JPH08297468A

JPH08297468A - バルクハウゼン効果を使用する多重ビット・タグ

Info

Publication number: JPH08297468A
Application number: JP30179695A
Authority: JP
Inventors: Richard J Gambino; リチャード・ジョーゼフ・ガンビーノ; Gutfeld Robert J Von; ロバート・ジェーコブ・フォン＝グートフェルド
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1994-11-23
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 1996-11-12
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: KR100191976B1; US5538803A; JP2804462B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、多重ビットを符号化でき、
遠隔問合せと遠隔読取りが可能な多重ビット・タグ（た
とえば、物品に結合するためのセンサまたは識別デバイ
ス）を提供することである。【解決手段】多重ビットの情報を符号化することがで
き、遠隔問合せと遠隔読取りが可能である識別タグに、
複数の磁性要素が含まれる。情報は、特定の磁界で大き
な磁壁変位（バルクハウゼン・ジャンプ）を生じる磁性
要素に記憶される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全般的には識別タ
グに関し、具体的には、多重ビットの情報を用いて符号
化でき、遠隔問合せと遠隔読取りが可能な識別タグと、
そのタグを製造する方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】小売り店の値札（タグ）付け、地上／航
空輸送業で使用されるタグ付け、個人識別タグ作成、製
造工程でのパレット・タグ付けなどでは、製品、物品ま
たは個人を詳細に識別するタグが必要である。十分なビ
ット数があれば、タグの問合せによって、その製品が何
であるか、製造の日付、価格、製品、物品または人物が
チェックアウト・カウンターやキオスクなどを正しく通
過したかどうかを判定できる。さらに、タグを介する製
品の識別は、「待ち時間なしのチェックアウト」を期待
している小売り産業のための新型のチェックアウト・シ
ステムに繋がる。

【０００３】従来のタグとタグ・システムは、１）１ビ
ットしかない（防犯タグに典型的）、２）タグの読取り
に大量の電力を必要とし、したがって、タグ電池（また
は他の適当な電源）を必要とする、３）改竄による無効
化が比較的容易であることを含む、多数の問題を有して
いた。

【０００４】多重ビット遠隔感知タグは、小売り、在庫
制御および他の多数の目的のために必要である。多くの
応用分野で、コストを低くしなければならず、タグを個
別に符号化しなければならない。さらに、問合せ時に
は、タグは、それが結合されている物品を信頼性のある
形で識別するために特殊な信号を作成しなければならな
い。

【０００５】さらに、従来のタグは、バルクハウゼン効
果を使用していた。しかし、バルクハウゼン効果は、１
つのビット要素だけを有するタグに使用されてきた。こ
れまでは、バルクハウゼン効果を使用するタグは、多重
ビット・アレイまたは共同して働くマーカーに技術移転
されなかった。というのは、これを行うために、各ビッ
トに個性を与え、その結果、タグの他のビットに影響を
及ぼさずにある磁界で変化するようにする方法が必要だ
からである。一般に、バルクハウゼン効果には、磁化が
連続的変化によるのではなく不連続のステップで発生す
る傾向を有し、これによって、時間に伴う大きな磁束変
化ｄφ／ｄｔ（感知コイルまたはピックアップ・コイル
にかなり大きい電圧を誘導する鍵である）を引き起こす
という特徴がある。

【０００６】たとえば、ある従来のシステムでは、電子
物品監視や回転センサに関する応用例で有用なシステム
と共に、たとえばポリマー基板への付着からの大きなバ
ルクハウゼン効果を使用する。斜めスパッタリング、熱
処理および最大の磁束ジャンプを得るための付着前後の
磁界生成を含む多数の手順が、バルクハウゼン材料の製
造に使用できる。

【０００７】硬磁性体または半硬磁性体の第２層を、同
一の基板上に付着して、直流（ＤＣ）によって作られる
磁界によってセンサを活動化または非活動化するための
手段をもたらす。

【０００８】しかし、この従来のシステムには、要素ご
とに厚さが異なる、可変磁気分路として働く第３の磁性
層によって制御されるスイッチングのために必要な磁界
に伴う外部で傾斜を与えられた磁界の関数としてスイッ
チングする（すなわち、磁化の方向を変化させる）よう
に設計されたバルクハウゼン要素のアレイを含めること
ができない。

【０００９】さらに、従来のシステムは、単一のバルク
ハウゼン層だけを使用する単一ビット要素専用であり、
項目を区別するためのコードを展開する能力がない。

【００１０】第２の従来のシステムでは、バルクハウゼ
ン・ジャンプを使用して電子物品監視タグを構成する、
単一ビット要素を使用する。

【００１１】しかし、このシステムは、多重ビット・タ
グを形成するために異なる印加磁界でスイッチングする
ように設計された３層構成を有する点で、不完全であ
る。この従来のシステムは、タグ活動化／非活動化のた
めに、タグ基板上に付着された第２の硬磁性層を使用す
る。単一の組の付着／焼きなまし処理から複数の同一の
マーカーを製造する手段が提供され、これによって、狭
いゾーンが作成され、そこから損傷なしに個々のタグを
切り離すことができる。一旦分離されたならば、切り離
されたタグのそれぞれが、個々の単一ビット電子物品監
視（ＥＡＳ）マーカーとして働く。しかし、これらのマ
ーカーは、同時に使用することも、多重ビット・アレイ
として使用することもできない。

【００１２】さらに、このシステムには、さまざまなレ
ベルの印加磁界でスイッチングすることによってコード
を展開する手段を含めることができず、したがって、本
発明のタグに類似の目的のための多重ビットバルクハウ
ゼン・タグは存在しない。

【００１３】もう１つの従来の単一ビット・タグ・デバ
イスには、図１に示されるヒステリシス・ループが含ま
れる。このタグの能動要素は、磁性体から作られる。図
１のヒステリシス・ループを有するタグは、特定の磁性
合金を消磁（複数領域）状態で焼きなますことによって
作られる。一般に、材料（たとえば強磁性体など）は、
磁区に分割され、各磁区は、外部磁界がない場合でも正
味の磁化を有する。さまざまな磁区に自然な磁化があっ
ても、その向きがランダムなために互いに打ち消し合う
ので、塊としては、正味の磁化を有しない。

【００１４】焼きなまし処理によって、磁気の異方性
（たとえば、磁化の向き）が変化し、その結果、磁区壁
（材料の）が、焼きなまし処理中の位置にピン止めされ
る。この磁区壁は、所定の臨界磁界Ｈ_jを超えない限り
ピン止めされたままになる。

【００１５】この臨界磁界では、磁区壁が、壁変位に対
する障壁を克服し、相対的に大きな距離（たとえば１０
０μｍなど）を突然移動する。この壁の移動は、磁化の
突然の変化を引き起こし、この変化は、印加された磁化
がＨ_jを超える時にピックアップ・コイルで検出でき
る。

【００１６】図１は、消磁状態で３０分間焼きなました
後の低磁気ひずみアモルファス合金のヒステリシス・ル
ープ（Ｍ対Ｈ）を示す図である。図２は、１時間の焼き
なましの後のループを示す図である。これらのループの
もう１つの重要な点は、図２に示されるように、磁化
（Ｍ）の大きな変化がＨ_jすなわち、バルクハウゼン・
ジャンプの臨界磁界で発生することである。図１とは異
なり、図２でははるかに小さいＭの不連続性が発生し、
その結果、より長い焼きなまし処理の結果として、図１
のヒステリシス・ループに対してより望ましいｄφ／ｄ
ｔの値が発生する。

【００１７】上で述べたように、従来のタグ・デバイス
のすべてが、単一ビット・デバイスであるという点で不
利である。さらに、従来のバー・コードは、多重ビット
方式を表現できるが、従来のバー・コードは、遠隔問合
せと遠隔読取りができない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、多重ビットを符号化でき、遠隔問合せと遠隔読
取りが可能な多重ビット・タグ（たとえば、物品に結合
するためのセンサまたは識別デバイス）を提供すること
である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様で
は、複数の磁性構造を含み、複数の磁性構造のそれぞれ
が、外部から印加される異なる磁界で磁化の不連続変化
を生じる、多重ビット・ディジタル・データを記憶する
ためのタグを、本発明に従って提供する。

【００２０】本発明の第２の態様では、基板と、基板上
に付着され、消磁され焼きなまされる能動磁性体と、能
動磁性体の上に付着される第１の非磁性スペーサ層と、
第１の非磁性スペーサ層の上に付着される硬磁性層と、
硬磁性層の上に付着される第２の非磁性スペーサ層と、
第２の非磁性スペーサ層の上に付着される軟磁性分路経
路層とを含む、多重ビット・ディジタル・データを記憶
するための識別タグを、本発明に従って提供する。

【００２１】本発明の第３の態様では、ディジタル・デ
ータを記憶するための多重ビット識別タグを構成する、
本発明による方法に、基板上に能動磁性体を付着するス
テップと、能動磁性体層を消磁し、焼きなますステップ
と、能動磁性体層の上に第１の非磁性スペーサ層を付着
するステップと、第１の非磁性スペーサ層の上に硬磁性
層を付着するステップと、硬磁性層の上に第２の非磁性
スペーサ層を付着するステップと、第２の非磁性スペー
サ層の上に軟磁性分路経路層を付着するステップとが含
まれる。

【００２２】

【発明の実施の形態】ここで図面、具体的には図３を参
照すると、残留磁気状態の硬磁性体を有する磁気バイア
ス構造と組み合わせてバルクハウゼン・ジャンプ磁性体
（能動磁性体）の能動要素を使用する、本発明による多
重ビット・デバイスが示されている。

【００２３】図３からわかるように、この基本構造に
は、基板６の上に付着されたバルクハウゼン・ジャンプ
磁性体１が含まれる。バルクハウゼン・ジャンプ磁性体
１は、５ｐｐｍ未満の磁気ひずみを有する、ＣｏＮｉＦ
ｅＳｉＢのアモルファス磁性合金であることが好まし
い。

【００２４】ＳｉＯ₂またはＴａＮであることが好まし
い非磁性スペーサ層４を、バルクハウゼン・ジャンプ磁
性体１の上に付着／配置し、その上に硬磁性体層２を付
着する。「硬磁性体」とは、高い飽和保磁力と大きな残
留磁化を有する材料である。硬磁性体層２は、Ｃｏ−Ｐ
ｔ−Ｎｂ合金、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｔａ合金または六方コバル
トからなることが好ましい。硬磁性体は、硬磁性体を飽
和させるのに十分な強さの磁界を印加した後に、印加磁
界を０に減少／駆動することによって残留磁気状態に置
かれる。

【００２５】図４からわかるように、図３の構造に、硬
磁性体層２の上に付着された第２の非磁性スペーサ層４
が追加される。その後、磁気分路層であり、パーマロイ
（８０／２０Ｎｉ／Ｆｅ合金）またはＦｅ−Ｎｉ−Ｂ
−Ｓｉなどの軟磁性アモルファス化合物であることが好
ましい軟磁性体層３を、第２の非磁性スペーサ層の上に
置く。「軟磁性体」とは、低損失、低保磁力で高透磁率
の材料である。矢印５は、磁場の流れの向きを示す。非
磁性スペーサ層４は、交換結合の防止用であるが、約５
０Å程度の厚さを有することが好ましく、硬磁性体層２
および軟磁性体層３は、１０００Å程度の厚さを有する
ことが好ましい。基板６は、所望の厚さとすることがで
きる。好ましい実施例では、バルクハウゼン・ジャンプ
磁性体１は、硬磁性体層２と相対的に同一の厚さを有す
る。バルクハウゼン・ジャンプ材料は、分路層である軟
磁性体層３によって変更された硬磁性体層２からの内部
バイアス磁界を受ける。

【００２６】この構造では、印加されたＡＣおよびＤＣ
磁界Ｈ_applと内部バイアス磁界Ｈ_bi _asの和がバルクハウ
ゼン・ジャンプ磁界Ｈ_jと等しくなる時にバルクハウゼ
ン・ジャンプが発生する。

【００２７】本発明による多重ビット・タグには、この
ような要素のアレイが含まれ、この要素のそれぞれは、
異なるバイアス磁界を有し、その結果、それぞれが、異
なる印加磁界に応答し、これによって、問合せ時に情報
の異なるビットを提供する。問合せ磁界は、時間に伴っ
て変更され、その結果、個々の要素の応答信号が、時間
的に分離される。

【００２８】たとえば、３つのタグ（１、２および３）
が、それぞれ＋０．５、＋１．０および＋１．５Ｏｅの
内部バイアス磁界を有する場合、外部から印加されるＤ
Ｃ磁界が−０．５Ｏｅに達した時に、タグ１の正味バイ
アス磁界が０になる。この時点で、タグ１を弱いＡＣ磁
界によってスイッチングすることができる。たとえば、
印加されるＡＣ磁界の振幅が±０．５Ｏｅであり、バル
クハウゼン・ジャンプ磁界が０．４Ｏｅである場合、タ
グ１は、この印加ＡＣ磁界によってスイッチングされ
る。タグ２およびタグ３は、それぞれ＋０．５Ｏｅ
（（＋１．０＋（−０．５））および＋１．０Ｏｅ
（（＋１．５＋（−０．５））の磁界にあるので、まだ
飽和状態である。印加ＤＣ磁界が−１．０Ｏｅに達した
時に、タグ２がＡＣ磁界によってスイッチングされ、信
号を生じる。この時、タグ１およびタグ３は信号を生じ
ない。印加ＤＣ磁界が−１．５Ｏｅに達した時に、タグ
３が印加ＡＣ磁界によってスイッチングされ、信号を生
じるが、飽和しているタグ１およびタグ２は信号を生じ
ない。

【００２９】能動要素に対する実効内部バイアス磁界
は、分路経路のリラクタンスを制御することによって変
更できる。たとえば、分路層が存在しない場合、バイア
ス層からの磁束の大半が能動要素を通り、実効バイアス
磁界は最大になる。ＮｉＦｅ合金などの高透磁率材料の
薄い層が分路として使用される場合、磁束の大半は、分
路にそれ、能動要素の実効バイアス磁界は非常に低くな
る。能動要素に対してある範囲のバイアス磁界を与える
ことによって、個々のビットを区別する手段がもたらさ
れる。すなわち、所与の外部印加ＤＣ磁界でのジャンプ
の存在が、２進コードの「１」に対応し、その不在が
「０」に対応する。

【００３０】その代わりに、一定の透磁率と厚さの分路
層のリラクタンスを、図４に示されるようにその長さに
沿って１つまたは複数のギャップを設けることによって
変更することができ、この場合、非磁性ギャップ１０
は、軟磁性体層３に追加される。非磁性ギャップ１０を
長さに沿って有することによって、分路のリラクタンス
が増大し、隣接する能動磁性要素に異なる実効バイアス
磁界が与えられる。ギャップは、０．２ｍｍの長さを有
し、互いに０．２ｍｍないし１０ｍｍの間隔で分離され
ることが好ましい。ギャップは、空白のままにするか、
軟磁性体層３上にＧｅを付着することによって形成され
た拡散非磁性体（たとえばＮｉ₃Ｇｅ）で満たすことが
できる。リラクタンスを制御する他の方法には、分路層
の厚さを変更することが含まれる。ギャップを形成する
のに好ましい方法は、後で説明する。

【００３１】上で説明したタグ構造を形成する方法を、
下で説明する。

【００３２】タグを作るために、能動磁性体を、室温に
保持された基板上にスパッタ付着する。上で述べたよう
に、基板は、ポリイミド（たとえばE.I. DuPont de Nem
ours& Co.社から市販されている商標「カプトン」）
や、広い温度範囲にわたって強い機械的安定性と電気特
性とを有する高温誘電体をもたらす適当な材料などの高
温ポリマまたはシリコンであることが好ましい。能動磁
性体に好ましい組成は、アモルファス状態の（Ｆｅ_0.06
Ｃｏ_0.94）₇₉Ｓｉ₂Ｂ₁₉である。この層を消磁し、ゼロ
磁界で３００℃で３０分間焼きなます。磁性体は、電気
的に絶縁性または導電性のいずれであってもよい。

【００３３】ＳｉＯ₂、ＴｉＮまたは類似物から形成さ
れることが好ましい非磁性スペーサ層を、能動磁性層の
上に（好ましくはスパッタリングによって）付着する。
その後、硬磁性体層を、非磁性スペーサ層の上に付着す
る。硬磁性体層は、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｎｂ合金から形成され
ることが好ましい。

【００３４】その後、もう１つの非磁性層を付着し、最
後に軟磁性分路経路層を付着する。軟磁性分路経路層
は、パーマロイ（８０／２０Ｎｉ／Ｆｅ合金）または
２００℃未満で付着される軟磁性アモルファス化合物で
あることが好ましい。バルクハウゼン・ジャンプ磁性体
１、硬磁性体層２、軟磁性体層３および非磁性スペーサ
層４の順序（すなわち、スタック作成または層作成）の
変更が可能であり、有利になる可能性があることを理解
されたい。

【００３５】個々のタグ要素に対するバイアス磁界を調
節する方法は、複数存在する。たとえば、同一材料から
作ることのできる異なる基板上で分路層の厚さを変更す
ることができる。この基板／分路層対を、図４のバルク
ハウゼン・ジャンプ磁性体１、硬磁性体層２、軟磁性体
層３および非磁性スペーサ層４を含むタグの一番上の層
である非磁性スペーサ層４に機械的に取り付けることが
できる。異なる厚さの分路層を有する基板／分路層対を
使用することによって、タグの磁気特性を変更すること
ができる。多重ビット・タグは、このような異なる分路
層厚さを有する単一タグを複数使用して組み立てること
ができる。この方法は、ビット数が少ない場合（たとえ
ば約１６ビットまで）に自動化加工を用いるとコスト効
率が高い。

【００３６】タグに個性を与える第２の方法は、レーザ
ー加熱によってその一部を非磁性に変更された、均一の
厚さを有する分路層を使用することである。このような
加工によって、分路の実効透磁率を変更する分路経路内
の非磁性ギャップ１０（たとえば図４に示されたものな
ど）が作成される。上で述べたように、ギャップは、開
いたまま（空気のスペース）とするか、分路経路である
軟磁性体層３の上にＧｅを付着することによって形成さ
れた拡散非磁性体（Ｎｉ₃Ｇｅなど）で満たすことがで
きる。非磁性ギャップを形成するためには、加熱によっ
て分路層にＧｅを拡散させる。加熱によってこのような
構造を形成する処理は、参照によって本明細書に組み込
まれる、同一譲受人に譲渡される関連特許米国特許出願
通し番号第０７−８７７８７７号明細書に開示されてい
る。重要な特徴は、分路層が、非磁性の部分を有し、分
路経路層の透磁率が修正可能になることである。

【００３７】ギャップの形成とギャップが問合せ時に異
なる情報を提供する方法に関して、たとえば、分路層に
ギャップがない、要素のアレイ内の第１のタグ要素は、
最も高い透磁率の分路を有し、したがって、能動層に対
する最も低い実効バイアス磁界を有する。この要素のス
イッチング（たとえば、上で述べたように、磁化の変
化）は、最も高い値の外部バイアス磁界で発生する。分
路内にギャップ（たとえば０．２ｍｍのギャップ）を有
する第２のタグ要素は、分路層内の非磁性ギャップのた
めにより低い透磁率の分路を有する。したがって、この
タグ要素の分路層には、硬磁性層から流れる磁束が少な
く、より多くの磁界が能動層を通過する。このスイッチ
ング・バルクハウゼン要素をスイッチングするのに必要
な外部バイアス磁界は、第１の要素のそれよりも低い。
アレイ内の後続の要素には、より多くのギャップが設け
られ、これによって、より多くの磁界が能動層を通るよ
うになる。

【００３８】動作時には、タグは、時間に伴って変化す
る磁界（たとえば、好ましい実施例では約４００Ｈｚ）
もしくは、周波数発生器または発振器によって生成さ
れ、コイルを用いてタグ要素に印加される類似物によっ
て問い合わされる。それと同時に、ＤＣまたは時間的に
ゆっくり変化する磁界（たとえば、本発明の好ましい実
施例では約１０Ｈｚ）をタグに印加する。ＤＣまたは時
間的にゆっくり変化する磁界は、個々のタグ要素からの
信号を時間的に分離するのに使用される。バルクハウゼ
ン・ジャンプは、外部バイアス磁界（ＡＣ＋ＤＣ）と硬
磁性層からのバイアス磁界の和がＨ_jを超える時に発生
する。

【００３９】多重ビット・タグ実施例では、バルクハウ
ゼン・ジャンプの存在または不在を、コード、たとえば
「１」と「０」の２進コードに対応させることができ
る。このようにコード化された多重ビット・タグを、パ
ーソナライズド・タグまたはプログラム式タグと称する
場合がある。

【００４０】問合せ（たとえば周期的な磁界などによ
る）中のタグの磁性体は、周期的な磁界が臨界磁界に達
した瞬間に、大きなバルクハウゼン磁気不連続性によっ
て突然その磁化が変化し、これによって、その周囲の磁
界を変化させる。大きなバルクハウゼン不連続性による
磁化反転は、極度に高速であり、その結果、感知コイル
内に誘導される電気信号は、誘導電圧が磁束の時間変化
率ｄφ／ｄｔに依存するので、大きい。さらに、バルク
ハウゼン不連続性のために、生成される磁界には、所与
の磁界の周波数の高次の高調波が含まれる。基本磁界で
はなく磁界の高調波の発生を、当技術分野で既知の適当
な受信装置によって検出し、これによって、タグに符号
化されたディジタル情報のより信頼性のある読取りをも
たらすことができる。

【００４１】さらに、本発明を用いると、タグによって
生成された検出された周波数コード（たとえば、その周
波数の高調波）に基づいて、コードの復号または翻訳
を、適当な復号装置によって達成でき、この復号装置の
構造は、当技術分野で既知であり、これには、たとえば
受信装置（コイルなど）と、アナログ・ディジタル（Ａ
／Ｄ）変換器として既知の回路を含む適当なプロセッ
サ、適当な信号条件処理回路、ルックアップ・テーブル
および論理回路が含まれる。

【００４２】好ましい実施例に関して本発明を説明して
きたが、当業者であれば、請求の範囲の趣旨および範囲
から逸脱せずに変更を加えて本発明を実施できることを
理解するであろう。

【００４３】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。

【００４４】（１）複数の磁性構造を含み、前記複数の
磁性構造のそれぞれが、外部から印加される異なる磁界
で磁化の不連続変化を生じる、ディジタル・データを記
憶するための多重ビット識別タグ。（２）前記複数の磁性構造のそれぞれが、基板と、前記
基板の上に付着された能動磁性体と、前記能動磁性体の
上に付着された第１の非磁性スペーサ層と、前記第１の
非磁性スペーサ層の上に付着された硬磁性層とを含むこ
とを特徴とする、上記（１）に記載のタグ。（３）前記硬磁性層の上に付着された第２の非磁性スペ
ーサ層と、前記第２の非磁性スペーサ層の上に付着され
た軟磁性分路経路層とをさらに含む、上記（２）に記載
のタグ。（４）前記軟磁性分路経路層が、その中に形成された少
なくとも１つのギャップを含むことを特徴とする、上記
（３）に記載のタグ。（５）前記軟磁性分路経路層が、その中に形成された少
なくとも１つのギャップを含み、前記少なくとも１つの
ギャップが、その中に非磁性体を組み込まれることを特
徴とする、上記（３）に記載のタグ。（６）前記複数の磁性構造のそれぞれの磁性構造の前記
軟磁性分路経路層の厚さが、選択的に変更されることを
特徴とする、上記（５）に記載のタグ。（７）前記磁化の不連続変化の存在または不在がコード
を構成することを特徴とする、上記（１）に記載のタ
グ。（８）前記コードが２進コードであることを特徴とす
る、上記（７）に記載のタグ。（９）基板上に能動磁性体を付着するステップと、前記
能動磁性体層を消磁し、焼きなますステップと、前記能
動磁性体層の上に第１の非磁性スペーサ層を付着するス
テップと、前記第１の非磁性スペーサ層の上に硬磁性層
を付着するステップと、前記硬磁性層の上に第２の非磁
性スペーサ層を付着するステップと、前記第２の非磁性
スペーサ層の上に軟磁性分路経路層を付着するステップ
とを含む、ディジタル・データを記憶するための多重ビ
ット識別タグを構成する方法。（１０）さらに、硬磁性層に外部磁界を印加することに
よって硬磁性層を磁化するステップを含む、上記（９）
に記載の方法。（１１）さらに、硬磁性層を飽和状態まで駆動するステ
ップと、それに印加される外部磁界を０まで減少させ、
これによって硬質磁性層を残留磁気状態のままにするス
テップとを含む、上記（１０）に記載の方法。（１２）前記軟磁性分路経路層が、異なる厚さで付着さ
れることを特徴とする、上記（９）に記載の方法。（１３）前記軟磁性分路経路層を付着する前記ステップ
が、前記軟磁性層を均一に付着するステップを含み、前
記方法がさらに、前記軟磁性体の指定された部分を加熱
して、前記指定された部分を非磁性にするステップを含
むことを特徴とする、上記（９）に記載の方法。（１４）前記加熱のステップが、前記指定された部分を
レーザー加熱するステップを含むことを特徴とする、上
記（１３）に記載の方法。（１５）前記焼きなましのステップが、前記能動磁性体
を３００℃で３０分間焼きなますことを含むことを特徴
とする、上記（９）に記載の方法。（１６）前記基板上に前記能動磁性体を付着する前記ス
テップが、前記能動磁性体をスパッタ付着するステップ
を含むことを特徴とする、上記（９）に記載の方法。（１７）さらに、前記基板を室温に維持するステップを
含む、上記（９）に記載の方法。（１８）前記軟磁性分路経路層が、パーマロイおよび、
２００℃未満で付着された軟磁性アモルファス化合物の
うちの１つであり、さらに、前記基板を室温に維持する
ステップを含むことを特徴とする、上記（９）に記載の
方法。（１９）さらに、個々のタグ要素に対するバイアス磁界
を調節するステップを含む、上記（９）に記載の方法。（２０）さらに、前記軟磁性分路経路層の一部を非磁性
にするステップを含む、上記（９）に記載の方法。（２１）第１の基板上に能動磁性体を付着するステップ
と、前記能動磁性体層を消磁し、焼きなますステップ
と、前記能動磁性体層の上に第１の非磁性スペーサ層を
付着するステップと、前記第１の非磁性スペーサ層の上
に硬磁性層を付着するステップと、前記硬磁性層の上に
第２の非磁性スペーサ層を付着するステップと、前記第
２の非磁性スペーサ層の上に軟磁性分路経路層を付着す
るステップとを含む、ディジタル・データを記憶するた
めの多重ビット識別タグを構成する方法。（２２）前記軟磁性分路経路層が、まず第２の基板の上
に付着され、前記基板および分路層が、前記第２の非磁
性スペーサ層に取り付けられることを特徴とし、前記分
路層の厚さが、前記多重ビット・タグ内で変更されるこ
とを特徴とする、上記（２１）に記載の方法。（２３）基板と、前記基板の上に付着される能動磁性体
と、前記能動磁性体の上に付着される第１の非磁性スペ
ーサ層と、前記第１の非磁性スペーサ層の上に付着され
る硬磁性層と、前記硬磁性層の上に付着される第２の非
磁性スペーサ層と、前記第２の非磁性スペーサ層の上に
付着される軟磁性分路経路層とを含む、多重ビット・デ
ィジタル・データを記憶するための識別タグ。（２４）前記軟磁性分路経路層が、その中に形成された
少なくとも１つのギャップを含むことを特徴とする、上
記（２３）に記載のタグ。（２５）前記軟磁性分路経路層が、その中に形成された
少なくとも１つのギャップを含み、前記少なくとも１つ
のギャップが、その中に非磁性体を組み込まれることを
特徴とする、上記（２３）に記載のタグ。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のシステムのヒステリシス・ループを示す
グラフである。

【図２】従来のシステムのヒステリシス・ループを示す
グラフである。

【図３】本発明の多重ビット・タグの１ビット要素の横
断面を示す図である。

【図４】本発明の多重ビット・タグの１ビット要素の横
断面を示す図である。

【図５】非磁性ギャップを追加された、本発明の多重ビ
ット・タグの１ビット要素の横断面を示す図である。

【符号の説明】

１バルクハウゼン・ジャンプ磁性体２硬磁性体層３軟磁性体層４非磁性スペーサ層５矢印６基板１０非磁性ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロバート・ジェーコブ・フォン＝グートフェルドアメリカ合衆国10025 ニューヨーク州ニューヨークワンハンドレッド・アンド・フィフティーンス・ストリートウェスト 600

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の磁性構造を含み、前記複数の磁性構
造のそれぞれが、外部から印加される異なる磁界で磁化
の不連続変化を生じる、ディジタル・データを記憶する
ための多重ビット識別タグ。
【請求項２】前記複数の磁性構造のそれぞれが、基板と、前記基板の上に付着された能動磁性体と、前記能動磁性体の上に付着された第１の非磁性スペーサ
層と、前記第１の非磁性スペーサ層の上に付着された硬磁性層
とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタグ。
【請求項３】前記硬磁性層の上に付着された第２の非磁
性スペーサ層と、前記第２の非磁性スペーサ層の上に付着された軟磁性分
路経路層とをさらに含む、請求項２に記載のタグ。
【請求項４】前記軟磁性分路経路層が、その中に形成さ
れた少なくとも１つのギャップを含むことを特徴とす
る、請求項３に記載のタグ。
【請求項５】前記軟磁性分路経路層が、その中に形成さ
れた少なくとも１つのギャップを含み、前記少なくとも
１つのギャップが、その中に非磁性体を組み込まれるこ
とを特徴とする、請求項３に記載のタグ。
【請求項６】前記複数の磁性構造のそれぞれの磁性構造
の前記軟磁性分路経路層の厚さが、選択的に変更される
ことを特徴とする、請求項５に記載のタグ。
【請求項７】前記磁化の不連続変化の存在または不在が
コードを構成することを特徴とする、請求項１に記載の
タグ。
【請求項８】前記コードが２進コードであることを特徴
とする、請求項７に記載のタグ。
【請求項９】基板上に能動磁性体を付着するステップ
と、前記能動磁性体層を消磁し、焼きなますステップと、前記能動磁性体層の上に第１の非磁性スペーサ層を付着
するステップと、前記第１の非磁性スペーサ層の上に硬磁性層を付着する
ステップと、前記硬磁性層の上に第２の非磁性スペーサ層を付着する
ステップと、前記第２の非磁性スペーサ層の上に軟磁性分路経路層を
付着するステップとを含む、ディジタル・データを記憶
するための多重ビット識別タグを構成する方法。
【請求項１０】さらに、硬磁性層に外部磁界を印加する
ことによって硬磁性層を磁化するステップを含む、請求
項９に記載の方法。
【請求項１１】さらに、硬磁性層を飽和状態まで駆動す
るステップと、それに印加される外部磁界を０まで減少
させ、これによって硬質磁性層を残留磁気状態のままに
するステップとを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】前記軟磁性分路経路層が、異なる厚さで
付着されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】前記軟磁性分路経路層を付着する前記ス
テップが、前記軟磁性層を均一に付着するステップを含
み、前記方法がさらに、前記軟磁性体の指定された部分を加
熱して、前記指定された部分を非磁性にするステップを
含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】前記加熱のステップが、前記指定された
部分をレーザー加熱するステップを含むことを特徴とす
る、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】前記焼きなましのステップが、前記能動
磁性体を３００℃で３０分間焼きなますことを含むこと
を特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】前記基板上に前記能動磁性体を付着する
前記ステップが、前記能動磁性体をスパッタ付着するス
テップを含むことを特徴とする、請求項９に記載の方
法。
【請求項１７】さらに、前記基板を室温に維持するステ
ップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１８】前記軟磁性分路経路層が、パーマロイお
よび、２００℃未満で付着された軟磁性アモルファス化
合物のうちの１つであり、さらに、前記基板を室温に維
持するステップを含むことを特徴とする、請求項９に記
載の方法。
【請求項１９】さらに、個々のタグ要素に対するバイア
ス磁界を調節するステップを含む、請求項９に記載の方
法。
【請求項２０】さらに、前記軟磁性分路経路層の一部を
非磁性にするステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２１】第１の基板上に能動磁性体を付着するス
テップと、前記能動磁性体層を消磁し、焼きなますステップと、前記能動磁性体層の上に第１の非磁性スペーサ層を付着
するステップと、前記第１の非磁性スペーサ層の上に硬磁性層を付着する
ステップと、前記硬磁性層の上に第２の非磁性スペーサ層を付着する
ステップと、前記第２の非磁性スペーサ層の上に軟磁性分路経路層を
付着するステップとを含む、ディジタル・データを記憶
するための多重ビット識別タグを構成する方法。
【請求項２２】前記軟磁性分路経路層が、まず第２の基
板の上に付着され、前記基板および分路層が、前記第２
の非磁性スペーサ層に取り付けられることを特徴とし、
前記分路層の厚さが、前記多重ビット・タグ内で変更さ
れることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】基板と、前記基板の上に付着される能動磁性体と、前記能動磁性体の上に付着される第１の非磁性スペーサ
層と、前記第１の非磁性スペーサ層の上に付着される硬磁性層
と、前記硬磁性層の上に付着される第２の非磁性スペーサ層
と、前記第２の非磁性スペーサ層の上に付着される軟磁性分
路経路層とを含む、多重ビット・ディジタル・データを
記憶するための識別タグ。
【請求項２４】前記軟磁性分路経路層が、その中に形成
された少なくとも１つのギャップを含むことを特徴とす
る、請求項２３に記載のタグ。
【請求項２５】前記軟磁性分路経路層が、その中に形成
された少なくとも１つのギャップを含み、前記少なくと
も１つのギャップが、その中に非磁性体を組み込まれる
ことを特徴とする、請求項２３に記載のタグ。