（Ｈbf）を小さくするためには、Ｃｕの
非磁性層の厚さを２０Å以上にすることが好ましいこと
がわかる。よって、図１１と図１２に示す結果から、Ｃ
ｕの非磁性層の膜厚は、１０〜５０Åの範囲内で２０〜
３０Åの範囲が最も好ましいことが判明した。
【００４７】次に先の試料を製造した方法と同等の方法
を実施し、ガラス基板上に、厚さ５００Åのα-Ｆｅ2Ｏ
3の保磁力増大層と、所定の厚さのＮｉ-Ｆｅ合金の強磁
性層（保磁力増大層により磁化の向きがピン止めされる
層：図１３ではＰ-ＮｉＦｅ層と表記）と、厚さ２２Å
のＣｕの非磁性層と、厚さ８７ÅのＮｉ-Ｆｅ合金の強
磁性層と、厚さ４４ÅのＣｕの被覆層からなる試料を作
成した場合における、ΔＭＲの値に対するＣｕの非磁性
層の膜厚依存性を調べた結果を図１３に示す。図１３に
示す結果から、ΔＭＲを大きくするためには、保磁力増
大層に隣接するＮｉ-Ｆｅ合金の強磁性層の厚さを４０
〜１５０Åの範囲とすることが好ましいことが判明し
た。
【００４８】図１４は、図１３と同じ試料を用いて測定
したＨcpの値を示す。図１４に示す結果から、磁化の向
きが固定されるＮｉ-Ｆｅ合金の強磁性層の保磁力（Ｈ
cp）を大きく、即ち、２００ Ｏｅ以上とするために
は、この強磁性層の厚さを１５０Å以下にすることが好
ましいことがわかる。よって、図１３と図１４に示す結
果から、Ｃｕの非磁性層の膜厚は、１５０Å以下である
ことが好ましく、４０〜１５０Åの範囲内であることが
最も好ましいことが判明した。
【００４９】次に、先に記載した製造方法においては、
ガラス基板面に平行な１００ Ｏｅの磁界を印加しなが
ら成膜したが、このような磁界を印加することなく図１
に示す構造の試料を作成し、この試料のＲ-Ｈ特性を測
定した結果を図１５に示す。図１５において鎖線で示す
曲線は検出磁界方向と測定電流方向が平行である場合
（ｉ//Ｈ）を示し、実線で示す曲線は検出磁界方向と測
定電流方向が垂直である場合（ｉ⊥Ｈ）を示す。Ｎｉ-
Ｆｅ合金の強磁性膜の有する異方性磁気抵抗効果の寄与
により、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）は、検出磁界方向と測
定電流方向が垂直である場合（ｉ⊥Ｈ）の方がやや大き
くなるが、いずれの方向でもΔＲ／Ｒの値は、磁場中成
膜時に得られた３.８％と同等、あるいは、それ以上
（４.３％）の性能が得られることがわかる。
【００５０】従って本発明の構造では、成膜中に特に磁
界を印加しなくとも優れた特性の巨大磁気抵抗効果材料
膜を得ることができることが判明した。なお、ＦｅＭｎ
の反強磁性膜を用いた従来の巨大磁気抵抗効果材料膜
は、反強磁性膜に一方向性異方性を付与するために、成
膜時の磁界印加あるいはブロッキング温度（一方向性を
失う温度、バルク材のネール温度に相当する。Ｆｅ-Ｍ
ｎ合金では約１５０℃、ＮｉＯでは約２５０℃）以上で
の磁場中アニール処理を必要とする。しかしながら磁場
中成膜は、膜厚分布を劣化させ、成膜速度等も不安定と
し、また、成膜装置に特殊な磁場印加機構の追加が必要
となることから、できれば避けたいものである。また、
磁場中アニール自体も工程の増加、酸化あるいは界面拡
散等による特性劣化を招く可能性から好ましくない。更
に、従来のＦｅＭｎの反強磁性膜を用いた巨大磁気抵抗
効果材料膜は、検出磁界に対し、一方向に対してのみ大
きな検出感度を示すが、方向がずれると出力が低下して
しまう問題がある。これに対して前記本発明に係る巨大
磁気抵抗効果材料膜の試料にあっては、成膜時に磁界中
で成膜する必要が無く、また、検出磁界に対する方向性
もないので優れた特徴を有する。
【００５１】次に図１６〜図１９は、本発明に係る巨大
磁気抵抗効果材料膜を備えた薄膜磁気ヘッドの一構造例
を示す。この例の磁気ヘッドＨＡは、ハードディスク装
置等に搭載される浮上式のもので、この磁気ヘッドＨＡ
のスライダ３１は、図１６の（イ）で示す側がディスク
面の移動方向の上流側に向くリーディング側で、図１６
の（ロ）で示す側がトレーリング側である。このスライ
ダ３１のディスクに対向する面では、レール状のＡＢＳ
面３１ａ、３１ａ、３１ｂと、エアーグループ３１ｃが
形成されている。そして、このスライダ３１のトレーリ
ング側の端面３１ｄに薄膜磁気ヘッド３０が設けられて
いる。
【００５２】この例で示す薄膜磁気ヘッド３０は、図１
７と図１８に断面構造を示すような複合型磁気ヘッドで
あり、スライダ３１のトレーリング側端面３１ｄ上に、
ＭＲヘッド（読出ヘッド）ｈ1と、インダクティブヘッ
ド（書込ヘッド）ｈ2とが順に積層されて構成されてい
る。
【００５３】ＭＲヘッドｈ1は、磁気抵抗効果を利用し
てディスクなどの記録媒体からの漏れ磁束を検出し、磁
気信号を読み取るものである。図１９に示すようにＭＲ
ヘッドｈ1は、スライダ３１のトレーリング側端部に形
成されたセンダスト（Ｆｅ-Ａｌ-Ｓｉ）等の磁性合金か
らなる下部ギャップ層３３上に、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）
などの非磁性材料により形成された上部ギャップ層３４
が設けられている。そして、この上部ギャップ層３４上
に、巨大磁気抵抗効果材料膜３５が積層されている。こ
の巨大磁気抵抗効果材料膜３５は、４層構造であり、下
から順に、α-Ｆｅ2Ｏ3の保磁力増大層３６とＮｉ-Ｆｅ
合金の強磁性層３７とＣｕの非磁性層３８とＮｉ-Ｆｅ
合金の強磁性層３９とから構成されている。
【００５４】前記巨大磁気抵抗効果材料膜３５の両側に
は、この膜にバイアス磁界を与えるハードバイアス層４
０と検出電流を与える電極層４１が形成されている。更
にその上には、アルミナなどからなる上部ギャップ層４
３が形成され、その上に上部シールド層が形成されてお
り、この上部シールド層は、その上に設けられるインダ
クティブヘッドｈ2の下部コア層４５と兼用にされてい
る。
【００５５】インダクティブヘッドｈ2は、下部コア層
４５の上に、ギャップ層４４が形成され、その上に平面
的に螺旋状となるようにパターン化されたコイル層４６
が形成され、コイル層４６は絶縁材料層４７に囲まれて
いる。絶縁材料層４７の上に形成された上部コア層４８
は、その先端部４８ａをＡＢＳ面３１ｂにて下部コア層
４５に微小間隙をあけて対向し、その基端部４８ｂを下
部コア層４５と磁気的に接続させて設けられている。ま
た、上部コア層４８の上にはアルミナなどからなる保護
層４９が設けられている。
【００５６】インダクティブヘッドｈ2では、コイル層
４６に記録電流が与えられ、コイル層４６からコア層に
記録電流が与えられる。そして、磁気ギャップＧの部分
での下部コア層４５と上部コア層４８の先端部からの漏
れ磁界によりハードディスクなどの記録媒体に磁気信号
を記録することができる。また、ＭＲヘッドｈ1におい
ては、ハードディスクなどの記録媒体からの微小の漏れ
磁界の有無により強磁性層３９の抵抗が変化するので、
この抵抗変化を読み取ることで記録媒体の記録内容を読
み取ることができる。更に、この構成の磁気ヘッドＨＡ
においては、先に説明した構造の巨大磁気抵抗効果材料
膜３５が設けられているので、従来の磁気ヘッドよりも
高いＭＲ比を得ることができるので、読出性能が優れた
特徴がある。
【００５７】次に図２０は、先の製造例で得られたα-
Ｆｅ2Ｏ3を用いた巨大磁気抵抗材料膜試料のブロッキン
グ温度ＴBを示すものである。また、比較のために、表
１に示す従来例１）に示す構造のＦｅＭｎを用いた構造
の試料とＦｅＭｎに代えてＮｉＯを用いた試料の温度特
性も併記した。ここでＨbpは、反強磁性膜に隣接したＮ
ｉＦｅ膜の磁化反転がシフトするバイアス磁界をいい、
Ｈcpは、そのヒステリシスによる保磁力を意味する。図
２０に示す結果から明らかなように、本発明に係る試料
は優れた耐熱性も有していることが明らかになった。こ
れは、α-Ｆｅ2Ｏ3自体のネール温度（６７７℃）がＦ
ｅＭｎやＮｉＯに比べて高いことに起因しているものと
思われる。
【００５８】次に図２１は、先の製造例で得られたα-
Ｆｅ2Ｏ3を用いた巨大磁気抵抗材料膜試料の耐食性の試
験結果を示すものである。また、比較のために、表１に
示す従来例１）に示す構造のＦｅＭｎを用いた構造の試
料とＦｅＭｎに代えてＮｉＯを用いた試料の耐食性も併
記した。試験は、試料を純水に所定時間浸漬してから取
り出し、乾燥させた後に再度ΔＭＲを測定し、ΔＭＲの
特性劣化割合と浸漬時間の関係を示した。図２０に示す
結果から明らかなように、本発明に係る試料は優れた耐
食性を有していることが明らかになった。これは、α-
Ｆｅ2Ｏ3自体が既に酸化物であり、ＦｅＭｎに比べて耐
食性に優れていることに起因しているものと思われる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、非磁性層
を介して設けられた強磁性層の一方の磁化を保磁力増大
層の交換結合により固定して保磁力を増大するととも
に、他方の強磁性層の磁化を自由としているので、磁化
が自由にされた強磁性層の磁化の向きが外部磁界により
変わることで巨大磁気抵抗効果を得ることができる。更
に、強磁性層は２層に限らず、それ以上の多層構造にで
きるので、巨大磁気抵抗効果を奏する積層膜を提供でき
る。更にまた、巨大磁気抵抗を奏し得るための交換結合
を生じさせる保磁力増大層として、反強磁性体あるいは
酸化物反強磁性体から構成することができ、より具体的
にはα-Ｆｅ2Ｏ3から構成することで、優れた巨大磁気
抵抗効果を得ることができる。また、保磁力増大層が酸
化物反強磁性体から構成された場合は、耐食性に優れた
膜が得られ、α-Ｆｅ2Ｏ3からなる場合は、それに加え
て耐熱性にも優れる。
【００６０】前記保磁力増大層に隣接する強磁性層の保
磁力を５０〜２０００ Ｏｅの範囲に、あるいは、他の
強磁性層の保磁力を０〜４０ Ｏｅの範囲に設定する場
合に良好な巨大磁気抵抗効果を得ることができる。ま
た、このような保磁力範囲内でも１００〜１０００ Ｏ
ｅの範囲と０〜２０ Ｏｅの範囲でより優れた特性が得
られる。
【００６１】次に、α-Ｆｅ2Ｏ3の保磁力増大層がＡｒ
ガス圧３ｍTorr以下の雰囲気でスパッタにより成膜され
たものであると、大きな磁気抵抗効果が得られる。ま
た、保磁力増大層に交換結合を受ける強磁性層が磁化反
転するブロッキング磁界は、大きい方が好ましいが、こ
のブロッキング磁界を大きくするためには、保磁力増大
層に交換結合を受ける強磁性層の保磁力が大きい方が好
まい。そして、前述の如く、Ａｒガス圧３ｍTorr以下の
雰囲気でスパッタにより強磁性層が成膜された場合はこ
の強磁性層の保磁力を大きくすることができ、良好な巨
大磁気抵抗効果材料膜を得ることができる。
【００６２】α-Ｆｅ2Ｏ3の保磁力増大層の層厚を２０
０〜１０００Åの範囲とするならば、大きな磁気抵抗効
果を安定して得ることができる。強磁性層として、Ｎｉ
-Ｆｅ合金、Ｃｏ、Ｎｉ-Ｆｅ-Ｃｏ合金のいずれかから
構成することができ、その中でも、保磁力増大層に隣接
する強磁性層をＣｏから他の強磁性層をＮｉ-Ｆｅ合金
あるいはＣｏ層とＮｉ-Ｆｅ合金層の２層構造から構成
することでより良好な磁気抵抗効果が得られる。次に、
保磁力増大層に隣接する強磁性層の層厚は、１５０Å以
下とすることが好ましく、この場合に保磁力が大きくな
り易く、大きな磁気抵抗効果が得られ易い。また、非磁
性層の層厚は、高い磁気抵抗変化を得るためには１０〜
５０Åの範囲が好ましく、２０〜３０Åの範囲である場
合に、磁化が自由な強磁性層への他の強磁性層の影響を
少なくすることができる。
【００６３】次に本発明の巨大磁気抵抗効果材料膜を製
造する場合、Ａｒガス圧３ｍTorr以下の雰囲気中におい
て磁界を印加しながら、あるいは、無磁場中でスパッタ
により基板上にα-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層を形
成し、この保磁力増大層上に、非磁性層を挟んで少なく
とも２層の強磁性層を形成することで優れた磁気抵抗効
果を奏するものを得ることができる。また、特に、無磁
場中成膜処理で製造するならば、検出磁界方向と測定電
流方向が平行である場合と、検出磁界方向と測定電流方
向が垂直である場合の両方で大きな抵抗変化率を得るこ
とができ、検出磁界の方向性のないほぼ等方的な磁気抵
抗変化特性を有する巨大磁気抵抗効果材料膜を得ること
ができる。
【００６４】次に、前記構造の巨大磁気抵抗効果材料膜
を磁気ヘッドに用いるならば、磁気記録媒体からの微小
な磁界に反応して抵抗変化を起こし、これにより検出感
度良く磁気情報の読出を行い得る磁気ヘッドを提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る巨大磁気抵抗効果材料膜の
第１の例を示す断面図である。
【図２】図２は本発明に係る巨大磁気抵抗効果材料膜の
第２の例を示す断面図である。
【図３】図３は製造例で得られた試料のＭ-Ｈカーブを
示す図である。
【図４】図４は製造例で得られた試料のＲ-Ｈカーブを
示す図である。
【図５】図５は製造例で得られた試料のＲ-Ｈマイナー
カーブを示す図である。
【図６】図６は製造例で得られたα-Ｆｅ2Ｏ3のＸ線回
折結果を示す図である。
【図７】図７は製造例における成膜時のＡｒガス圧とΔ
ＭＲの関係を示す図である。
【図８】図８は製造例における成膜時のＡｒガス圧と保
磁力の関係を示す図である。
【図９】図９はα-Ｆｅ2Ｏ3層の層厚とΔＭＲの関係を
示す図である。
【図１０】図１０はα-Ｆｅ2Ｏ3層の層厚とＨcpおよび
Ｈcfの関係を示す図である。
【図１１】図１１は非磁性層の層厚とΔＭＲの関係を示
す図である。
【図１２】図１２は非磁性層の層厚とＨbfおよびＨcfの
関係を示す図である。
【図１３】図１３は保磁力増大層に隣接する強磁性層の
層厚とΔＭＲの関係を示す図。
【図１４】図１４は保磁力増大層に隣接する強磁性層の
層厚とＨcpの関係を示す図。
【図１５】図１５は基板面に磁界を印加せずに成膜した
場合の抵抗変化率を示す図である。
【図１６】図１６は本発明に係る磁気ヘッドの斜視図で
ある。
【図１７】図１７は図１６に示す磁気ヘッドの要部の断
面図である。
【図１８】図１８は図１６に示す磁気ヘッドの一部を断
面とした斜視図である。
【図１９】図１９は図１６に示す磁気ヘッドの要部の拡
大断面図である。
【図２０】図２０は反強磁性膜としてＦｅＭｎ、Ｎｉ
Ｏ、α-Ｆｅ2Ｏ3を用いた各膜におけるブロッキング温
度ＴBを測定した結果を示す図である。
【図２１】図２１は反強磁性膜としてＦｅＭｎ、Ｎｉ
Ｏ、α-Ｆｅ2Ｏ3を用いた各膜における耐食性を示す図
である。
【図２２】従来の磁気抵抗効果素子用多層膜の第１の例
を示す分解図である。
【図２３】従来の磁気抵抗効果素子用多層膜の第２の例
を示す断面図である。
【図２４】従来の磁気抵抗効果素子用多層膜の第３の例
を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｄ、Ｅ、３５ 巨大磁気抵抗効果材料膜 ２０ 基板 ２１、３６ 保磁力増大層 ２２、３７ 強磁性層 ２３、３８ 非磁性層 ２４、３９ 強磁性層 ２５ 保護層 ２６ Ｃｏ層 ＨＡ 磁気ヘッド ３０ 薄膜磁気ヘッド ３１ スライダ ｈ1 ＭＲヘッド ｈ2 インダクティブヘッド ３３ 下部ギャップ層 ３４ 上部ギャップ層 Ｇ 磁気ギャップ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２層の強磁性層が、非磁性層
    を介して基板上に生成され、前記強磁性層のうち、少な
    くとも一層が強磁性層と隣接して設けられた保磁力増大
    層により磁化反転がピン止めされて保磁力が大きくさ
    れ、他の強磁性層の磁化が自由にされてなり、低磁界に
    おいて磁気抵抗変化を生じる巨大磁気抵抗効果材料膜。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の巨大磁気抵抗効果材料膜
    において、保磁力増大層が、反強磁性体であることを特
    徴とする巨大磁気抵抗効果材料膜。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の巨大磁気抵抗効果材料膜
    において、保磁力増大層が、酸化物反強磁性体であるこ
    とを特徴とする巨大磁気抵抗効果材料膜。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の巨大磁気抵抗効果材料膜
    において、保磁力増大層が、α-Ｆｅ2Ｏ3であることを
    特徴とする巨大磁気抵抗効果材料膜。
  5. 【請求項５】 保磁力増大層に隣接した強磁性層の保磁
    力が５０〜２０００Ｏｅに、保磁力増大層に隣接しない
    強磁性層の保磁力が０〜４０ Ｏｅに設定されてなるこ
    とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の巨大磁
    気抵抗効果材料膜。
  6. 【請求項６】 保磁力増大層に隣接した強磁性層の保磁
    力が１００〜１０００ Ｏｅに、保磁力増大層に隣接し
    ない強磁性層の保磁力が０〜２０ Ｏｅに設定されてな
    ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の巨
    大磁気抵抗効果材料膜。
  7. 【請求項７】 前記α-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層
    が、Ａｒガス圧３ｍTorr以下でスパッタにより成膜され
    たものであることを特徴とする請求項４、５または６記
    載の巨大磁気抵抗効果材料膜。
  8. 【請求項８】 前記α-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層
    の層厚が２００〜１０００Åに設定されてなることを特
    徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の巨大磁気抵抗
    効果材料膜。
  9. 【請求項９】 強磁性層が、Ｎｉ-Ｆｅ合金、Ｃｏ、Ｎ
    ｉ-Ｆｅ-Ｃｏ合金のいずれかからなることを特徴とする
    請求項１〜８のいずれかに記載の巨大磁気抵抗効果材料
    膜。
  10. 【請求項１０】 保磁力増大層に隣接した強磁性層が、
    Ｃｏからなり、保磁力増大層に隣接しない強磁性層が、
    Ｎｉ-Ｆｅ合金層から、あるいは非磁性層に隣接したＣ
    ｏ層とＮｉ-Ｆｅ合金層との２層構造からなることを特
    徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の巨大磁気抵抗
    効果材料膜。
  11. 【請求項１１】 保磁力増大層に隣接する強磁性層の膜
    厚が１５０Å以下とされてなることを特徴とする請求項
    １〜１０のいずれかに記載の巨大磁気抵抗効果材料膜。
  12. 【請求項１２】 非磁性層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ
    の中から選択される１種または２種以上からなることを
    特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の巨大磁気
    抵抗効果材料膜。
  13. 【請求項１３】 非磁性層の層厚が１０〜５０Åにされ
    てなることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記
    載の巨大磁気抵抗効果材料膜。
  14. 【請求項１４】 非磁性層の層厚が２０〜３０Åにされ
    てなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記
    載の巨大磁気抵抗効果材料膜。
  15. 【請求項１５】 Ａｒガス圧３ｍTorr以下の雰囲気中に
    おいて磁界を印加しながらスパッタにより基板上にα-
    Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層を形成し、この保磁力増
    大層上に、非磁性層を挟んで少なくとも２層の強磁性層
    を形成することを特徴とする巨大磁気抵抗効果材料膜の
    製造方法。
  16. 【請求項１６】 Ａｒガス圧３ｍTorr以下の雰囲気中に
    おいて無磁場中でスパッタにより基板上にα-Ｆｅ2Ｏ3
    からなる保磁力増大層を形成し、この保磁力増大層上
    に、非磁性層を挟んで少なくとも２層の強磁性層を形成
    することを特徴とする巨大磁気抵抗効果材料膜の製造方
    法。
  17. 【請求項１７】 磁気ギャップを介して対向する下部コ
    ア層および上部コア層と、前記コア層に磁界を与えるコ
    イル層とが形成され、コア層の外部側で磁気ギャップの
    近傍に巨大磁気抵抗効果素子が設けられてなる磁気ヘッ
    ドであって、前記巨大磁気抵抗効果素子が、請求項１〜
    １４のいずれかに記載の巨大磁気抵抗効果材料膜からな
    ることを特徴とする磁気ヘッド。
JP7078022A 1995-04-03 1995-04-03 巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド Withdrawn JPH08279117A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7078022A JPH08279117A (ja) 1995-04-03 1995-04-03 巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド
US08/626,103 US5742458A (en) 1995-04-03 1996-04-03 Giant magnetoresistive material film which includes a free layer, a pinned layer and a coercive force increasing layer
US08/730,285 US5688380A (en) 1995-04-03 1996-10-15 Method of producing giant magnetoresistive material film and magnetic head
US09/054,424 US6340520B1 (en) 1995-04-03 1998-04-02 Giant magnetoresistive material film, method of producing the same magnetic head using the same
US09/547,705 US6387550B1 (en) 1995-04-03 2000-04-11 Giant magnetoresistive material film, method of producing the same and magnetic head using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7078022A JPH08279117A (ja) 1995-04-03 1995-04-03 巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08279117A true JPH08279117A (ja) 1996-10-22

Family

ID=13650187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7078022A Withdrawn JPH08279117A (ja) 1995-04-03 1995-04-03 巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド

Country Status (2)

Country Link
US (4) US5742458A (ja)
JP (1) JPH08279117A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997011499A1 (fr) * 1995-09-21 1997-03-27 Tdk Corporation Transducteur magnetique
EP0905802A2 (en) * 1997-09-29 1999-03-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect device, magnetoresistance head and method for producing magnetoresistance effect device
US5910344A (en) * 1996-10-07 1999-06-08 Alps Electric Co., Ltd. Method of manufacturing a magnetoresistive sensor
US6562486B2 (en) 1998-01-16 2003-05-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exchange coupling film, magnetoresistance effect device, magnetoresistance effective head and method for producing exchange coupling film
JP2007273528A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Alps Electric Co Ltd 磁気センサ
JP2017146311A (ja) * 2017-05-22 2017-08-24 Tdk株式会社 磁界発生体および磁気センサ

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2698965B1 (fr) * 1992-12-03 1995-01-06 Commissariat Energie Atomique Structure et capteur magnétiques multicouches à forte magnétorésistance et procédé de fabrication de la structure.
JPH08279117A (ja) * 1995-04-03 1996-10-22 Alps Electric Co Ltd 巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド
JP3249052B2 (ja) 1996-09-19 2002-01-21 アルプス電気株式会社 磁気抵抗効果素子およびその製造方法とその素子を備えた磁気ヘッド
US6134090A (en) * 1998-03-20 2000-10-17 Seagate Technology Llc Enhanced spin-valve/GMR magnetic sensor with an insulating boundary layer
US6261681B1 (en) 1998-03-20 2001-07-17 Asahi Komag Co., Ltd. Magnetic recording medium
JPH11296823A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Nec Corp 磁気抵抗効果素子およびその製造方法、ならびに磁気抵抗効果センサ，磁気記録システム
US7294242B1 (en) 1998-08-24 2007-11-13 Applied Materials, Inc. Collimated and long throw magnetron sputtering of nickel/iron films for magnetic recording head applications
US6351355B1 (en) * 1999-02-09 2002-02-26 Read-Rite Corporation Spin valve device with improved thermal stability
US6178070B1 (en) 1999-02-11 2001-01-23 Read-Rite Corporation Magnetic write head and method for making same
US6282068B1 (en) 1999-03-30 2001-08-28 International Business Machines Corporation Antiparallel (AP) pinned read head with improved GMR
JP3688638B2 (ja) * 1999-05-28 2005-08-31 松下電器産業株式会社 磁気抵抗素子の製造方法ならびに磁気部品の製造方法
US6753101B1 (en) 1999-06-08 2004-06-22 Fujitsu Limited Magnetic recording medium, magnetic storage apparatus, recording method and method of producing magnetic recording medium
US6689495B1 (en) 1999-06-08 2004-02-10 Fujitsu Limited Magnetic recording medium and magnetic storage apparatus
US6602612B2 (en) 1999-06-08 2003-08-05 Fujitsu Limited Magnetic recording medium and magnetic storage apparatus
US6645646B1 (en) 1999-06-08 2003-11-11 Fujitsu Limited Magnetic recording medium and magnetic storage apparatus
US6821652B1 (en) 1999-06-08 2004-11-23 Fujitsu Limited Magnetic recording medium and magnetic storage apparatus
JP3807592B2 (ja) * 1999-06-24 2006-08-09 松下電器産業株式会社 記録再生ヘッドおよびそれを備えた記録再生装置
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
US6428657B1 (en) 1999-08-04 2002-08-06 International Business Machines Corporation Magnetic read head sensor with a reactively sputtered pinning layer structure
US6280813B1 (en) 1999-10-08 2001-08-28 International Business Machines Corporation Magnetic recording media with antiferromagnetically coupled ferromagnetic films as the recording layer
US6407890B1 (en) 2000-02-08 2002-06-18 International Business Machines Corporation Dual spin valve sensor read head with a specular reflector film embedded in each antiparallel (AP) pinned layer next to a spacer layer
US6599401B1 (en) * 2000-03-17 2003-07-29 University Of New Orleans Research And Technology Foundation, Inc. In-plane anisotropic tri-layered magnetic sandwich structure with large magnetoresistance effect
WO2001071713A1 (en) * 2000-03-22 2001-09-27 Nve Corporation Read heads in planar monolithic integrated circuit chips
US6859997B1 (en) 2000-09-19 2005-03-01 Western Digital (Fremont), Inc. Method for manufacturing a magnetic write element
US6833982B2 (en) 2001-05-03 2004-12-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetic tunnel junction sensor with a free layer biased by longitudinal layers interfacing top surfaces of free layer extensions which extend beyond an active region of the sensor
US6581272B1 (en) * 2002-01-04 2003-06-24 Headway Technologies, Inc. Method for forming a bottom spin valve magnetoresistive sensor element
US6899959B2 (en) 2002-02-12 2005-05-31 Komag, Inc. Magnetic media with improved exchange coupling
JP2004247021A (ja) * 2002-07-31 2004-09-02 Sony Corp 磁気抵抗効果型磁気ヘッド
US20050155779A1 (en) * 2003-04-08 2005-07-21 Xingwu Wang Coated substrate assembly
US20050079132A1 (en) * 2003-04-08 2005-04-14 Xingwu Wang Medical device with low magnetic susceptibility
US20050025797A1 (en) * 2003-04-08 2005-02-03 Xingwu Wang Medical device with low magnetic susceptibility
US20070010702A1 (en) * 2003-04-08 2007-01-11 Xingwu Wang Medical device with low magnetic susceptibility
US20050244337A1 (en) * 2003-04-08 2005-11-03 Xingwu Wang Medical device with a marker
US20050261763A1 (en) * 2003-04-08 2005-11-24 Xingwu Wang Medical device
US20050278020A1 (en) * 2003-04-08 2005-12-15 Xingwu Wang Medical device
US20070027532A1 (en) * 2003-12-22 2007-02-01 Xingwu Wang Medical device
US7293344B2 (en) * 2004-07-08 2007-11-13 Headway Technologies, Inc. Process of making CD uniformity in high track density recording head
US20060118758A1 (en) * 2004-09-15 2006-06-08 Xingwu Wang Material to enable magnetic resonance imaging of implantable medical devices
US8829901B2 (en) * 2011-11-04 2014-09-09 Honeywell International Inc. Method of using a magnetoresistive sensor in second harmonic detection mode for sensing weak magnetic fields
US8408946B1 (en) * 2012-05-26 2013-04-02 Jerzy Roman Sochor Low inductance contact with conductively coupled pin
KR101266792B1 (ko) * 2012-09-21 2013-05-27 고려대학교 산학협력단 면내 전류와 전기장을 이용한 수평형 자기메모리 소자

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3908194A (en) * 1974-08-19 1975-09-23 Ibm Integrated magnetoresistive read, inductive write, batch fabricated magnetic head
US4103315A (en) * 1977-06-24 1978-07-25 International Business Machines Corporation Antiferromagnetic-ferromagnetic exchange bias films
US5159513A (en) * 1991-02-08 1992-10-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
US5373238A (en) * 1992-11-06 1994-12-13 International Business Machines Corporation Four layer magnetoresistance device and method for making a four layer magnetoresistance device
US5422571A (en) * 1993-02-08 1995-06-06 International Business Machines Corporation Magnetoresistive spin valve sensor having a nonmagnetic back layer
US5465185A (en) * 1993-10-15 1995-11-07 International Business Machines Corporation Magnetoresistive spin valve sensor with improved pinned ferromagnetic layer and magnetic recording system using the sensor
US5408377A (en) * 1993-10-15 1995-04-18 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with improved ferromagnetic sensing layer and magnetic recording system using the sensor
US5546253A (en) * 1994-05-06 1996-08-13 Quantum Corporation Digitial output magnetoresistive (DOMR) head and methods associated therewith
US5528440A (en) * 1994-07-26 1996-06-18 International Business Machines Corporation Spin valve magnetoresistive element with longitudinal exchange biasing of end regions abutting the free layer, and magnetic recording system using the element
JPH08279117A (ja) * 1995-04-03 1996-10-22 Alps Electric Co Ltd 巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923504A (en) * 1995-09-21 1999-07-13 Tdk Corporation Magnetoresistance device
WO1997011499A1 (fr) * 1995-09-21 1997-03-27 Tdk Corporation Transducteur magnetique
US6295186B1 (en) 1996-10-07 2001-09-25 Alps Electric Co., Ltd. Spin-valve magnetoresistive Sensor including a first antiferromagnetic layer for increasing a coercive force and a second antiferromagnetic layer for imposing a longitudinal bias
US5910344A (en) * 1996-10-07 1999-06-08 Alps Electric Co., Ltd. Method of manufacturing a magnetoresistive sensor
EP0905802A3 (en) * 1997-09-29 1999-05-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect device, magnetoresistance head and method for producing magnetoresistance effect device
EP1134815A2 (en) * 1997-09-29 2001-09-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect device, and method for producing the same
EP0905802A2 (en) * 1997-09-29 1999-03-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect device, magnetoresistance head and method for producing magnetoresistance effect device
EP1134815A3 (en) * 1997-09-29 2001-10-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect device, and method for producing the same
US6597547B1 (en) 1997-09-29 2003-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistive device with an α-Fe2O3 antiferromagnetic film and indirect exchange coupling film layers of differing thickness
CN1124594C (zh) * 1997-09-29 2003-10-15 松下电器产业株式会社 磁阻效应器件,磁阻头及制造磁阻效应器件的方法
US6562486B2 (en) 1998-01-16 2003-05-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exchange coupling film, magnetoresistance effect device, magnetoresistance effective head and method for producing exchange coupling film
CN1112675C (zh) * 1998-01-16 2003-06-25 松下电器产业株式会社 交换耦联薄膜及制造方法,磁阻效应装置及磁阻效应头
JP2007273528A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Alps Electric Co Ltd 磁気センサ
JP2017146311A (ja) * 2017-05-22 2017-08-24 Tdk株式会社 磁界発生体および磁気センサ

Also Published As

Publication number Publication date
US6340520B1 (en) 2002-01-22
US6387550B1 (en) 2002-05-14
US5688380A (en) 1997-11-18
US5742458A (en) 1998-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6340520B1 (en) Giant magnetoresistive material film, method of producing the same magnetic head using the same
US6295186B1 (en) Spin-valve magnetoresistive Sensor including a first antiferromagnetic layer for increasing a coercive force and a second antiferromagnetic layer for imposing a longitudinal bias
JP3022023B2 (ja) 磁気記録再生装置
JP2778626B2 (ja) 磁気抵抗効果膜及びその製造方法並びに磁気抵抗効果素子
US7057853B2 (en) Magnetic head
US7265948B2 (en) Magnetoresistive element with oxide magnetic layers and metal magnetic films deposited thereon
JP3447468B2 (ja) 磁気抵抗効果素子及びその製造方法並びにそれを用いた磁気ヘッド
US6127053A (en) Spin valves with high uniaxial anisotropy reference and keeper layers
KR100261385B1 (ko) 반평행 구속층과 개선된 바이어스층을 갖는 스핀 밸브 자기저항 센서와 그 센서를 이용한 자기 기록 시스템
US6117569A (en) Spin valves with antiferromagnetic exchange pinning and high uniaxial anisotropy reference and keeper layers
JP3137580B2 (ja) 磁性多層膜、磁気抵抗効果素子および磁気変換素子
EP0814519B1 (en) Magnetoresistive effect device, process for fabricating the same, and magnetic head produced using the same
US6083632A (en) Magnetoresistive effect film and method of manufacture thereof
JP3691898B2 (ja) 磁気抵抗効果素子、磁気情報読み出し方法、及び記録素子
JP2961914B2 (ja) 磁気抵抗効果材料およびその製造方法
JP3242279B2 (ja) 巨大磁気抵抗材料膜および磁気抵抗材料膜の磁化の調整方法
JPH0992904A (ja) 巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド
JPH06325329A (ja) 薄膜磁気ヘッド
JP3264600B2 (ja) 磁気抵抗効果素子用多層膜および磁性層の磁化の調整方法
JP2003006818A (ja) 反平行に結合した２枚の強磁性膜を用いた磁気抵抗再生ヘッド
JP2001222804A (ja) 磁気抵抗効果型ヘッドおよび磁気抵抗効果型ヘッド製造方法
JP3384494B2 (ja) 磁気抵抗材料およびこれを用いた磁界センサ
JP2000156317A (ja) 磁気記録再生装置
JPH0778313A (ja) 磁気記録再生装置
JPH08273124A (ja) スピンバルブ膜

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020416

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20041108