JPH0983039A - 磁気抵抗効果素子 - Google Patents

磁気抵抗効果素子

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JPH0983039A
JPH0983039A JP7236470A JP23647095A JPH0983039A JP H0983039 A JPH0983039 A JP H0983039A JP 7236470 A JP7236470 A JP 7236470A JP 23647095 A JP23647095 A JP 23647095A JP H0983039 A JPH0983039 A JP H0983039A
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layer
oxide
ferromagnetic
magnetoresistive effect
thickness
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JP7236470A
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Kazuhiko Hayashi
一彦 林
Junichi Fujikata
潤一 藤方
Hidefumi Yamamoto
英文 山本
Kunihiko Ishihara
邦彦 石原
Masabumi Nakada
正文 中田
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Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好なクロスポイント、再生出力、および良
好な出力信号半値幅をもつ、磁気抵抗効果センサを実現
すること。 【構成】 反強磁性層/第1の強磁性層/非磁性層/第
2の強磁性層からなる磁気抵抗効果素子、または反強磁
性層/第1の強磁性層/Co層/非磁性層/Co層/第
2の強磁性層からなる磁気抵抗効果素子において、反強
磁性層がNi酸化物、Ni酸化物とCo酸化物の混合
物、もしくはNi酸化物とCo酸化物の積層物からな
り、かつ強磁性層膜厚が1〜10nm以下、素子高さが
0.1〜1μm 、非磁性層膜厚が2nm〜3nm、反強磁性
層膜厚が5〜30nmとすることにより、良好なクロスポ
イント、再生出力、および良好な出力信号半値幅をも
つ、磁気抵抗効果センサを実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果素子
および磁気抵抗効果センサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術では、磁気抵抗(MR)センサ
またはヘッドと呼ばれる磁気読み取り変換器が開示され
ており、これは、大きな線密度で磁性表面からデータを
読み取れることがわかっている。MRセンサは、読み取
り素子によって感知される磁束の強さと方向の関数とし
ての抵抗変化を介して磁界信号を検出する。こうした従
来技術のMRセンサは、読み取り素子の抵抗の1成分が
磁化方向と素子中を流れる感知電流の方向の間の角度の
余弦の2乗に比例して変化する、異方性磁気抵抗(AM
R)効果に基づいて動作する。AMR効果のより詳しい
説明は、D.A.トムソン(Thompson)等の論
文“Memory,Storage,and Rela
ted Applications”IEEE Tra
ns.onMag.MAG−11,p.1039(19
75)に出ている。
【0003】さらに最近には、積層磁気センサの抵抗変
化が、非磁性層を介する磁性層間での電導電子のスピン
依存性伝送、およびそれに付随する層界面でのスピン依
存性散乱に帰される、より顕著な磁気抵抗効果が記載さ
れている。この磁気抵抗効果は、「巨大磁気抵抗効果」
や「スピン・バルブ(SV)効果」など様々な名称で呼
ばれている。このような磁気抵抗効果センサは適当な材
料でできており、AMR効果を利用するセンサで観察さ
れるよりも、感度が改善され、抵抗変化が大きい。この
種のMRセンサでは、非磁性層で分離された1対の強磁
性体層の平面内抵抗が、2つの層の磁化方向間の角度の
余弦に比例して変化する。
【0004】1988年6月に優先権主張されている特
開平2−61572号公報には、磁性層内の磁化の反平
行整列によって生じる高いMR変化をもたらす積層磁性
構造が記載されている。積層構造で使用可能な材料とし
て、上記明細書には強磁性の遷移金属および合金が挙げ
られている。また、中間層により分離している少なくと
も2層の強磁性層の一方に反強磁性層を付加した構造お
よび反強磁性層としてFeMnが適当であることが開示
されている。
【0005】1990年12月11に優先権主張されて
いる、特開平4−358310号公報には、非磁性金属
体の薄膜層によって仕切られた強磁性体の2層の薄膜層
を有し、印加磁界が零である場合に2つの強磁性薄膜層
の磁化方向が直交し、2つの非結合強磁性体層間の抵抗
が2つの層の磁化方向間の角度の余弦に比例して変化
し、センサ中を通る電流の方向とは独立な、MRセンサ
が開示されている。
【0006】1992年8月28日に優先権主張されて
いる、特開平6−203340号公報には、非磁性金属
材料の薄膜層で分離された2つの強磁性体の薄膜層を含
み、外部印加磁界がゼロのとき、隣接する反強磁性体層
の磁化が他方の強磁性体層に対して垂直に保たれる、上
記の効果に基づくMRセンサが開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】SV効果を利用した磁
気抵抗効果素子を磁気抵抗効果センサとして利用する場
合に、従来のAMRを用いた磁気抵抗センサの場合同
様、磁界零における動作ポイント(クロスポイント)を
最適化することが必要になる。また、SV効果を利用し
た磁気抵抗効果素子では素子形状がヘッド再生出力に影
響を及ぼす。さらに、非導電材料を反強磁性材料に用い
たSV素子では反強磁性材料の膜厚がシールド型磁気抵
抗素子のギャップ長に影響し、シールド型磁気抵抗効果
ヘッドによる再生信号の波形に影響を及ぼす。
【0008】本発明は、良好なクロスポイント、再生出
力、および良好な出力信号半値幅を与える、磁性層膜
厚、素子高さ、および反強磁性層膜厚の範囲を提示する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】反強磁性層/第1の強磁
性層/非磁性層/第2の強磁性層からなる磁気抵抗効果
素子、または反強磁性層/第1の強磁性層/Co層/非
磁性層/Co層/第2の強磁性層からなる磁気抵抗効果
素子において、反強磁性層がNi酸化物からなり、かつ
強磁性層膜厚が1〜10nm以下、素子高さが0.1〜1
μm 、非磁性層膜厚が2nm〜3nm、反強磁性層膜厚が5
〜30nmとする。
【0010】または反強磁性層/第1の強磁性層/非磁
性層/第2の強磁性層からなる磁気抵抗効果素子、また
は反強磁性層/第1の強磁性層/Co層/非磁性層/C
o層/第2の強磁性層からなる磁気抵抗効果素子におい
て、反強磁性層がNi酸化物とCo酸化物の混合物から
なり、かつ強磁性層膜厚が1〜10nm以下、素子高さが
0.1〜1μm 、非磁性層膜厚が2nm〜3nm、反強磁性
層膜厚が5〜30nmとする。
【0011】または反強磁性層/第1の強磁性層/非磁
性層/第2の強磁性層からなる磁気抵抗効果素子、また
は反強磁性層/第1の強磁性層/Co層/非磁性層/C
o層/第2の強磁性層からなる磁気抵抗効果素子におい
て、反強磁性層がNi酸化物とCo酸化物の積層膜から
なり、かつ強磁性層膜厚が1〜10nm、素子高さが0.
1〜1μm 、非磁性層膜厚が2nm〜3nm、反強磁性層膜
厚が5〜30nmとする。
【0012】
【発明の実施の形態】反強磁性層/第1の強磁性層/非
磁性層/第2の強磁性層からなる磁気抵抗効果素子、ま
たは反強磁性層/第1の強磁性層/Co層/非磁性層/
Co層/第2の強磁性層からなる磁気抵抗効果素子にお
いては、第1の磁性層と第2の磁性層が膜端部において
静磁的にカップリングしている。この際第1の強磁性層
の磁化は反強磁性層により固定されているので、静磁結
合はもっぱら第2の磁性層の磁化を第1の強磁性層の磁
化と逆向きに向けようとする力として働く。従って、静
磁結合が強いほど2つの強磁性層の磁化のなす角度は反
対方向により大きくなることになる。
【0013】クロスポイントが最適の0.5になるため
には、第2の強磁性層の磁化方向は第1の強磁性層の磁
化方向と直交しなければならないので、静磁結合は適当
な値に設定する必要がある。ここで、2層間の静磁結合
は強磁性層膜厚により変えることができるので、結局強
磁性層膜厚を適当な値に設定することにより、クロスポ
イントを0.5付近に設定することができる。この際注
意しなければならないのは、2層間の静磁結合は、磁気
抵抗効果膜とシールド間の距離によっても変わるという
ことである。これは磁気抵抗効果膜−シールド間の距離
が変わることにより、強磁性層端部における磁束の流れ
が変わることに対応している。
【0014】また、上記タイプの磁気抵抗効果素子では
抵抗変化量が素子高さが小さいほど大きくなる。これは
素子高さが小さいほど素子抵抗値が増大すると同時に、
素子内部で外部磁界の変化に対して、きちんと磁化が追
従して反転する領域の割合が拡大することに対応してい
る。
【0015】また、上記タイプの磁気抵抗効果素子では
反強磁性層が絶縁材料であるため、反強磁性層膜厚がそ
のままヘッドにした際のシールド間ギャップ増大につな
がる。このため反強磁性層膜厚が大きいほど磁束を広く
ひろうことになり、出力信号半値幅が大きくなる。出力
信号半値幅は反強磁性層膜厚を減少させることにより改
善される。
【0016】本発明を適用したシールド型素子として
は、図1および図2のような形のものを用いることがで
きる。
【0017】図1のタイプでは基板1上に下シールド層
2、磁気抵抗効果素子6を積層させる。その上にギャッ
プ規定絶縁層7を積層させることもある。シールド層2
は適当な大きさにPR工程によりパターン化されること
が多い。磁気抵抗効果素子6はPR工程により適当な大
きさ形状にパターン化されており、その端部に接するよ
うに縦バイアス層4および下電極層5が順次積層されて
いる。その上に上ギャップ層8、上シールド層9が順次
積層されている。
【0018】図2のタイプでは基板1上に下シールド層
2、磁気抵抗効果素子6を積層させる。シールド層2は
適当な大きさにPR工程によりパターン化されることが
多い。磁気抵抗効果素子6はPR工程により適当な大き
さ形状にパターン化されており、その上部に1部重なる
ように縦バイアス層4および下電極層5が順次積層され
ている。その上に上ギャップ層8、上シールド層9が順
次積層されている。
【0019】図1および図2のタイプの、下シールド層
2としては、NiFe,CoZr系合金、FeAlS
i、窒化鉄系材料等を用いることができ、膜厚は0.5
〜10μm の範囲で適用可能である。下ギャップ層3
は、アルミニウム酸化物、シリコン酸化物、窒化アルミ
ニウム、窒化シリコン等が適用可能である。0.03〜
0.20μm 範囲での使用が望ましい。下電極4として
は、Zr,Ta,Moからなる単体もしくは合金もしく
は混合物が望ましい。膜厚範囲は0.01〜0.10μ
m がよい。縦バイアス層としては、CoCrPt,Co
Cr,CoPt,CoCrTa,FeMn,NiMn,
NiO,NiCoO等を用いることができる。ギャップ
規定絶縁層としては、アルミニウム酸化物、シリコン酸
化物、窒化アルミニウム、窒化シリコン等が適用可能で
ある。0.005〜0.05μm 範囲での使用が望まし
い。上ギャップ層8は、アルミニウム酸化物、シリコン
酸化物、窒化アルミニウム、窒化シリコン等が適用可能
である。0.03〜0.20μm 範囲での使用が望まし
い。
【0020】図3および図4は本発明に用いた磁気抵抗
効果素子の膜構成の概念図である。図3の例は下地層1
8上にNi酸化物からなる第1反強磁性層10、Co酸
化物からなる第2反強磁性層11、第1の強磁性層1
2、第1MRエンハンス層13、非磁性層14、第2M
Rエンハンス層15、第2強磁性層16および保護層1
7,18を順次積層した構造であり、図4の例は下地層
18上に第2の強磁性層16、第2MRエンハンス層1
5、非磁性層14、第1MRエンハンス層13、第1強
磁性層12、Co酸化物層11、Ni酸化物層10、お
よび保護層17を順次積層させた構造である。
【0021】この際、第1強磁性層としてはNiFe,
NiFeCo,CoZr系材料、FeCoB、センダス
ト、窒化鉄系材料、FeCo等を用いることができる。
膜厚は1〜10nmが望ましい。第1MRエンハンス層と
してはCo、NiFeCo、FeCo等を用いることが
できる。膜厚は0.5〜2nm程度が望ましい。第1MR
エンハンス層を用いない場合は、用いた場合に比べて若
干MR比が低下するが、用いない分だけ作製に要する行
程数は低減する。非磁性層としてはCu,Cuに1〜2
0at%程度のAgを添加した材料、Cuに1〜20a
t%程度のReを添加した材料を用いることができる。
膜厚は2〜3nmが望ましい。第2MRエンハンス層とし
てはCo,NiFeCo,FeCo等を用いることがで
きる。膜厚は0.5〜2nm程度が望ましい。第2MRエ
ンハンス層を用いない場合は、用いた場合に比べて若干
MR比が低下するが、用いない分だけ作製に要する行程
数は低減する。第2強磁性層としてはNiFe,NiF
eCo,CoZr系材料、FeCoB、センダスト、窒
化鉄系材料、FeCo等を用いることができる。膜厚は
1〜10nm程度が望ましい。第1または第2磁性層がN
iFeもしくはNiFeCoをベースにした材料の場合
には、下地層をTa,Hf,Zr等fcc構造を有する
材料にすることにより、第1または第2強磁性層および
非磁性層の結晶性を良好にし、MR比を向上させること
ができる。保護層としてはAl,Si,Ta,Tiから
なるグループの酸化物または窒化物、Cu,Au,A
g,Ta,Hf,Zr,Ir,Si,Pt,Ti,C
r,Al,Cからなるグループ、もしくはそれらの混合
物を用いることができる。用いることにより耐食性は向
上するが、用いない場合は逆に製造行程数が低減し生産
性が向上する。
【0022】
【実施例】
(実施例1〜12)アルミナ下地層/Ni酸化物(30
nm)/Co酸化物(0.9nm)/第1の強磁性層(4n
m)/Cu層(2.5nm)/第2の強磁性層(6nm)/
Ta保護層(1.5nm)をこの順に積層した構成で、第
1および第2の強磁性層に種々の材料を用いて磁気抵抗
効果素子を試作した。それぞれの素子のMR比を表1に
示す。
【0023】
【表1】
【0024】(実施例13)アルミナ下地層/Ni酸化
物(30nm)/Co酸化物(0.9nm)/NiFe層
(4nm)/Co層(1nm)/Cu層(2.5nm)/Co
層(1nm)/NiFe層(6nm)/Ta保護層(1.5
nm)をこの順に積層した構成で、磁気抵抗効果素子を試
作した。得られたMR比は9%であった。
【0025】図5はアルミナ下地層/Ni酸化物(30
nm)/Co酸化物(0.9nm)/NiFe層(4nm)/
Co層(1nm)/Cu/Co層(1nm)/NiFe層
(6nm)/Ta保護層(1.5nm)という構成で素子を
作成した場合の、Cu非磁性層膜厚を変えた場合の磁気
抵抗効果素子のMR比である。非磁性層膜厚が2〜3nm
でMR比が5%を越えており、この範囲が適当な膜厚で
あることがわかる。
【0026】次にアルミナ下地層/Ni酸化物(30n
m)/Co酸化物(0.9nm)/NiFe層(4nm)/
Co層(1nm)/Cu層(2.5nm)/Co層(1nm)
/NiFe層(6nm)/Ta保護層(1.5nm)という
構成で磁気抵抗効果素子を作製し、CuへのAg添加量
を種々に変えて、1時間の熱処理によりMR比が熱処理
前の50%に低下した熱処理温度Tを求めた。TはAg
添加量の増大にともない単調に増大した(表2)。
【0027】
【表2】
【0028】次にアルミナ下地層/Ni酸化物(30n
m)/Co酸化物(0.9nm)/NiFe層(4nm)/
Co層(1nm)/Cu層(2.5nm)/Co層(1nm)
/NiFe層(6nm)/Ta保護層(1.5nm)という
構成で磁気抵抗効果素子を作製し、CuへのRe添加量
を種々に変えて、1時間の熱処理によりMR比が熱処理
前の50%に低下した熱処理温度Tを求めた。TはRe
添加量の増大にともない単調に増大した(表2)。
【0029】
【表3】
【0030】次に、アルミナ下地層/(NiCo酸化物
(30nm)またはNi酸化物/Co酸化物超格子(30
nm))/第1の強磁性層(4nm)/Cu層(2.5nm)
/第2の強磁性層(6nm)/Ta保護層(1.5nm)と
いう構成で、NiCoO層もしくはNiO/CoO超格
子中の、Ni原子数/(Ni原子数+Co原子数)が異
なる磁気抵抗効果素子を作製し、素子を加熱して抵抗変
化が零になる点から反強磁性層のネール点を測定する
(図6)。ネール点は、Ni原子数/(Ni原子数+C
o原子数)の値が大きくなるに従い直線的に増大する。
磁気抵抗効果センサの動作温度は一般的に最大80℃程
度になるので、Ni原子数/(Ni原子数+Co原子
数)は0.25以上である必要がある。
【0031】(実施例14)基板1上に下シールド層2
として所望の形状にNiFeが2nm形成され、下ギャッ
プ層3としてアルミナが0.07〜0.15nm積層され
ている。磁気抵抗効果素子6としては、図3の構成のも
のを用い、下から順にNi酸化物(23nm)/Co酸化
物(1nm)/NiFe(2〜20nm)Co(1nm)/C
u(1〜4nm)/Co(1nm)/NiFe(2〜20n
m)を積層し、適当な形状にパターン化した。磁気抵抗
効果素子6の端部に接するように、CoCrPtからな
る縦バイアス層が0.025nm形成され、その上にMo
からなる下電極が0.05nm形成されている。ギャップ
規定絶縁層7はアルミナ0.01nm、上ギャップ層8は
アルミナ0.07〜0.15nm、上シールド層9はNi
Fe2nmである。
【0032】図7にギャップ長を変えた場合の、クロス
ポイントと第1強磁性層膜厚との関係を、図8にクロス
ポイントが0.5になる第1強磁性層膜厚とギャップ長
との関係を示す。第2磁性層膜厚は6nmに固定してい
る。クロスポイントの定義は図9に示す。
【0033】クロスポイントは第1磁性層膜厚の増加に
伴い、減少した。また、クロスポイント0.45〜0.
55を与える第1磁性層の膜厚は上ギャップ層および下
ギャップ層膜厚の増加に伴い直線的に減少するが、この
ギャップ層範囲ではいずれも1〜10nmになっている。
【0034】図10にギャップ長を変えた場合の、クロ
スポイントと第2磁性層膜厚との関係を、図11にクロ
スポイントが0.45〜0.55になる第2強磁性層膜
厚と上ギャップ層および下ギャップ層膜厚との関係を示
す。
【0035】この際、上ギャップ層と下ギャップ層の膜
厚は等しくなるように設定している。第1磁性層膜厚は
6nmである。クロスポイントの定義は図9に示す。
【0036】クロスポイントは第2磁性層膜厚の増加に
ともない、減少した。また、クロスポイント0.45〜
0.55を与える第2磁性層の膜厚は上ギャップ層およ
び下ギャップ層膜厚の増加に伴い直線的に減少するが、
このギャップ範囲ではいずれも1〜10nmになってい
る。
【0037】表4は第1強磁性層膜厚を10〜100nm
で変えた場合の、出力信号半値幅である。記録再生時の
媒体の線速は10m/sである。2Gb/in2 程度以
上の高記録密度実現のためには出力信号半値幅は25n
s以下であることが必要であるが、この条件は反強磁性
層膜厚が5〜30nmで実現された。
【0038】
【表4】
【0039】図12は素子高さと出力電圧との関係であ
る。センス電流は2×107 A/cm2 ,トラック幅は1
μm とした。素子高さが小さくなると出力電圧は大きく
なる。一般に出力電圧としては400μV程度が必要と
されているが、この条件を満たす素子高さの範囲は0.
1〜1μm であることがわかる。
【0040】
【発明の効果】本発明を適用することにより、良好なク
ロスポイント、再生出力、および良好な出力信号半値幅
をもつ、磁気抵抗効果センサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】MRセンサの代表的な構成を示す図。
【図2】MRセンサの代表的な構成を示す図。
【図3】磁気抵抗効果素子の代表的な構成を示す図。
【図4】非磁性層膜厚とMR比の関係を示す図。
【図5】磁気抵抗効果素子の代表的な構成を示す図。
【図6】Ni原子数/(Ni原子数+Co原子数)とネ
ール温度の関係図。
【図7】ギャップ長を変えた場合の、クロスポイントと
第1強磁性層膜厚との関係図。
【図8】クロスポイントが0.5になる第1強磁性層膜
厚と上ギャップ層および下ギャップ層膜厚との関係図。
【図9】クロスポイントの定義を示す図。
【図10】上ギャップ層および下ギャップ層膜厚を変え
た場合の、クロスポイントと第2強磁性層膜厚との関係
図。
【図11】クロスポイントが0.5になる第1強磁性層
膜厚と上ギャップ層および下ギャップ層膜厚との関係
図。
【図12】Cu非磁性層膜厚を変えた場合の磁気抵抗効
果素子のMR比を示す図。
【符号の説明】
1 基板 2 下シールド層 3 下ギャップ層 4 縦バイアス層 5 下電極 6 磁気抵抗効果素子 7 ギャップ規定絶縁層 8 上ギャップ層 9 上シールド層 10 第1反強磁性層 11 第2反強磁性層 12 第1強磁性層 13 第1エンハンス層 14 非磁性層 15 第2エンハンス層 16 第2強磁性層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 邦彦 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 中田 正文 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反強磁性層/第1の強磁性層/非磁性層/
    第2の強磁性層がこの順または逆順に形成された磁気抵
    抗効果素子、または反強磁性層/第1の強磁性層/Co
    層/非磁性層/Co層/第2の強磁性層がこの順または
    逆順に形成された磁気抵抗効果素子において、反強磁性
    層がNi酸化物またはNi酸化物とCo酸化物の混合物
    またはNi酸化物とCo酸化物の積層膜のいずれかから
    なり、かつ強磁性層膜厚が1〜10nmでクロスポイント
    0.45〜0.55を与える膜厚であり、素子高さが
    0.1〜1μm 、非磁性層膜厚が2nm〜3nm、反強磁性
    層膜厚が5〜30nmであることを特徴とする磁気抵抗効
    果素子。
  2. 【請求項2】Ni酸化物またはNi酸化物とCo酸化物
    の混合物またはNi酸化物とCo酸化物の積層膜からな
    る反強磁性層中のNi原子数/(Ni原子数+Co原子
    数)が0.25以上であることを特徴とする請求項1記
    載の磁気抵抗効果素子。
  3. 【請求項3】第1および/または第2の強磁性層がNi
    Fe、NiFeCo、NiCo、Coのいずれか一を主
    成分とする材料からなることを特徴とする請求項1また
    は2記載の磁気抵抗効果素子。
  4. 【請求項4】非磁性層がCu、またはAg添加Cu、ま
    たはRe添加Cuのいずれか一を主成分とする材料から
    なることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一に記載
    の磁気抵抗効果素子。
  5. 【請求項5】基板上に所望の形状にパターン化された下
    シールド層、下ギャップ層、および所望の形状にパター
    ン化された磁気抵抗効果素子が積層されており、前記磁
    気抵抗効果素子端部に接するように縦バイアス層および
    下電極層が順次積層されており、その上に上ギャップ
    層、上シールド層が順次積層されている、シールド型磁
    気抵抗効果センサにおいて、前記磁気抵抗効果素子が、
    反強磁性層/第1の強磁性層/非磁性層/第2の強磁性
    層がこの順または逆順に形成された磁気抵抗効果素子、
    または反強磁性層/第1の強磁性層/Co層/非磁性層
    /Co層/第2の強磁性層がこの順または逆順に形成さ
    れた磁気抵抗効果素子であって、反強磁性層がNi酸化
    物またはNi酸化物とCo酸化物の混合物またはNi酸
    化物とCo酸化物の積層膜のいずれかからなり、かつ強
    磁性層膜厚が1〜10nmでクロスポイント0.45〜
    0.55を与える膜厚であり、素子高さが0.1〜1μ
    m 、非磁性層膜厚が2nm〜3nm、反強磁性層膜厚が5〜
    30nmであることを特徴とするシールド型磁気抵抗効果
    センサ。
  6. 【請求項6】基板上に所望の形状にパターン化された下
    シールド層、下ギャップ層、および所望の形状にパター
    ン化された磁気抵抗効果素子が積層されており、その上
    部に一部重なるように縦バイアス層および下電極層が順
    次積層されており、その上に上ギャップ層、上シールド
    層が順次積層されている、シールド型磁気抵抗効果セン
    サにおいて、前記磁気抵抗効果素子が、反強磁性層/第
    1の強磁性層/非磁性層/第2の強磁性層がこの順また
    は逆順に形成された磁気抵抗効果素子、または反強磁性
    層/第1の強磁性層/Co層/非磁性層/Co層/第2
    の強磁性層がこの順または逆順に形成された磁気抵抗効
    果素子であって、反強磁性層がNi酸化物またはNi酸
    化物とCo酸化物の混合物またはNi酸化物とCo酸化
    物の積層膜のいずれかからなり、かつ強磁性層膜厚が1
    〜10nmでクロスポイント0.45〜0.55を与える
    膜厚であり、素子高さが0.1〜1μm 、非磁性層膜厚
    が2nm〜3nm、反強磁性層膜厚が5〜30nmであること
    を特徴とするシールド型磁気抵抗効果センサ。
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