JPH0936456A - 巨大磁気抵抗、製造工程および磁気センサへの適用 - Google Patents
巨大磁気抵抗、製造工程および磁気センサへの適用Info
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- JPH0936456A JPH0936456A JP8028720A JP2872096A JPH0936456A JP H0936456 A JPH0936456 A JP H0936456A JP 8028720 A JP8028720 A JP 8028720A JP 2872096 A JP2872096 A JP 2872096A JP H0936456 A JPH0936456 A JP H0936456A
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- 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
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- Y10T428/1107—Magnetoresistive
- Y10T428/1121—Multilayer
Abstract
(57)【要約】
【課題】 適用する外部磁界効果のもとで高い抵抗変化
を有し、自己バイアス現象の不利な効果を克服した磁気
抵抗、並びに極めて安定した磁気抵抗センサを提供す
る。 【解決手段】 非磁性層（１５、２５）によって分離さ
れた３つの強磁性層（１０、２０、３０）を有し、第１
強磁性層（１０）は測定電流によって配向可能の磁化を
有し、第２層（２０）は「自由」磁化を有し、かつ第３
強磁性層（５０）は捕捉磁化を有する磁気抵抗並びに前
記磁気抵抗を備える磁気センサ。
を有し、自己バイアス現象の不利な効果を克服した磁気
抵抗、並びに極めて安定した磁気抵抗センサを提供す
る。 【解決手段】 非磁性層（１５、２５）によって分離さ
れた３つの強磁性層（１０、２０、３０）を有し、第１
強磁性層（１０）は測定電流によって配向可能の磁化を
有し、第２層（２０）は「自由」磁化を有し、かつ第３
強磁性層（５０）は捕捉磁化を有する磁気抵抗並びに前
記磁気抵抗を備える磁気センサ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】概して本発明は、磁束または磁界
検出器、より詳しくは、たとえば磁気支持体に記録され
る読取情報に使用するタイプの磁気抵抗センサに関す
る。同様に本発明は、前記センサの検知要素を構成する
磁気抵抗に関する。マイクロエレクトロニクスの方法を
使用しながら薄層または成形フィルムに製造される本発
明に記載の磁気抵抗は、特に数Ａ／ｍから数１０００Ａ
／ｍまでの磁界の測定に適している。また、本発明は導
体近傍における有効磁界から前記導体に流れる電流の決
定と、磁気抵抗コンパスの製造または種々のポジション
センサの製造に使用することができる。
検出器、より詳しくは、たとえば磁気支持体に記録され
る読取情報に使用するタイプの磁気抵抗センサに関す
る。同様に本発明は、前記センサの検知要素を構成する
磁気抵抗に関する。マイクロエレクトロニクスの方法を
使用しながら薄層または成形フィルムに製造される本発
明に記載の磁気抵抗は、特に数Ａ／ｍから数１０００Ａ
／ｍまでの磁界の測定に適している。また、本発明は導
体近傍における有効磁界から前記導体に流れる電流の決
定と、磁気抵抗コンパスの製造または種々のポジション
センサの製造に使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】弱磁界の検出と、特に磁気支持体に記録
される読取情報のために使用される磁気抵抗センサの操
作は、磁気抵抗の自発異方性効果として公知の効果に基
づくものであることが知られている。ニッケル、コバル
トおよび鉄、さらにその合金のような強磁性遷移金属に
生ずる前記効果は、磁気抵抗要素に流れる測定電流の方
向と材料の磁化方向との間の角度の関数として磁性材料
の抵抗率の変化から成る。前記効果のより詳しい説明に
関しては、Ｄ．Ａ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ他、ＩＥＥＥ「Ｔ
ｒａｎｓ．Ｍａｇ．Ｍａｇ−ＩＩ」、１０３９頁、１９
７５年を参考にすることができる。磁性材料の抵抗率Δ
ρ／ρの相対的な変化は、固体強磁性遷移金属において
磁界が約１０００Ａ／ｍの場合、周囲温度において４〜
５％に達することがある。しかし、この大きさは、前記
同材料が厚さ約１５〜３０ｎｍの成形フィルムに蒸着さ
れるとき、１〜２％に低減される。この厚さの範囲は、
マイクロエレクトロニクス素子の製造手順に従って製造
される現行の磁気抵抗センサに使用されている。したが
って、前記センサの感度は限られている。同様に該セン
サの応答は、電流の方向と磁化方向との間の角度の余弦
の二乗に比例して抵抗率が変化する事実の結果として非
線形になる。
される読取情報のために使用される磁気抵抗センサの操
作は、磁気抵抗の自発異方性効果として公知の効果に基
づくものであることが知られている。ニッケル、コバル
トおよび鉄、さらにその合金のような強磁性遷移金属に
生ずる前記効果は、磁気抵抗要素に流れる測定電流の方
向と材料の磁化方向との間の角度の関数として磁性材料
の抵抗率の変化から成る。前記効果のより詳しい説明に
関しては、Ｄ．Ａ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ他、ＩＥＥＥ「Ｔ
ｒａｎｓ．Ｍａｇ．Ｍａｇ−ＩＩ」、１０３９頁、１９
７５年を参考にすることができる。磁性材料の抵抗率Δ
ρ／ρの相対的な変化は、固体強磁性遷移金属において
磁界が約１０００Ａ／ｍの場合、周囲温度において４〜
５％に達することがある。しかし、この大きさは、前記
同材料が厚さ約１５〜３０ｎｍの成形フィルムに蒸着さ
れるとき、１〜２％に低減される。この厚さの範囲は、
マイクロエレクトロニクス素子の製造手順に従って製造
される現行の磁気抵抗センサに使用されている。したが
って、前記センサの感度は限られている。同様に該セン
サの応答は、電流の方向と磁化方向との間の角度の余弦
の二乗に比例して抵抗率が変化する事実の結果として非
線形になる。
【０００３】磁気センサに使用されるその他の効果は
「巨大磁気抵抗効果」または「スピンバルブ効果」の名
称のもとに知られている。この効果は、強磁性遷移金属
層と非磁性金属層の交替によって形成される多層構造の
中で発生し、かつ測定される外部磁界の影響下で連続し
た強磁性層の相対的な磁化配向性における変化に関連し
ている。この効果は構造体の抵抗率の変化をもたらす。
ＩＥＥＥ「Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｎ ｍａｇｎｅｔｉｃｓ ｉｎ Ｊａｐａｎ」、第７
巻第９号、１９９２年９月、多層磁気抵抗」Ｈ．Ｙａｍ
ａｍｏｔｏおよびＴ．Ｓｈｉｎｊｏ著 ６７４〜６８４
頁、並びにＢ．Ｄｉｅｎｙ「磁性体・磁性材料ジャーナ
ル」（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａ
ｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）第１３
６号、１９９４年 ３３５〜３５９頁には、この現象を
より詳しく説明している。
「巨大磁気抵抗効果」または「スピンバルブ効果」の名
称のもとに知られている。この効果は、強磁性遷移金属
層と非磁性金属層の交替によって形成される多層構造の
中で発生し、かつ測定される外部磁界の影響下で連続し
た強磁性層の相対的な磁化配向性における変化に関連し
ている。この効果は構造体の抵抗率の変化をもたらす。
ＩＥＥＥ「Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｎ ｍａｇｎｅｔｉｃｓ ｉｎ Ｊａｐａｎ」、第７
巻第９号、１９９２年９月、多層磁気抵抗」Ｈ．Ｙａｍ
ａｍｏｔｏおよびＴ．Ｓｈｉｎｊｏ著 ６７４〜６８４
頁、並びにＢ．Ｄｉｅｎｙ「磁性体・磁性材料ジャーナ
ル」（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａ
ｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）第１３
６号、１９９４年 ３３５〜３５９頁には、この現象を
より詳しく説明している。
【０００４】同様に米国特許第４９４９０３９号明細書
には、極く一般的な方法で磁界センサを生産するための
この磁気抵抗効果の適用を記載している。また、磁性材
料および非磁性材料として使用される材料は、電子のス
ピンに依存する該電子の拡散が磁性材料と非磁性材料と
の間の境界面で発生するように選択する必要のあること
が述べられている。
には、極く一般的な方法で磁界センサを生産するための
この磁気抵抗効果の適用を記載している。また、磁性材
料および非磁性材料として使用される材料は、電子のス
ピンに依存する該電子の拡散が磁性材料と非磁性材料と
の間の境界面で発生するように選択する必要のあること
が述べられている。
【０００５】「Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒｅｖｉｅｗ Ｂ」
第４３巻第１号、１９９１年１月１日「軟質強磁性多層
内の巨大磁気抵抗」（Ｇｉａｎｔ ｍａｇｎｅｔｏ−ｒ
ｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｓｏｆｔ ｆｅｒｒｏｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ） Ｂ．Ｄｉｅ
ｎｙ他著、１２９７〜１３００頁は、次のような整然と
したスピンバルブ構造を記述している。すなわち、シリ
コン基板、第１ＮｉＦｅ強磁性層、銅非磁性層、第２Ｎ
ｉＦｅ強磁性層およびＦｅＭｎ反強磁性層である。この
スピンバルブ構造は、一貫して本質的に、非磁性金属に
よって磁気的に結合かつ分離されていない２つの強磁性
層を含む。
第４３巻第１号、１９９１年１月１日「軟質強磁性多層
内の巨大磁気抵抗」（Ｇｉａｎｔ ｍａｇｎｅｔｏ−ｒ
ｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｓｏｆｔ ｆｅｒｒｏｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ） Ｂ．Ｄｉｅ
ｎｙ他著、１２９７〜１３００頁は、次のような整然と
したスピンバルブ構造を記述している。すなわち、シリ
コン基板、第１ＮｉＦｅ強磁性層、銅非磁性層、第２Ｎ
ｉＦｅ強磁性層およびＦｅＭｎ反強磁性層である。この
スピンバルブ構造は、一貫して本質的に、非磁性金属に
よって磁気的に結合かつ分離されていない２つの強磁性
層を含む。
【０００６】第１磁性層の磁化は「自由」磁性層と呼ば
れるが、これは適用される磁界の流れに対して自由であ
るのに対し、第２層の磁化は、反強磁性層との異方性交
換により捕捉される。したがって、適用磁界が変化する
とき、２つの磁性層の磁化の相対的方向が変化する。こ
れは同様に構造の抵抗変化をもたらし、適用磁界が１０
００Ａ／ｍ未満のとき周囲温度において数パーセントに
することができる。
れるが、これは適用される磁界の流れに対して自由であ
るのに対し、第２層の磁化は、反強磁性層との異方性交
換により捕捉される。したがって、適用磁界が変化する
とき、２つの磁性層の磁化の相対的方向が変化する。こ
れは同様に構造の抵抗変化をもたらし、適用磁界が１０
００Ａ／ｍ未満のとき周囲温度において数パーセントに
することができる。
【０００７】約４％の電気抵抗変動の低い値は、約１０
7 Ａ／ｃｍ2 の値に達する測定電流によって作られる磁
界効果のもとで「自由」層の磁化の自己バイアスまたは
自動分極のために、測定電流がスピンバルブ構造を横切
る時さらに低減される。
7 Ａ／ｃｍ2 の値に達する測定電流によって作られる磁
界効果のもとで「自由」層の磁化の自己バイアスまたは
自動分極のために、測定電流がスピンバルブ構造を横切
る時さらに低減される。
【０００８】したがって、このタイプの構造では高感度
の測定を実施することはできない。
の測定を実施することはできない。
【０００９】「Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒｅｖｉｅｗ Ｂ」
第４３巻第１号、１９９１年１月１日「軟質強磁性多層
内の巨大磁気抵抗」（Ｇｉａｎｔ ｍａｇｎｅｔｏ−ｒ
ｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｓｏｆｔ ｆｅｒｒｏｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ） Ｂ．Ｄｉｅ
ｎｙ他著、１２９７〜１３００頁により、被測定磁界は
「自由」磁性層の磁化容易軸に対して平行に加えられ、
前記軸は第２磁性層の捕捉方向と自体平行に存在する。
これは事実上、構造体の抵抗の「階段状」の応答をもた
らす。
第４３巻第１号、１９９１年１月１日「軟質強磁性多層
内の巨大磁気抵抗」（Ｇｉａｎｔ ｍａｇｎｅｔｏ−ｒ
ｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｓｏｆｔ ｆｅｒｒｏｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ） Ｂ．Ｄｉｅ
ｎｙ他著、１２９７〜１３００頁により、被測定磁界は
「自由」磁性層の磁化容易軸に対して平行に加えられ、
前記軸は第２磁性層の捕捉方向と自体平行に存在する。
これは事実上、構造体の抵抗の「階段状」の応答をもた
らす。
【００１０】米国特許第５２８７２３８号は、同じくス
ピンバルブ効果を利用した磁気抵抗センサに関するが、
これは二重スピンバルブ構造である。この構造体は非磁
性金属によって他の１つから分離されている３つの磁性
層を含む。２つの外部強磁性層の磁化は、それぞれ組込
まれる隣接する反強磁性体層との異方性交換により他の
１つに固定かつ平行に保持される。中心磁性層は軟質磁
性材料から成形され、該中心磁性層の磁化は、適用磁界
が無いとき、２つの外層の層に対して本質的に垂直に配
向される。この構造体は、単スピンバルブよりも高い振
幅をもつ磁気抵抗効果を提供する。しかし、第１磁性層
の磁化の異方性交換により捕捉することは困難である。
ピンバルブ効果を利用した磁気抵抗センサに関するが、
これは二重スピンバルブ構造である。この構造体は非磁
性金属によって他の１つから分離されている３つの磁性
層を含む。２つの外部強磁性層の磁化は、それぞれ組込
まれる隣接する反強磁性体層との異方性交換により他の
１つに固定かつ平行に保持される。中心磁性層は軟質磁
性材料から成形され、該中心磁性層の磁化は、適用磁界
が無いとき、２つの外層の層に対して本質的に垂直に配
向される。この構造体は、単スピンバルブよりも高い振
幅をもつ磁気抵抗効果を提供する。しかし、第１磁性層
の磁化の異方性交換により捕捉することは困難である。
【００１１】「Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒｅｖｉｅｗ Ｂ」
第４３巻第１号、１９９１年１月１日「軟質強磁性多層
内の巨大磁気抵抗」（Ｇｉａｎｔ ｍａｇｎｅｔｏ−ｒ
ｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｓｏｆｔ ｆｅｒｒｏｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ） Ｂ．Ｄｉｅ
ｎｙ他著、１２９７〜１３００頁に使用されている反強
磁性体は、その異方性交換特性が良好なためにＦｅＭｎ
合金である。この特性は、ＦｅＭｎがその立方晶層に中
心面（ｃｆｃ）を有する場合にのみ発生する。したがっ
て、ＦｅＭｎ層にこの特性を与えるためにＮｉＦｅ下層
を準備する必要があり、二重スピンバルブの第１強磁性
層の良好な捕捉が得られる。この結果、ＦｅＭｎ層を該
層のｃｆｃ結晶層の中に獲得する必要があり、このよう
な構造の生産を複雑にしている。更に、測定電流の一部
はＮｉＦｅ下層に誘導されるが、これは磁気抵抗効果に
寄与せずに、磁界効果のもとで抵抗変化の振幅が低減さ
れる。
第４３巻第１号、１９９１年１月１日「軟質強磁性多層
内の巨大磁気抵抗」（Ｇｉａｎｔ ｍａｇｎｅｔｏ−ｒ
ｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｓｏｆｔ ｆｅｒｒｏｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ） Ｂ．Ｄｉｅ
ｎｙ他著、１２９７〜１３００頁に使用されている反強
磁性体は、その異方性交換特性が良好なためにＦｅＭｎ
合金である。この特性は、ＦｅＭｎがその立方晶層に中
心面（ｃｆｃ）を有する場合にのみ発生する。したがっ
て、ＦｅＭｎ層にこの特性を与えるためにＮｉＦｅ下層
を準備する必要があり、二重スピンバルブの第１強磁性
層の良好な捕捉が得られる。この結果、ＦｅＭｎ層を該
層のｃｆｃ結晶層の中に獲得する必要があり、このよう
な構造の生産を複雑にしている。更に、測定電流の一部
はＮｉＦｅ下層に誘導されるが、これは磁気抵抗効果に
寄与せずに、磁界効果のもとで抵抗変化の振幅が低減さ
れる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の１つ
は、前述の欠点を受けない磁気抵抗を提供することであ
る。
は、前述の欠点を受けない磁気抵抗を提供することであ
る。
【００１３】本発明の別の目的は、適用する外部磁界効
果のもとで高い抵抗変化を有する良好な感度をもつ磁気
抵抗を提供することである。
果のもとで高い抵抗変化を有する良好な感度をもつ磁気
抵抗を提供することである。
【００１４】本発明の別の目的は、磁気抵抗の操作が、
スピンバルブ構造の強磁性層内の測定電流によって作ら
れる自己バイアス現象の不利な効果を克服することがで
きる磁気抵抗を提供することである。
スピンバルブ構造の強磁性層内の測定電流によって作ら
れる自己バイアス現象の不利な効果を克服することがで
きる磁気抵抗を提供することである。
【００１５】さらに、本発明のもう１つの目的は、単純
な構造を有する磁気抵抗と、極めて安定した磁気抵抗セ
ンサとを提供することである。
な構造を有する磁気抵抗と、極めて安定した磁気抵抗セ
ンサとを提供することである。
【００１６】
【問題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、第１、第２および第３強磁性体層の積
層を有する磁気抵抗を提供し、第２層は、第１層および
第３層からそれぞれ第１および第２非磁性導電材料層に
よって分離され、かつ外部磁界によって修正させること
ができる磁化を有する軟質材料から作られる磁気抵抗に
おいて、第１および第３層の１つがいわゆる測定方向に
捕捉磁化を有し、一方、他の層は磁気抵抗を横切る測定
電流効果の作用により前記測定方向に配向可能な磁化を
有することを特徴とする。
めに、本発明は、第１、第２および第３強磁性体層の積
層を有する磁気抵抗を提供し、第２層は、第１層および
第３層からそれぞれ第１および第２非磁性導電材料層に
よって分離され、かつ外部磁界によって修正させること
ができる磁化を有する軟質材料から作られる磁気抵抗に
おいて、第１および第３層の１つがいわゆる測定方向に
捕捉磁化を有し、一方、他の層は磁気抵抗を横切る測定
電流効果の作用により前記測定方向に配向可能な磁化を
有することを特徴とする。
【００１７】用語「捕捉磁化」とは、測定されるべき磁
界の範囲を通る実質的に一定に残留する磁化を意味す
る。
界の範囲を通る実質的に一定に残留する磁化を意味す
る。
【００１８】ここに提議する構造は、２つの磁性層のみ
を有するスピンバルブ構造よりも顕著に大きな磁気抵抗
振幅を提供する。２つの磁性層の代わりに３つの磁性層
が存在する結果として、磁気抵抗の振幅は単スピンバル
ブ構造よりも５０〜１００％高くなる。さらに、前記構
造中の第２自由磁性層は、多層磁気抵抗を通って流れる
電流層のほぼ中心にある。したがって、測定電流によっ
て作られる分極磁界は前記層のところで実質上ゼロにな
り、この結果、高い電流密度の中で同様に高い保磁率を
もつことができる。
を有するスピンバルブ構造よりも顕著に大きな磁気抵抗
振幅を提供する。２つの磁性層の代わりに３つの磁性層
が存在する結果として、磁気抵抗の振幅は単スピンバル
ブ構造よりも５０〜１００％高くなる。さらに、前記構
造中の第２自由磁性層は、多層磁気抵抗を通って流れる
電流層のほぼ中心にある。したがって、測定電流によっ
て作られる分極磁界は前記層のところで実質上ゼロにな
り、この結果、高い電流密度の中で同様に高い保磁率を
もつことができる。
【００１９】さらに、この構造体は、米国特許第５２８
７２３８号明細書に記載された二重スピンバルブ構造と
比較して、外部磁性材料層の１つを捕捉するために必要
なＮｉＦｅ下層と第１ＦｅＭｎ層の蒸着を避けている。
これは製造を容易にする。同様に、ＮｉＦｅとＦｅＭｎ
下層との除去は、磁気抵抗効果に参与しない前記２つの
下層内の電流誘導を除去するためにより大きな磁気抵抗
効果の振幅を可能にする。
７２３８号明細書に記載された二重スピンバルブ構造と
比較して、外部磁性材料層の１つを捕捉するために必要
なＮｉＦｅ下層と第１ＦｅＭｎ層の蒸着を避けている。
これは製造を容易にする。同様に、ＮｉＦｅとＦｅＭｎ
下層との除去は、磁気抵抗効果に参与しない前記２つの
下層内の電流誘導を除去するためにより大きな磁気抵抗
効果の振幅を可能にする。
【００２０】本発明の態様の一つに従って、外部磁界が
無い場合の第２層は、測定される磁界において磁気抵抗
のより線形性の応答の達成を可能にする測定方向に対し
て実質的に垂直の磁化をもつことができる。
無い場合の第２層は、測定される磁界において磁気抵抗
のより線形性の応答の達成を可能にする測定方向に対し
て実質的に垂直の磁化をもつことができる。
【００２１】第１および第３強磁性層の１つの捕捉磁化
は、最大保持力を与え、それにより所望の方向に前記層
の磁化の「遮断」を可能にする異方性希土類を含むコバ
ルトと鉄を基材とする合金から前記層を作ることにより
達成することができる。
は、最大保持力を与え、それにより所望の方向に前記層
の磁化の「遮断」を可能にする異方性希土類を含むコバ
ルトと鉄を基材とする合金から前記層を作ることにより
達成することができる。
【００２２】別の可能性は、後に遮断するために異方性
交換による該層の磁化と接触する反強磁性体層を強磁性
層に加えることである。
交換による該層の磁化と接触する反強磁性体層を強磁性
層に加えることである。
【００２３】本発明の別の態様にしたがって、積層は同
様に各強磁性層と隣接する各非磁性層との間にそれぞれ
コバルトを組込む材料から作られる分離層または空隙層
を有することもできる。コバルトまたは多量にコバルト
を含む合金の前記層は、磁気抵抗効果のさらなる改良を
可能にする。
様に各強磁性層と隣接する各非磁性層との間にそれぞれ
コバルトを組込む材料から作られる分離層または空隙層
を有することもできる。コバルトまたは多量にコバルト
を含む合金の前記層は、磁気抵抗効果のさらなる改良を
可能にする。
【００２４】同様に本発明は前述のような磁気抵抗を備
えたセンサを提供する。
えたセンサを提供する。
【００２５】前記磁気抵抗は、電流効果のもとで配向可
能の磁化を有する第１強磁性体層と、非磁性導電材料層
と、第２軟質強磁性体層と、第２非磁性導電材料層と、
捕捉磁化を有する第３強磁性体層とを基板上に順次蒸着
することにより積層を得るとともに、磁化容易軸を提供
するための第２軟質強磁性体層の蒸着中の測定方向に対
して本質的に垂直に磁界を印加する工程にしたがって製
造することができる。
能の磁化を有する第１強磁性体層と、非磁性導電材料層
と、第２軟質強磁性体層と、第２非磁性導電材料層と、
捕捉磁化を有する第３強磁性体層とを基板上に順次蒸着
することにより積層を得るとともに、磁化容易軸を提供
するための第２軟質強磁性体層の蒸着中の測定方向に対
して本質的に垂直に磁界を印加する工程にしたがって製
造することができる。
【００２６】その他の特徴および利点は、添付図面を参
照しながらこれのみに限定しない以下の実施態様の説明
から推測することができる。
照しながらこれのみに限定しない以下の実施態様の説明
から推測することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１に示したように、磁気抵抗の
多層構造は、本質的に複数の原子面と約数１０ナノメー
タとの間の厚さを有する強磁性遷移金属（鉄、コバル
ト、ニッケルまたはこれらの合金）を基材とした３つの
層１０、２０および３０を含む。前記３つの磁性層は、
２つの非磁性良導金属層１５、２５によって分離され、
前記金属層の厚さは前記分離層を横切り弱結合される磁
性層の磁化に適さなければならないが、非磁性金属を通
過する電子の自由平均通路をはるかに下回る。前述の２
つの条件に対応する厚さの範囲は約１〜５ｎｍまで延び
る。
多層構造は、本質的に複数の原子面と約数１０ナノメー
タとの間の厚さを有する強磁性遷移金属（鉄、コバル
ト、ニッケルまたはこれらの合金）を基材とした３つの
層１０、２０および３０を含む。前記３つの磁性層は、
２つの非磁性良導金属層１５、２５によって分離され、
前記金属層の厚さは前記分離層を横切り弱結合される磁
性層の磁化に適さなければならないが、非磁性金属を通
過する電子の自由平均通路をはるかに下回る。前述の２
つの条件に対応する厚さの範囲は約１〜５ｎｍまで延び
る。
【００２８】一方で層１０および２０と、他方で層２０
および３０との間にそれぞれ配設される層１５および２
５は、銅、銀または金から成ることが好ましい。しか
し、この選択は、たとえばアルミニウムまたはプラチナ
のような他の良導金属を除外するものではない。
および３０との間にそれぞれ配設される層１５および２
５は、銅、銀または金から成ることが好ましい。しか
し、この選択は、たとえばアルミニウムまたはプラチナ
のような他の良導金属を除外するものではない。
【００２９】この場合において前記効果は、層１０、２
０および３０が他の１つの層に対して平行の磁化を有す
る状態に対応するいわゆる平行状態から、層１０および
３０の磁化が平行であるが、層２０の磁化が層１０およ
び３０の磁化に対して本質的に逆のいわゆる逆平行状態
に各層の配向性が変化するとき、重要な抵抗率の変化を
もたらす。
０および３０が他の１つの層に対して平行の磁化を有す
る状態に対応するいわゆる平行状態から、層１０および
３０の磁化が平行であるが、層２０の磁化が層１０およ
び３０の磁化に対して本質的に逆のいわゆる逆平行状態
に各層の配向性が変化するとき、重要な抵抗率の変化を
もたらす。
【００３０】層３０の磁化は、たとえば被測定磁界また
は測定磁界に対して平行の方向に遮断されながら捕捉さ
れる。捕捉は反強磁性層４０による異方性交換効果によ
って保証される。層４０は、層３０上に蒸着される反強
磁性ＦｅＭｎ層またはフェリ磁性ＴｂＣｏ層である。層
３０の磁気捕捉は同様に以下に記述する他の手段によっ
ても得ることができる。
は測定磁界に対して平行の方向に遮断されながら捕捉さ
れる。捕捉は反強磁性層４０による異方性交換効果によ
って保証される。層４０は、層３０上に蒸着される反強
磁性ＦｅＭｎ層またはフェリ磁性ＴｂＣｏ層である。層
３０の磁気捕捉は同様に以下に記述する他の手段によっ
ても得ることができる。
【００３１】層２０は、軟質磁性材料層であり、その磁
化方向は、磁気抵抗に印加される被測定磁界によって容
易に修正することができる。これは、たとえば組成Ｎｉ
80Ｆｅ20のパーマロイ層である。
化方向は、磁気抵抗に印加される被測定磁界によって容
易に修正することができる。これは、たとえば組成Ｎｉ
80Ｆｅ20のパーマロイ層である。
【００３２】本発明の磁気抵抗を含むセンサの線形応答
を得るために、層２０の磁化は、磁気抵抗に印加される
外部磁界がゼロのとき、測定方向に対して整列し本質的
に垂直であることが好ましい。層２０の磁化の前記の好
ましい自発配向方向は、層２０の磁化容易軸が磁気抵抗
の最大長手方向に対して平行のところで磁気抵抗の形状
異方性効果から生じさせることができる。用語「磁化容
易軸」は、ゼロ磁界における材料の磁化の自発配向方向
に対応する軸である。
を得るために、層２０の磁化は、磁気抵抗に印加される
外部磁界がゼロのとき、測定方向に対して整列し本質的
に垂直であることが好ましい。層２０の磁化の前記の好
ましい自発配向方向は、層２０の磁化容易軸が磁気抵抗
の最大長手方向に対して平行のところで磁気抵抗の形状
異方性効果から生じさせることができる。用語「磁化容
易軸」は、ゼロ磁界における材料の磁化の自発配向方向
に対応する軸である。
【００３３】以下に記述するように、好ましい方向は同
様に層２０の形成中に付与することもできる。
様に層２０の形成中に付与することもできる。
【００３４】ニッケル、鉄および好ましくはコバルトを
基材とする合金から作られる層１０は、磁気抵抗内に流
れる電流が無いときには捕捉されない磁化を有する。し
かし、電流（ここでは測定電流）が磁気抵抗を通して流
れるとき、層１０の磁化は、磁気抵抗内の電流によって
作られる磁界効果にもとづき、層３０の磁化に対して本
質的に平行の方向に配向される。図１の矢印１、２およ
び３は、それぞれ適用外部磁界が無い場合と、測定電流
Ｊがある場合における層１０、２０および３０の磁石の
配向性を示す。矢印２′は、測定される磁界Ｈがある場
合の修正層２０の磁化を示す。
基材とする合金から作られる層１０は、磁気抵抗内に流
れる電流が無いときには捕捉されない磁化を有する。し
かし、電流（ここでは測定電流）が磁気抵抗を通して流
れるとき、層１０の磁化は、磁気抵抗内の電流によって
作られる磁界効果にもとづき、層３０の磁化に対して本
質的に平行の方向に配向される。図１の矢印１、２およ
び３は、それぞれ適用外部磁界が無い場合と、測定電流
Ｊがある場合における層１０、２０および３０の磁石の
配向性を示す。矢印２′は、測定される磁界Ｈがある場
合の修正層２０の磁化を示す。
【００３５】矢印１は、測定電流Ｋの効果にもとづく層
１０の分極を示す。この効果は、図２でより良く理解で
きるが、ここでは長方形１００が、該長方形の最大長手
方向と開始端に対して垂直に、すなわち測定電流Ｊに対
して垂直に多層磁気抵抗の横断面を表す。長方形１００
は同様に磁気抵抗を通過する測定電流Ｊの均質層を表
す。
１０の分極を示す。この効果は、図２でより良く理解で
きるが、ここでは長方形１００が、該長方形の最大長手
方向と開始端に対して垂直に、すなわち測定電流Ｊに対
して垂直に多層磁気抵抗の横断面を表す。長方形１００
は同様に磁気抵抗を通過する測定電流Ｊの均質層を表
す。
【００３６】測定電流Ｊが、５・１０6 〜５・１０7 Ａ
／ｃｍ2 の典型的な電流密度ｊで磁気抵抗を通って流れ
るとき、前記電流は、測定に望ましい磁界Ｈの強度のオ
ーダと良好に比較することができるセンサ内の磁界Ｂを
生じさせる。したがって、電流密度が多層構造全体の厚
さを越える均質層１００を形成する仕方で材料（＝Ｊ）
内で均質であると仮定すると、磁界は縦行面Ｐにおい
て、すなわち、外部表面に対して平行の面と、多層構造
の厚さの半分に位置する面および磁気抵抗の外部側面１
００ａおよび１００ｂ上で該面の最大値に達するために
前記縦行面Ｐから離れて移動しながら直線的に増加する
面においてゼロとなる。アンペアの積分法則を用いる
と、
／ｃｍ2 の典型的な電流密度ｊで磁気抵抗を通って流れ
るとき、前記電流は、測定に望ましい磁界Ｈの強度のオ
ーダと良好に比較することができるセンサ内の磁界Ｂを
生じさせる。したがって、電流密度が多層構造全体の厚
さを越える均質層１００を形成する仕方で材料（＝Ｊ）
内で均質であると仮定すると、磁界は縦行面Ｐにおい
て、すなわち、外部表面に対して平行の面と、多層構造
の厚さの半分に位置する面および磁気抵抗の外部側面１
００ａおよび１００ｂ上で該面の最大値に達するために
前記縦行面Ｐから離れて移動しながら直線的に増加する
面においてゼロとなる。アンペアの積分法則を用いる
と、
【００３７】
【数１】
【００３８】は、ｚ（ｚ＝０縦行面に対応）において電
流層によって作られる磁界がＨ（ｚ）＝ｊｚとして変化
することを示している。たとえば、ｊ＝２・１０7 Ａ／
ｃｍ2の時、Ｈ（ｚ）＝０．２ｚであり、ｚは単位ｋＡ
／ｍにおけるＨ（ｚ）で、ナノメータで表わされる。し
たがって、多層系の全厚さがｅ＝２０ｎｍのとき、表面
１００ａまたは１００ｂにおける磁界は、
流層によって作られる磁界がＨ（ｚ）＝ｊｚとして変化
することを示している。たとえば、ｊ＝２・１０7 Ａ／
ｃｍ2の時、Ｈ（ｚ）＝０．２ｚであり、ｚは単位ｋＡ
／ｍにおけるＨ（ｚ）で、ナノメータで表わされる。し
たがって、多層系の全厚さがｅ＝２０ｎｍのとき、表面
１００ａまたは１００ｂにおける磁界は、
【００３９】
【数２】
【００４０】であり、測定される１〜ｋＡ／ｍの磁界と
比較することができる。
比較することができる。
【００４１】図２に暗示した位置にある層２０が、磁気
抵抗を通して流れる電流Ｊの層の中心付近にあるとき、
前記中心磁性層上の測定電流によって作られる磁界は、
測定に望ましい磁界と比較してゼロまたは微弱になる。
したがって、中心層２０の磁化は測定される適用外部磁
界の変化に容易に従うことができる。
抵抗を通して流れる電流Ｊの層の中心付近にあるとき、
前記中心磁性層上の測定電流によって作られる磁界は、
測定に望ましい磁界と比較してゼロまたは微弱になる。
したがって、中心層２０の磁化は測定される適用外部磁
界の変化に容易に従うことができる。
【００４２】しかし、表面１００ｂに接する層１０上
に、測定電流によって生成する強い磁界がある。この磁
界は、前記層の磁化に作用し、かつ測定方向に対して本
質的に平行の方向に配向する。
に、測定電流によって生成する強い磁界がある。この磁
界は、前記層の磁化に作用し、かつ測定方向に対して本
質的に平行の方向に配向する。
【００４３】しかし、通常の測定電流の値に関しては、
自発分極磁界（Ｈ）が、捕捉層３０の磁化方向に影響を
及ぼすにはあまりに低すぎる。
自発分極磁界（Ｈ）が、捕捉層３０の磁化方向に影響を
及ぼすにはあまりに低すぎる。
【００４４】電流の流れは層３の磁化方向または初期捕
捉方向に選択することができるため、この結果、層１０
および３０の磁化は、たとえば約２・１０7 Ａ／ｍ2 の
測定電流がある場合と外部磁界が無い場合においては実
質的に平行である。
捉方向に選択することができるため、この結果、層１０
および３０の磁化は、たとえば約２・１０7 Ａ／ｍ2 の
測定電流がある場合と外部磁界が無い場合においては実
質的に平行である。
【００４５】図３は、測定される磁界の関数としての磁
気抵抗の端子電圧の変化を示す。端子７０、７２は、た
とえば図４または図５に見ることができる。磁界Ｈが約
１ｋＡ／ｍのとき、３つの磁性層１０、２０、３０の磁
化は平行である。したがって、磁気抵抗の抵抗率は最小
となり、これが最少端子電圧Ｖmin をもたらす。磁界Ｈ
が約−１ｋＡ／ｍのとき、層２０の磁化は、本質的に他
の層に対して平行に残留する層１０および３０の磁化に
対して逆になる。磁界Ｈの値が増加するとき、抵抗率は
数パーセント減少し、これが同様に約１ｍＶの電圧低減
をもたらす。２つの電圧限度値Ｖmax とＶmin との間の
電圧変化は本質的に線形である。ゼロ磁界と比較したと
きの若干の非対称性は、層１５および２０の非磁性金属
を通して層２０と層１０および３０との間の電磁結合が
残留するときに存在することがある。前述のような電磁
結合は磁性体の厚さが薄い場合に存在することが知られ
ている。しかし、層１５および２５の材料と、実質的に
は低温で蒸着される銅および銀、さらに金により、前記
結合は２ｎｍを越える前記層の厚さとともに急激に減少
する。
気抵抗の端子電圧の変化を示す。端子７０、７２は、た
とえば図４または図５に見ることができる。磁界Ｈが約
１ｋＡ／ｍのとき、３つの磁性層１０、２０、３０の磁
化は平行である。したがって、磁気抵抗の抵抗率は最小
となり、これが最少端子電圧Ｖmin をもたらす。磁界Ｈ
が約−１ｋＡ／ｍのとき、層２０の磁化は、本質的に他
の層に対して平行に残留する層１０および３０の磁化に
対して逆になる。磁界Ｈの値が増加するとき、抵抗率は
数パーセント減少し、これが同様に約１ｍＶの電圧低減
をもたらす。２つの電圧限度値Ｖmax とＶmin との間の
電圧変化は本質的に線形である。ゼロ磁界と比較したと
きの若干の非対称性は、層１５および２０の非磁性金属
を通して層２０と層１０および３０との間の電磁結合が
残留するときに存在することがある。前述のような電磁
結合は磁性体の厚さが薄い場合に存在することが知られ
ている。しかし、層１５および２５の材料と、実質的に
は低温で蒸着される銅および銀、さらに金により、前記
結合は２ｎｍを越える前記層の厚さとともに急激に減少
する。
【００４６】図４および図５は、２つの変更態様を使用
した本発明の磁気抵抗の構造の細部を示す。これらの図
は、同様に本発明の磁気抵抗の生産工程における層の形
成順序の一例を示す。
した本発明の磁気抵抗の構造の細部を示す。これらの図
は、同様に本発明の磁気抵抗の生産工程における層の形
成順序の一例を示す。
【００４７】同一要素または同類要素は、図面に対応す
る符号で表す。
る符号で表す。
【００４８】図４の例において、磁気抵抗はシリコン基
板６の上に形成される。この基板から出発し、順々に各
層の符号、特性および厚さを表１に例示した方法で示
す。
板６の上に形成される。この基板から出発し、順々に各
層の符号、特性および厚さを表１に例示した方法で示
す。
【００４９】
【表１】
【００５０】磁気抵抗の各層は、たとえば陰極スパッタ
リングによって成形することができる。
リングによって成形することができる。
【００５１】層１５と２５を構成するために銀が使用さ
れるとき、前記層の良好な構造を得るためには、基板を
液体窒素で冷却することが好ましい。符号は、たとえば
フランス特許第２６９８９６５号との関連でつけること
ができる。すでに述べたように、層１５と２５は、同様
に基板の冷却が不用な銅または金から作ることができ
る。しかし、これらの材料は、加熱後徐冷操作中に銀ほ
ど良好な熱的安定性を示さない。
れるとき、前記層の良好な構造を得るためには、基板を
液体窒素で冷却することが好ましい。符号は、たとえば
フランス特許第２６９８９６５号との関連でつけること
ができる。すでに述べたように、層１５と２５は、同様
に基板の冷却が不用な銅または金から作ることができ
る。しかし、これらの材料は、加熱後徐冷操作中に銀ほ
ど良好な熱的安定性を示さない。
【００５２】本発明に従えば、層２０の蒸着中に測定方
向に対して本質的に垂直の磁界が印加される。この約８
００〜８０００Ａ／ｍ（１０〜１００Ｏｅ）の磁界は、
「中心」層２０内の磁化容易軸の誘導を可能にする。
向に対して本質的に垂直の磁界が印加される。この約８
００〜８０００Ａ／ｍ（１０〜１００Ｏｅ）の磁界は、
「中心」層２０内の磁化容易軸の誘導を可能にする。
【００５３】図４に示したように、磁気抵抗は同様に細
長形状、たとえば棒の長さが前記磁化容易軸に対して平
行となるのが好ましい棒形状を有する。したがって、形
状異方性効果は、同様に磁性層２０の磁化容易軸に沿っ
て前記磁性層の配向性に寄与する。図４または図５の例
において、測定電流は棒の最大長手方向に沿って流れ
る。
長形状、たとえば棒の長さが前記磁化容易軸に対して平
行となるのが好ましい棒形状を有する。したがって、形
状異方性効果は、同様に磁性層２０の磁化容易軸に沿っ
て前記磁性層の配向性に寄与する。図４または図５の例
において、測定電流は棒の最大長手方向に沿って流れ
る。
【００５４】層３０の磁化は、所望の捕捉方向、すなわ
ち測定方向に対して本質的に平行に磁界を印加して構造
体を冷却することに続いて、Ｆｅ50Ｍｎ50層４１のネー
ル温度直上の温度、即ち約２００℃、に構造体を加熱す
ることにより層２０の磁化容易軸に対して垂直に配向お
よび捕捉することができる。ネール温度は、反強磁性体
のスピンが逆平行配置にされる温度より下の温度である
ことを指摘できる。特に、米国特許出願第６２５３４３
号は参考として言及しておくことにする。
ち測定方向に対して本質的に平行に磁界を印加して構造
体を冷却することに続いて、Ｆｅ50Ｍｎ50層４１のネー
ル温度直上の温度、即ち約２００℃、に構造体を加熱す
ることにより層２０の磁化容易軸に対して垂直に配向お
よび捕捉することができる。ネール温度は、反強磁性体
のスピンが逆平行配置にされる温度より下の温度である
ことを指摘できる。特に、米国特許出願第６２５３４３
号は参考として言及しておくことにする。
【００５５】図５に対応する本発明の変更態様に従う
と、磁気抵抗は反強磁性層４０をもたない。この層４０
を除くことにより、磁気抵抗の構造は結果的に図４の構
造に類似する。しかし、図４の層３０に対応する層３
０′は、磁化が約１０ｋＡ／ｍを下回るあらゆる外部磁
界の影響を受けない高保磁体層である。層３０′は、た
とえば、サマリウム、ネオジム、テルビウムおよびジス
プロシウムの中から選択された異方性希土類を添加した
鉄およびコバルト合金である。
と、磁気抵抗は反強磁性層４０をもたない。この層４０
を除くことにより、磁気抵抗の構造は結果的に図４の構
造に類似する。しかし、図４の層３０に対応する層３
０′は、磁化が約１０ｋＡ／ｍを下回るあらゆる外部磁
界の影響を受けない高保磁体層である。層３０′は、た
とえば、サマリウム、ネオジム、テルビウムおよびジス
プロシウムの中から選択された異方性希土類を添加した
鉄およびコバルト合金である。
【００５６】層の有無を選択できる層１１、１６、２１
および２６は、本発明の改良の範囲に含まれる。厚さ
０．２〜１ｎｍの０≦ｘ≦０．３のコバルトまたはＣｏ
1-x Ｆｅx 合金の前記各層は、層２０の飽和磁界または
ヒステリシスを増大しないで巨大磁気抵抗効果の振幅を
顕著に増大させることを可能にする。
および２６は、本発明の改良の範囲に含まれる。厚さ
０．２〜１ｎｍの０≦ｘ≦０．３のコバルトまたはＣｏ
1-x Ｆｅx 合金の前記各層は、層２０の飽和磁界または
ヒステリシスを増大しないで巨大磁気抵抗効果の振幅を
顕著に増大させることを可能にする。
【００５７】本発明による別の改良は、Ｃｏ70Ｆｅ30の
ようなコバルトまたはコバルトに富む合金によって層１
０および３０の材料を置換することを含む。しかし、層
２０はなお軟質磁性材料である。
ようなコバルトまたはコバルトに富む合金によって層１
０および３０の材料を置換することを含む。しかし、層
２０はなお軟質磁性材料である。
【００５８】前述のような磁気抵抗は、磁気抵抗センサ
の製造に使用することができる。図４に図示した結合７
０、７２の場合においては、これらは長手方向に考慮さ
れた磁気抵抗端に配置することができる。前記結合は、
図示していない測定回路の各結合の接続を可能にする。
の製造に使用することができる。図４に図示した結合７
０、７２の場合においては、これらは長手方向に考慮さ
れた磁気抵抗端に配置することができる。前記結合は、
図示していない測定回路の各結合の接続を可能にする。
【００５９】約２・１０7 Ａ／ｃｍ2 の測定電流は、層
２０の磁化に対して本質的に垂直に層１０の磁化を配向
させるために適した約１６００Ａ／ｍ（２０Ｏｅ）の磁
界を層１０に作ることを可能にする。この後、センサ内
の測定電流の方向は、層１０および３０の磁化が平行か
つ非逆平行となるように選択される。
２０の磁化に対して本質的に垂直に層１０の磁化を配向
させるために適した約１６００Ａ／ｍ（２０Ｏｅ）の磁
界を層１０に作ることを可能にする。この後、センサ内
の測定電流の方向は、層１０および３０の磁化が平行か
つ非逆平行となるように選択される。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
適用する外部磁界効果のもとで高い抵抗変化を有する良
好な感度を持ち、磁気抵抗の操作が、スピンバルブ構造
の強磁性層内の測定電流によって作られる自己バイアス
現象の不利な効果を克服した磁気抵抗、並びに極めて安
定した磁気抵抗センサを提供することができる。
適用する外部磁界効果のもとで高い抵抗変化を有する良
好な感度を持ち、磁気抵抗の操作が、スピンバルブ構造
の強磁性層内の測定電流によって作られる自己バイアス
現象の不利な効果を克服した磁気抵抗、並びに極めて安
定した磁気抵抗センサを提供することができる。
【図１】本発明の磁気抵抗の主機能層の分解図。
【図２】磁気抵抗内の測定電流によって作られる磁界の
図解表示。
図解表示。
【図３】測定される磁界の関数としての本発明の磁気抵
抗の端子電圧変化を示す特性曲線。
抗の端子電圧変化を示す特性曲線。
【図４】本発明の磁気抵抗の図解磁区。
【図５】図４と比較した変化様態を示す本発明の磁気抵
抗の図解磁区。
抗の図解磁区。
１５、２５ 非磁性体層 １０、２０、３０ 強磁性体層
Claims (13)
- 【請求項１】 第１、第２および第３強磁性体層の積層
を有する磁気抵抗であって、第１および第２非磁性導電
材料層によってそれぞれ第１層および第３層から分離さ
れ、かつ外部磁界によって修正することができる磁化を
有する軟質材料から作られる第２層を有する磁気抵抗に
おいて、第１層および第３層の１つがいわゆる測定方向
に捕捉磁化を有し、一方、他の層が磁気抵抗を横切る測
定電流（Ｊ）効果の作用により前記測定方向に配向可能
の磁化を有することを特徴とする磁気抵抗。 - 【請求項２】 外部磁界が無い場合には第２層が測定方
向に対して本質的に垂直の磁化を有することを特徴とす
る請求項１に記載の磁気抵抗。 - 【請求項３】 非磁性材料が銅、銀および金の中から選
択されることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗。 - 【請求項４】 非磁性材料層が厚さ１〜５ｎｍの範囲に
あることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗。 - 【請求項５】 捕捉磁化を有する層が異方性希土類を含
むコバルトと鉄とを基材とする高飽和保磁力合金から作
られることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗。 - 【請求項６】 積層が、同様に該積層の磁化を阻止する
ために捕捉磁化を有する層に接触する反強磁性体層を有
することを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗。 - 【請求項７】 積層が、各強磁性層間と隣接した各非磁
性層間にそれぞれコバルト組込み材料から作られる分離
層を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気抵
抗。 - 【請求項８】 分離層が０≦ｘ≦０．３の合金Ｃｏ
(1-x) ＯＦｅx であることを特徴とする請求項７に記載
の磁気抵抗。 - 【請求項９】 請求項１に記載の磁気抵抗を適用したこ
とを特徴とする磁界測定センサ。 - 【請求項１０】 電流効果に基づき配向可能の磁化を有
する第１強磁性体層と、導電性非磁性体層と、第２軟質
強磁性体層と、第２導電性非磁性体層と、捕捉磁化を有
する第３強磁性体層とを基板上に連続的に蒸着すること
により積層を得るとともに、磁化容易軸を提供するため
に第２軟質強磁性体層の蒸着中に測定方向に対して本質
的に垂直に磁界を印加することを特徴とする請求項１に
記載の磁気抵抗の製造工程。 - 【請求項１１】 各層が陰極スパッタリングによって蒸
着されることを特徴とする請求項１０に記載の工程。 - 【請求項１２】 第３強磁性層上にＦｅ50Ｍｎ50反強磁
性合金層の蒸着を行ない、積層を反強磁性層のネール温
度を越える温度に加熱し、測定方向に対し平行に磁界を
印加することによって冷却することを特徴とする請求項
１０に記載の工程。 - 【請求項１３】 基板への第１強磁性体層の蒸着に先立
って、タンタル層が基板上に成形されることを特徴とす
る請求項１０に記載の工程。
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