JPH10112562A - 磁気抵抗効果型センサおよびその製造方法とそのセンサを備えた磁気ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型センサおよびその製造方法とそのセンサを備えた磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JPH10112562A JPH10112562A JP8266359A JP26635996A JPH10112562A JP H10112562 A JPH10112562 A JP H10112562A JP 8266359 A JP8266359 A JP 8266359A JP 26635996 A JP26635996 A JP 26635996A JP H10112562 A JPH10112562 A JP H10112562A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- ferromagnetic layer
- ferromagnetic
- magnetic field
- magnetic
- 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.)
- Granted
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 184
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 229
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract description 108
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 73
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 239000002885 antiferromagnetic material Substances 0.000 claims description 15
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 claims description 15
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 14
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000005330 Barkhausen effect Effects 0.000 abstract description 14
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 14
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 395
- 230000008859 change Effects 0.000 description 26
- 239000010408 film Substances 0.000 description 23
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000004044 response Effects 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 10
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 6
- 229910003289 NiMn Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 239000002772 conduction electron Substances 0.000 description 4
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical group [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229910002551 Fe-Mn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018499 Ni—F Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020598 Co Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002519 Co-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019236 CoFeB Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018979 CoPt Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017086 Fe-M Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003267 Ni-Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003262 Ni‐Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019041 PtMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910000702 sendust Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G11B5/1272—Assembling or shaping of elements
-
- 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
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
- G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
-
- 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
-
- 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
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
- H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F5/04—Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads
-
- 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
- H10N50/01—Manufacture or treatment
-
- 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
-
- 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
- G11B5/012—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic disks
-
- 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
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3163—Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
十分な交換異方性磁界を印加することができるととも
に、線形応答性に優れ、バルクハウゼンノイズを抑制し
た磁気抵抗効果型センサを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、少なくとも2層の強磁性層3
2、34が、非磁性層33を介して設けられ、前記強磁
性層のうち、一方が、その強磁性層と隣接して設けられ
た反強磁性体の保磁力増大層31により保磁力が大きく
されて磁化反転がピン止めされ、他方の強磁性層の磁化
反転が自由にされてなる磁気抵抗効果型センサであり、
前記磁化反転が自由にされてなる強磁性層34に対し、
この強磁性層34に縦バイアスを印加して一方向性の交
換バイアス磁界により磁気異方性を誘起させて磁区を安
定化する反強磁性層35が隣接配置されてなる。
Description
センサ、回転センサ等に適用される磁気抵抗効果素子を
利用したセンサとその製造方法およびそのセンサを備え
た磁気ヘッドに関する。
(MRヘッド)として、異方性磁気抵抗効果現象を用い
たAMR(Anisotropic Magnetoresistance)ヘッド
と、伝導電子のスピン依存散乱現象を用いたGMR(Gi
ant Magnetoresistance:巨大磁気抵抗効果)ヘッドと
が知られており、GMRヘッドの1つの具体例として、
低外部磁界で高磁気抵抗効果を示すスピンバルブ(Spin
-Valve)ヘッドが米国特許第5159513号明細書に
示されている。図10と図11はAMRヘッド素子構造
の概略構成を示す図である。図10に示すヘッド素子に
あっては、軟磁性層1上に電気絶縁層2と強磁性層(A
MR材料層)3とが積層され、強磁性層3の両端部上に
トラック幅に相当する間隔をあけて反強磁性層4、4が
積層され、更にそれらの上に導電層5が積層されて構成
されている。図11に示すヘッド素子にあっては、軟磁
性層1と電気絶縁層2と強磁性層3を積層して積層体が
構成され、この積層体の両側に積層体を挟むように磁石
層6、6が設けられ、磁石層6の上に導電層5が設けら
れて構成されている。
は、AMR効果を示す強磁性層3に対して2つのバイア
ス磁界が必要とされている。第1のバイアス磁界は、強
磁性層3の抵抗変化を磁気媒体からの磁束に対して線形
応答させるためのものであり、この第1のバイアス磁界
は、磁気媒体の面に対して垂直方向(図1のZ方向)で
あり、強磁性層3の膜面に対して平行とされる。通常、
この第1のバイアス磁界は、横バイアスと呼ばれ、検出
電流を導電層5からAMRヘッド素子に流すことにより
得ることができる。第2のバイアス磁界は、通常、縦バ
イアスと呼ばれ、磁気媒体と強磁性層3の膜面に対して
平行(図1のX方向)に印加される。この縦バイアス磁
界の目的は強磁性層3が多数の磁区を形成することによ
って生じるバルクハウゼンノイズを抑制すること、即
ち、磁気媒体からこの磁束に対してノイズの少ないスム
ーズな抵抗変化にするためである。
抑制するためには、強磁性層3を単磁区化することが必
要であり、そのための縦バイアスの印加方法には、通
常、2通りの方法が知られている。第1の方法は、図1
1に示すヘッド素子構造を採用し、強磁性層3の両側に
磁石層6、6を配置して磁石層6からの漏れ磁束を利用
する方法であり、第2の方法は、図10に示すヘッド素
子構造を採用し、反強磁性層4と強磁性層3の接触界面
で生じる交換異方性磁界を利用する方法である。
結合を利用した素子構造として、図12に示すエクスチ
ェンジバイアス方式のものと、図13に示すスピンバル
ブ方式のものが知られている。図12は図10に示す構
造に類するもので、下部絶縁層21上に強磁性層22と
非磁性層23と磁気抵抗効果を奏する強磁性層24とを
積層し、トラック幅TWに相当する間隔をあけて反強磁
性層25、25とリード層26、26を設け、それらの
上に上部絶縁層27を設けた構造である。図12に示す
構造においては、強磁性層24と反強磁性層25の両層
の境界面での交換異方性結合により、強磁性層24に縦
バイアスが与えられて図12のB領域(強磁性層24と
強磁性層25が接触した領域)はX方向へ単磁区化さ
れ、これに誘発されてトラック幅内のA領域にて強磁性
層24がX方向へ単磁区化される。定常電流はリード層
26から反強磁性層25を経て強磁性層24に与えられ
る。強磁性層24に定常電流が与えられると、強磁性層
22からの静磁結合エネルギーにより強磁性層24中に
Z方向への横バイアス磁界が与えられる。このように縦
バイアス磁界と横バイアス磁界により磁化された強磁性
層24に磁気媒体からの漏れ磁界が与えられると、この
漏れ磁界の大きさに比例して定常電流に対する電気抵抗
が線形応答して変化するので、この電気抵抗の変化によ
り漏れ磁界を検出できる。
に、磁気抵抗効果素子19を構成するフリー強磁性層2
8と非磁性導電層29と強磁性層24を積層し、更に、
強磁性層24の上に反強磁性層25と上部絶縁層27を
順次積層して構成されている。図13に示す構造におい
て定常電流は、磁気抵抗効果素子19に与えられる。反
強磁性層25との交換異方性結合により、強磁性層24
の磁化がZ方向へ固定され、Y方向へ移動する磁気媒体
からの漏れ磁界が与えられると、フリー強磁性層28の
磁化方向の変化により磁気抵抗効果素子19の電気抵抗
が変化するので、この電気抵抗の変化により磁気媒体の
漏れ磁界を検出できる。
述の構造を最適動作させるための構成として、図14に
示すようにフリー強磁性層7と非磁性中間層8とピン止
め強磁性層9と反強磁性層10を積層し、この積層体の
両側に磁石層11、11を設け、その上に導電層12を
設けた構造、あるいは、図15に示すように、フリー強
磁性層7と非磁性中間層8とピン止め強磁性層9と反強
磁性層10を積層し、積層体の両側を上下から導電層1
2と反強磁性層13で挟む込み、それら全体をバッファ
層14に隣接させた構造が知られている。
層7には磁石層11、11でトラック方向(図14のX
方向)のバイアスを印加し単磁区化した状態でトラック
方向に磁化を向けさせるとともに、ピン止め強磁性層9
の磁化方向を図14中のZ方向、即ち、フリー強磁性層
7の磁化方向と直交する方向にバイアスを印加して単磁
区化した状態で図中Z方向に向けさせておく必要があ
る。即ち、磁気媒体からの磁束(図14のZ方向)によ
り、前記ピン止め強磁性層9の磁化方向は変化してはな
らず、フリー強磁性層7の方向がピン止め強磁性層9の
磁化方向に対して90±θ゜の範囲で変化することによ
り磁気抵抗効果の線形応答性が得られる。
4と図15のZ方向に固定させるためには、比較的大き
なバイアス磁界が必要であり、このバイアス磁界は大き
ければ大きいほど良いことになる。図14と図15のZ
方向の反磁界に打ち勝ち、磁気媒体からの磁束により磁
化方向が揺れないためには、少なくとも100 Oeの
バイアス磁界が必要である。このバイアス磁界を得るた
めの方法として図14と図15に示す構造にあっては、
ピン止め強磁性層9に反強磁性層10を接触させて設け
ることにより生じる交換異方性磁界を利用している。
スは、線形応答性を確保するための目的と、多数の磁区
を形成することから生じるバルクハウゼンノイズを抑制
するためのものであり、AMRヘッドにおける縦バイア
スと同様の方法、即ち、図14に示す構造においては、
フリー強磁性層7の両側に磁石層11を設け、磁石層1
1からの漏れ磁束をバイアスとして利用する方法を採用
している。また、図15に示す構造においては、フリー
強磁性層7の両端部側に反強磁性体層13を設け、フリ
ー強磁性層7と反強磁性層13との接触界面で生じる交
換異方性磁界をバイアスとして利用する方法を採用して
いる。
アス、スピンバルブヘッドの際のピン止め強磁性層のバ
イアス、フリー強磁性層のバイアスに反強磁性層との接
触界面で生じる交換異方性磁界を利用することにより、
線形応答性が良く、バルクハウゼンノイズを抑制した磁
気抵抗効果型ヘッドが実現される。
方性磁界は、強磁性層と反強磁性層の接触界面における
双方の磁気モーメント間の交換相互作用に起因する現象
であり、強磁性層、例えば、NiFe層との交換異方性
磁界を生じる反強磁性層としては、FeMn層が良く知
られている。しかしながら、FeMn層は、耐食性が著
しく悪く、磁気ヘッドの製造工程および磁気ヘッド作動
中に腐食が進行し、交換異方性磁界が大きく劣化してし
まう問題と、場合によっては磁気媒体を破損させてしま
う問題がある。また、磁気ヘッド作動中のFeMn層近
傍の温度は、定常検出電流による発熱で120℃程度ま
で容易に上昇することが知られているが、FeMn層に
よる交換異方性磁界は温度変化に対して極めて敏感であ
り、約150℃の温度で消失(ブロッキング温度:T
b)するまで、温度に対してほぼ直線的に交換異方性磁
界が減少してしまうために、安定した交換異方性磁界が
得られない問題がある。
温度を改善した発明として例えば、特開平6―7624
7号公報に示されている面心正方晶構造を有するNiM
n合金またはNiMnCr合金があるが、NiMn層の
耐食性はFeMn層の耐食性よりは良いものの、実用上
不十分である。また、NiMnCr層は、NiMn層の
耐食性を向上させるためにCrを添加した合金層である
が、Cr添加により耐食性は向上するものの、交換異方
性磁界の大きさとブロッキング温度が低下してしまう問
題がある。
金において交換異方性磁界を得るためには、反強磁性層
の一部に面心正方晶(fct)構造を有するCuAg-Iタ
イプの規則構造結晶を形成しなければならず、規則-不
規則変態の制御や規則相、不規則相の体積比率の制御が
当然必要となるために、安定した特性を得るには、磁気
ヘッドの製造工程における工程制御と管理が極めて複雑
にならざるを得ない問題がある。また、必要とされる交
換異方性磁界を得るためには、磁界中熱処理を複数回繰
り返さなくてはならないことと、降温速度を緩やか、例
えば255℃から45℃まで降温するために17時間
(Appl.Phys.Lett.65(9),29 August 1994参照)を要す
る問題があり、製造工程における処理時間が長くなって
製造効率が悪くなる問題があった。
善する発明として、NiFe/FeMn積層膜を260
〜350℃の温度で20〜50時間熱処理し、熱処理に
よる拡散でNiFe/FeMn界面にNi-Fe-Mn3
元合金層を形成する方法が、米国特許第4809109
号明細書に示されているが、この方法ではFeMn層の
最大の問題点である耐食性の向上には効果がないことが
理解できるとともに、必要な熱処理時間が20〜50時
間と極めて長いことから、製造効率を低下させる問題が
ある。一方、既存出版物、例えば、朝倉書店発行の「磁
性体ハンドブック」には、反強磁性材料として、Mn系
合金、例えば、NiMn、PtMn、AuMn、RhM
n3等の材料が示されているが、強磁性層と接触界面に
おける交換異方性磁界に関してのコメントは皆無であ
り、更に膜厚が数100Åといった極薄膜における反強
磁性層自身の特性や交換異方性磁界に関しては全く不明
である。
右の磁石層11、11によってバイアスが印加されたフ
リー強磁性層7にあっては、磁石層11、11に近接す
るトラックエンド部(図14に符号16で示す領域)の
磁化の向きが容易に変化しない不感領域となりやすく、
磁気媒体の記録密度の向上に伴う更なる狭トラック化が
進められた場合に問題を生じるおそれがあった。このた
め、図15に示す交換結合バイアスを用いた素子構造が
有望となり得るが、スピンバルブ構造の素子構造に交換
結合バイアス方式により縦バイアスを印加しようとする
場合、以下の問題があった。
て、ピン止め強磁性層9の磁化の回転を固定するのは、
反強磁性層10であり、一方、縦バイアスのためにフリ
ー強磁性層7のトラックエンド部の磁化の向きを固定す
るのは、反強磁性層13、13であり、反強磁性層10
と反強磁性層13がそれぞれ固定するべき磁化の向きは
90゜異なる。ここで、各磁性膜の磁化の方向を制御す
るには、通常、磁界中成膜処理や成膜後の磁場中アニー
ル処理により行っているが、最初に成膜した反強磁性層
13の磁化の方向を乱すことなく後で成膜する反強磁性
層10の磁化方向を制御することは、極めて難しい問題
がある。また、特開平8―45032号明細書に記載の
如く、ネール温度の異なる磁性膜を使い分けて磁性膜毎
に熱処理温度を変えることにより前記問題を解決する技
術が開示されているが、この技術によってもネール温度
の低いFe-Mn合金を使用する必要があるので、前述
の耐食性の面での欠点とブロッキング温度に起因する温
度変化に敏感な欠点は解消できない問題がある。
で、耐食性に優れ、薄膜において必要十分な交換異方性
磁界を印加することができるとともに、線形応答性に優
れ、バルクハウゼンノイズを抑制した磁気抵抗効果型セ
ンサを提供することを目的とする。また、本発明は、ブ
ロッキング温度が高い反強磁性層を提供することによ
り、線形応答性に優れた上で温度変化に強く、バルクハ
ウゼンノイズを抑制した磁気抵抗効果型センサを提供す
ることを目的とする。更に本発明は、前述の優れた特性
を有する磁気抵抗効果型センサを製造するにあたり、特
別な熱処理装置を用いて磁場中熱処理を長時間行う必要
が無く、通常の熱処理で製造できるとともに、熱処理時
間も従来よりも短縮できる製造方法を提供することを目
的とする。
するために、少なくとも2層の強磁性層が、非磁性層を
介して生成され、前記強磁性層のうち、一方が、その強
磁性層と隣接して設けられた第1の反強磁性体よりなる
保磁力増大層により保磁力が大きくされて磁化反転がピ
ン止めされ、他方の強磁性層の磁化反転が自由にされて
なる磁気抵抗効果型センサであり、前記磁化反転が自由
にされてなる強磁性層に対し、この強磁性層に縦バイア
スを印加して一方向性の磁気異方性を誘起させて磁区を
安定化する反強磁性体からなる第2の反強磁性層が隣接
配置されてなる。次に本発明においては、前記磁化反転
がピン止めされた強磁性層の磁化と、磁化が自由にされ
た強磁性層の磁化が、外部磁界のない状態で互いに略直
交されてなることが好ましい。更に本発明において、前
記保磁力増大層がα-Fe2O3からなり、この保磁力増
大層に磁化反転をピン止めされた強磁性層の保磁力が、
α-Fe2O3により強磁性層に同時に誘起される一方向
の交換バイアス磁界よりも大きくされてなることが好ま
しい。
めの第2の反強磁性層が、前記の磁化反転が自由にされ
てなる強磁性層の感磁部分の両端側に感磁部分の幅に相
当する所定のトラック幅をあけて強磁性層に接して対向
配置されてなることも好ましい。本発明において、前記
磁化反転を自由にされた強磁性層が、トラック幅に相当
する感磁部分の幅の分のみ形成され、その強磁性層の両
側に形成された反強磁性層とこの反強磁性層に積層され
た他の強磁性層との積層体により、前記磁化反転を自由
にされた強磁性層に縦バイアスが印加されてなることが
好ましい。更に、前記縦バイアス印加のための第2の反
強磁性層に積層される強磁性層が非晶質薄膜からなるこ
とが好ましい。また、前記縦バイアスを印加するための
反強磁性層が、X-Mn(ただしXは、Fe,Co,Ni,
Cr,Pt,Pd,Ir,Ru,Rhのうちの1種または2
種以上を示す。)系合金薄膜からなることが好ましい。
そして本発明は、前記いずれかに記載の構成の磁気抵抗
効果型センサが備えられてなる磁気ヘッドを提供する。
反強磁性層が、前記の磁化反転が自由にされてなる強磁
性層の感磁部分の両端側に感磁部分の幅に相当する所定
のトラック幅をあけて強磁性層に接して対向配置されて
なる構成の前記磁気抵抗効果型センサを製造する場合
に、前記縦バイアス印加のための第2の反強磁性層と隣
接する磁化反転が自由にされる強磁性層に誘起される一
方向性の磁気異方性を、その強磁性層を磁界を印加しな
がら形成するか、あるいは、強磁性層形成後に磁界中で
熱処理を行うことにより生じさせ、保磁力増大層に隣接
する磁化反転がピン止めされる強磁性層の磁化方向を、
前記磁化反転が自由にされる強磁性層の磁気異方性の方
向を決定する工程の後に行う着磁工程により決定するこ
とが好ましい。
層が、トラック幅に相当する感磁部分の幅の分のみ形成
され、その強磁性層の両側に形成された反強磁性体の反
強磁性層と他の強磁性層との積層体により縦バイアスが
印加されてなる構成の前記磁気抵抗効果型センサを製造
する場合に、反強磁性層と隣接して積層体を構成する強
磁性層に誘起される一方向性の磁気異方性を、その強磁
性層を磁界を印加しながら形成するか、あるいは、強磁
性層形成後に磁界中で熱処理を行うことにより生じさ
せ、保磁力増大層に隣接する磁化反転がピン止めされる
強磁性層の磁化方向を、前記積層体の強磁性層の磁気異
方性の方向を決定する工程の後に行う着磁工程により決
定することが好ましい。
態について説明する。図1は本発明に係る磁気抵抗効果
型センサの一形態を示すものであり、保磁力増大層31
上に、強磁性層32と非磁性層33と強磁性層34が順
次積層され、強磁性層34の両端部上に、トラック幅T
Wに相当する間隔を相互の間にあけて反強磁性層35、
35が積層され、反強磁性層35上にリード層36が積
層されるとともに、リード層36と強磁性層34を覆っ
て上部絶縁層37が積層されている。なお、この形態の
構造においては、保磁力増大層31と強磁性層32と非
磁性層33と強磁性層34とによりスピンバルブ型の磁
気抵抗効果素子30が構成される。
れる強磁性層32に磁気的交換結合力を作用させて強磁
性層32の保磁力を増大させ、磁化の向きをピン止めす
るためのものであり、この保磁力増大層31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-Fe2O3から形成さ
れる。前記強磁性層32、34は、いずれも強磁性体の
薄膜からなるが、具体的にはNi-Fe合金、Co-Fe
合金、Ni-Co合金、Co、Ni-Fe-Co合金など
からなる。また、強磁性層32をCo層から、強磁性層
34をNi-Fe合金層から、あるいはCo層とNi-F
e合金層の積層構造から構成することもできる。なお、
Co層とNi-Fe合金層との2層構造とする場合は、
非磁性層33側に薄いCo層を配置する構造とすること
もできる。
4で挟む構造の巨大磁気抵抗効果発生機構にあっては、
CoとCuの界面で伝導電子のスピン依存散乱の効果が
大きいこと、および、強磁性層32、34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散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32をCoから構成
した場合は、強磁性層34の非磁性層33側を所定の厚
さでCo層に置換した構造が好ましい。また、Co層を
特に区別して設けなくとも、強磁性層34の非磁性層3
3側にCoの多く含ませた合金状態とし、上部保護層3
7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。
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33の厚さが
20Åより薄いと、強磁性層32と強磁性層34との間
で磁気的結合が起こりやすくなる。また、非磁性層33
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33と強磁性層32、34の界面で散乱される伝
導電子の率が低下し、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。
は異なる反強磁性体、例えば、不規則構造を有するX-
Mn合金からなることが好ましい。ここで前記組成式に
おいてXは、Ru、Rh、Ir、Pd、Ptのいずれか
1種または2種以上からなることが好ましい。前記のM
n系合金は、不規則結晶構造を有するものであるが、こ
の不規則結晶構造とは、面心正方晶(fct規則格子;C
uAuI構造など)のような規則的な結晶構造ではない
状態を意味している。即ち、本発明でのMn合金は、ス
パッタリングなどにより成膜された後に、前記面心正方
晶などの規則的な結晶構造(CuAuI構造など)とす
るための高温でかつ長時間の加熱処理を行わないもので
あり、不規則結晶構造とは、スパッタリングなどの成膜
法により形成されたままの状態、あるいはこれに通常の
アニール処理が施された状態のものである。
ある場合のXの含有率の好ましい範囲は、Ruは10〜
45原子%、Rhは10〜40原子%、Irは10〜4
0原子%、Pdは10〜25原子%、Ptは10〜25
原子%である。なお、以上の記載において10〜45原
子%とは、10原子%以上で45原子%以下を意味し、
「〜」で表示する数値範囲の上限下限は全て「以上」お
よび「以下」で規定されるものとする。
強磁性層35であるならば強磁性層34に一方向異方性
により縦バイアスを印加することができ、強磁性層35
に接する強磁性層34の両端部の磁化の回転をピン止め
することができる。また、前記X-Mn系の合金の反強
磁性層35であるならば、従来の反強磁性層のFe-M
nに比べて耐食性に優れ、また温度変化に対する交換異
方性磁界(Hex)の変動が少なくなる。よって反強磁性
層35を用いることで耐環境性に強く、磁気媒体からの
漏れ磁界の検出時にノイズが発生しにくく、高品位な磁
気検出が可能なものとなる。また、X-Mn合金の反強
磁性層35であるならば、高温かつ長時間の加熱処理が
不要なために、加熱に伴う各磁性層間の元素拡散も生じ
る可能性が低く、磁気特性の変化や劣化あるいは絶縁層
の破壊といった問題は生じない。
との間隔(Gap)を設定するためと、強磁性層34の酸
化防止などのために設ける層である。また、この上部保
護層37はAl2O3、石英などの絶縁材料から構成する
ことが好ましい。
5を設けることにより、強磁性層34に一方向異方性を
付与して図1の矢印aに示す方向に磁化の向きを揃えて
バイアスを印加し、単磁区化することができる。また、
強磁性層32の全面に密着させた保磁力増大層31によ
り、強磁性層32の磁化の向きをピン止めして図1の紙
面に垂直なb方向に磁化の向きを揃えることができる。
以上のことから、強磁性層34の磁化の向きを図1と図
2の矢印a方向に向け、強磁性層32の向きを矢印b方
向に向けることで両者をほぼ90゜で直交させて揃える
ことができる。
抵抗効果素子30に与えられる。図1に示す構造である
ならば、保磁力増大層31の存在により強磁性層32が
磁気的交換結合を受けて保磁力が増大されてその磁化の
向きがピン止めされ、他の強磁性層34の磁化の方向が
トラック幅TWに相当する領域において自由にされる結
果、強磁性層32と34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、磁化の回
転が自由にされた強磁性層34の中央部のトラック幅T
Wに相当する部分に、Y方向へ移動する磁気記録媒体か
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34の磁化の向きが容易に回転するので、回転に伴
って磁気抵抗効果素子30に抵抗変化が生じ、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。また、この抵抗変化の際に強磁性層3
4は単磁区化されていて、しかも縦バイアスが印加され
ているので、バルクハウゼンノイズを生じることなく、
良好な線形応答性で抵抗変化が得られる。
増大層31をα-Fe2O3から構成したが、α-Fe2O3
は元々酸化物でありFeMnに比べて耐食性に優れ、し
かもネール温度が高いので、温度変動に強い特徴があ
る。なお、図1に示す素子構造にあっては保磁力増大層
31をα-Fe2O3から構成したが、保磁力増大層31
の構成材料は強磁性層32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。
ンサの他の形態を示すもので、この形態の磁気抵抗効果
センサは、保磁力増大層41とピン止め強磁性層42と
非磁性層43とフリー強磁性層44を積層して断面台形
状の積層体45を形成し、この積層体45の両側に反強
磁性層46、46を設け、各反強磁性層46上に強磁性
層47と導電層48を積層して構成されている。この形
態において反強磁性層46は、その端部46aにおいて
反強磁性層41とピン止め強磁性層42と非磁性層43
の側部を覆い、フリー強磁性層44の側部を厚み半分程
度覆って設けられ、反強磁性層46上の強磁性層47は
その端部でフリー強磁性層44の側部を厚み半分程覆っ
て設けられているが、各層の厚さ関係は図面に示したも
のに限らない。また、反強磁性層46と強磁性層の上下
の位置関係を逆にしたもの、あるいは、反強磁性層46
と強磁性層47の積層体を多段重ね構造にしたものでも
良い。前記の構造において、保磁力増大層41は先の例
で用いた保磁力増大層31と同等の材料からなり、ピン
止め強磁性層42は先の例で用いた強磁性層32と同等
の材料からなり、非磁性中間層43は先の例で用いた非
磁性層33と同等の材料からなり、フリー強磁性層44
は先の例で用いた強磁性層34と同等の材料からなる。
また、反強磁性層46は先の例で用いた反強磁性層35
と同等の材料からなり、強磁性層47は非晶質のCoN
bZr、CoFeB、CoFeZrなどの強磁性層およ
びそれらとNiFe合金などの結晶質膜との積層膜から
なることが好ましい。
6の一方向異方性により強磁性層47の磁化の向きを図
3の矢印a方向にピン止めするとともに、強磁性層47
の磁化の向きに合わせてフリー強磁性層44の磁化の向
きを矢印a方向に誘導して縦バイアスを印加することが
できる。また、保磁力増大層41によりピン止め強磁性
層42の磁化の向きを図3の矢印b方向にピン止めす
る。以上のように、フリー強磁性層44と強磁性層47
を単磁区化するとともにフリー強磁性層44の磁化の向
きをピン止め強磁性層42の磁化の向きに対して直交さ
せることができる。次に、強磁性層47を非晶質の強磁
性体から構成すると、非晶質の強磁性層はMR効果が小
さいので、サイドリーディング(トラック部以外で磁気
媒体の磁界を拾うこと)が少なく、かつ、一方向異方性
も分散の少ないものを導入できる利点がある。
造と同様に、フリー強磁性層44を単磁区化できるとと
もに、縦バイアスを印加しているので、バルクハウゼン
ノイズを生じることなく、良好な線形応答性で抵抗変化
が得られる。
素子構造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
51は、図4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4の(ロ)で示す
側がトレーリング側である。このスライダ51のディス
クに対向する面では、レール状のABS面51a、51
a、51bと、エアーグルーブ51cが形成されてい
る。そして、このスライダ51のトレーリング側の端面
51dに薄膜磁気ヘッド50が設けられている。
と図6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51のトレーリング側端面51d上に、M
R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。
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5に示すように
MRヘッドh1は、スライダ51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53上に、アルミナ(Al2
O3)などの非磁性材料により形成された上部ギャップ
層54が設けられている。 そして、この上部ギャップ
層54上に、巨大磁気抵抗効果素子となる図1または図
3に示す構造の磁気抵抗効果型センサが積層されてい
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55と兼用にされて
いる。
55の上に、ギャップ層64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66
が形成され、コイル層66は絶縁材料層67に囲まれて
いる。絶縁材料層67の上に形成された上部コア層68
は、その先端部68aをABS面51bにて下部コア層
55に微小間隙をあけて対向し、その基端部68bを下
部コア層55と磁気的に接続させて設けられている。ま
た、上部コア層68の上にはアルミナなどからなる保護
層69が設けられている。
66に記録電流が与えられ、コイル層66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55と上部コア層68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44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磁気抵抗効果型センサ
が設けられているので、バルクハウゼンノイズが無く、
線形応答性に優れた抵抗変化を得ることができ、更に従
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、読出性能が優れる特徴がある。
サを得るには、Al2O3-TiC(アルチック)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-F
e合金ターゲット、Cuターゲットなどである。次に本
発明に係る図3に示す磁気抵抗効果型センサを製造する
には、Arガス圧3mTorr以下の雰囲気中において図
1,3のZ方向に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41を形成
し、この保磁力増大層41上に、非磁性層43を挟んで
2層の強磁性層42、44を形成するとともに、フォト
リソグラフィプロセスとイオンミリングによりトラック
幅に相当する部分を残して他の部分を除去して積層体4
5とする。次に前記の磁場の印加方向と直角方向に磁場
を印加しながらスパッタにより前記積層体45の両端部
分に反強磁性層46と非晶質の強磁性層47と電極層4
8を積層形成する。次いで図3の紙面垂直方向に磁界を
印加してピン止め強磁性層42を着磁する。以上の処理
によってピン止め強磁性層42の磁化の向きと強磁性層
44の磁化の向きが90゜直交した図3に示す構造の磁
気抵抗効果型センサを得ることができる。
ンサを製造するには、保磁力増大層31と強磁性層32
と非磁性層33と強磁性層34を積層した後に反強磁性
層と導電層を積層し、フォトリソグラフィプロセスによ
り強磁性層と導電層の中央部分を除いた状態で形成し、
その後に上部保護層37を形成する。また、これらの各
層の形成時において、保磁力増大層31を成膜する際に
は、図1,3のZ方向に相当する方向に磁界を印加しな
がら成膜し、反強磁性層35を成膜する際には図1,3
のX方向に相当する方向に磁界を印加しながら成膜を行
う。次いで最後に図1の紙面垂直方向に磁界を印加して
ピン止め強磁性層32を着磁する。以上の処理によって
ピン止め強磁性層32の磁化の向きと強磁性層34の磁
化の向きが90゜直交した図1に示す構造の磁気抵抗効
果型センサを得ることができる。
l2O3膜を被覆したAl2O3-TiC(アルチック)基
板上に、複数のターゲットを用いて以下に示す構造にな
るようにスパッタして積層体を作成し図3に示す構造の
磁気抵抗効果型センサを製造した。この際、α-Fe2O
3からなる保磁力増大層の層厚を500Å、Ni80Fe
20合金からなる強磁性層層厚を30Å、Cuからなる非
磁性層の層厚を20Å、Ni80Fe20合金からなる強磁
性層の層厚を75Å、Taからなる保護層の層厚を30
Åとした。また、基板には、ピン止め強磁性層が図3の
矢印b方向に異方性を有するようにするために、矢印b
方向に200 Oeの磁界を印加しながら成膜した。
ィープロセスとイオンミリングによりトラック幅(感磁
部分の幅)2μmの部分を残して積層体の両端部を除去
し、この残った感磁部分の両側に、厚さ300Åの反強
磁性層(Pt50Mn50)と厚さ200Åの非晶質層(C
o88Nb8Zr4)と厚さ700Åの電極層をスパッタに
より積層し、この積層の際に前記の印加磁界と90゜異
なる方向に200 Oeの磁界を印加した。最終的に、
トラック幅2μm、ハイト(図3の紙面厚さ方向の高
さ)1μmとなるようにフォトリソプロセスによりパタ
ーニングし、ハイト方向(図3の紙面厚さ方向)に2k
Oeの磁界を印加してピン止め強磁性層を着磁した。ま
た、一部の試料には、ハイト方向の着磁に先だって、ト
ラック幅方向(図3の左から右方向)に磁場を印加しな
がら250℃で5時間の磁界中アニールを施した。
センサ試料の低磁界での磁気抵抗曲線を測定した結果を
表1と図7に示す。なお、印加磁界は前述のハイト方向
とした。
と最小の抵抗値のほぼ中点に位置しており、磁化が直交
していることを間接的に示している。ほぼ中点に位置し
ていることにより、外部磁界が±50 Oe程度の範囲
で変化しても、良好な直線性を有しており、ダイナミッ
クレンジが広いと言える。また、ヒステリシスもバルク
ハウゼンノイズも見られず、読出用磁気ヘッドとして好
適な特性を示すことが判明した。更に、±50 Oeの
範囲での抵抗変化率は3.1%であり、極めて高出力で
あることも明らかである。また、反強磁性層として、P
tMnに代えてPdMn、PdPtMn、NiMn、R
uMn、CrMn、FeMn、IrMn、RhMnをそ
れぞれ用いた試料も製造して同様に測定に供したが、表
1に示すように優れた効果を奏することが明らかになっ
た。
―78022号明細書において提案しているα-Fe2O
3を用いた磁気抵抗効果型センサ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、特願平
7-78022号明細書に記載の比較例構造(NiFe/Cu/N
iFe/FeMn(110Å)の積層体とNiFe/Cu/CoPt(80Å)の積層
体)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NiFe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8に示す結果から、α-F
e2O3を用いた磁気抵抗効果型センサ試料は優れた耐熱
性も有していることが明らかになった。これは、α-F
e2O3自体のネール温度(677℃)がFeMnやNi
Oに比べて高いことに起因しているものと思われる。従
ってこのα-Fe2O3を用いた磁気抵抗効果型センサ試
料であるならば、温度変化によっても特性劣化の少ない
磁気抵抗効果型センサを提供できる。
e2O3など)に接したピン止め強磁性層の磁化曲線を、
図9(B)はそれを用いたスピンバルブ磁気抵抗効果型
センサの磁気抵抗曲線を示す。図9(A)(B)におい
て、保磁力(Hc)と交換バイアス磁界(Hb)の値がそ
れぞれ示され、ここでは、Hc>Hbとなる。これに対し
て図3の反強磁性層46に接する強磁性層では、逆に、
Hc<Hbとなる。この場合に、一方向性の異方性が生じ
ていることとなり、本明細書ではこのような関係となる
強磁性層について一方向性の異方性が生じていると定義
した。
の磁気抵抗効果素子に隣接させる強磁性層として、非晶
質薄膜からなるものを用いると、非晶質の強磁性層はM
R効果が小さいので、サイドリーディング(トラック部
以外で磁気媒体の磁界を拾うこと)が少なく、かつ、一
方向異方性も分散の少ないものを導入できる。
して、X-Mn(ただしXは、Fe,Co,Ni,Cr,P
t,Pd,Ir,Ru,Rhのうちの1種または2種以上を
示す。)系合金薄膜からなるものを用いることで、耐食
性に優れ、温度変化による交換異方性磁界の変化が小さ
なものを提供できる。また、X-Mn系合金のある組成
範囲であるならば、スパッタリング等の成膜法で成膜し
たままの状態で特殊な熱処理を行わなくとも使用できる
ので、従来構造より熱処理条件を緩和できる。
気ヘッドに用いるならば、磁気記録媒体からの微小な磁
界に線形応答して抵抗変化を起こし、これにより検出感
度良くバルクハウゼンノイズの無い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。
と隣接する磁化反転が自由にされる強磁性層に誘起され
る一方向性の磁気異方性を、その強磁性層を磁界を印加
しながら形成するか、あるいは、強磁性層形成後に磁界
中で熱処理を行うことにより生じさせ、保磁力増大層に
隣接する磁化反転がピン止めされる強磁性層の磁化方向
を、前記磁化反転が自由にされる強磁性層の磁気異方性
の方向を決定する工程の後に行う着磁工程により決定す
ることにより、磁化反転がピン止めされた強磁性層の磁
化の向きと、磁化反転が自由にされた強磁性層の磁化の
向きをほぼ直交させ、しかも縦バイアスを印加した磁気
抵抗効果型センサを得ることができる。
する強磁性層に誘起される一方向性の磁気異方性を、そ
の強磁性層を磁界を印加しながら形成するか、あるいは
強磁性層形成後に磁界中で熱処理を行うことにより生じ
させ、保磁力増大層に隣接する磁化反転がピン止めされ
る強磁性層の磁化方向を、前記積層体の強磁性層の磁気
異方性の方向を決定する工程の後に行う着磁工程により
決定することにより、磁化反転がピン止めされた強磁性
層の磁化の向きと、磁化反転が自由にされた強磁性層の
磁化の向きをほぼ直交させ、しかも、縦バイアスを印加
した磁気抵抗効果型センサを得ることができる。
にされてなる強磁性層に対して一方向の磁気異方性を誘
起させて磁区を安定化する反強磁性体の反強磁性層を設
けたので、強磁性層を単磁区化することができ、外部磁
界によって強磁性層の磁化反転の方向をピン止めされた
強磁性層の磁化の方向と異ならせることにより抵抗変化
を生じさせることができ、この抵抗変化により外部磁界
を感度良く検出できるとともに、バルクハウゼンノイズ
を無くすることができる。また、強磁性層を単磁区化す
ることにより、線形応答性の優れた磁界検出ができる。
更に、磁化反転がピン止めされた強磁性層の磁化と磁化
の反転が自由にされた強磁性層の磁化の向きが90゜異
なることにより、効率良く大きな磁気抵抗変化を得るこ
とができる。また、磁化の向きをピン止めする反強磁性
層として、α-Fe2O3の層を用いるならば、α-Fe2
O3のネール温度が高いことに起因して、熱変化に強
く、熱変化によって検出感度の低下しない磁気抵抗効果
型センサを提供できる。
が、磁化反転が自由にされてなる強磁性層の感磁部分の
両端側に感磁部分の幅に相当する所定のトラック幅をあ
けて強磁性層に接して対向配置されてなることで、強磁
性層の感磁部分の両側に一方向性の磁気異方性により縦
バイアスを印加できるとともに、強磁性層の感磁部分の
磁化反転を容易にすることで、縦バイアスを印加して線
形応答性の良い、バルクハウゼンノイズの無い状態で抵
抗変化を得ることができる。
が、トラック幅に相当する感磁部分の幅の分のみ形成さ
れ、その強磁性層の両側に形成された反強磁性体の反強
磁性層と他の強磁性層との積層体により縦バイアスが印
加されてなることで、強磁性層に一方向性の磁気異方性
により縦バイアスを印加できるとともに、強磁性層の磁
化反転を容易にすることで、縦バイアスを印加して線形
応答性の良い、バルクハウゼンノイズの無い状態で抵抗
変化を得ることができる。
形態を示す断面図。
を示す図。
形態を示す断面図。
薄膜磁気ヘッドの斜視図。
た斜視図。
試料のブロッキング温度を示す図。
図9(B)は磁気抵抗効果型センサの磁気抵抗曲線を示
す図。
示す断面図。
示す断面図。
示す断面図。
示す断面図。
示す断面図。
示す断面図。
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも2層の強磁性層が、非磁性層
を介して設けられ、前記強磁性層のうち、一方がその強
磁性層と隣接して設けられた第1の反強磁性体よりなる
保磁力増大層により保磁力が大きくされて磁化反転がピ
ン止めされ、他方の強磁性層の磁化反転が自由にされて
なる磁気抵抗効果型センサであり、 前記磁化反転が自由にされてなる強磁性層に対し、この
強磁性層に縦バイアスを印加して一方向性の交換バイア
ス磁界により磁気異方性を誘起させて磁区を安定化する
第2の反強磁性体よりなる反強磁性層が隣接配置されて
なることを特徴とする磁気抵抗効果型センサ。 - 【請求項2】 前記磁化反転がピン止めされた強磁性層
の磁化と、磁化が自由にされた強磁性層の磁化が、外部
磁界のない状態で互いに略直交されてなることを特徴と
する請求項1に記載の磁気抵抗効果型センサ。 - 【請求項3】 前記保磁力増大層がα-Fe2O3からな
り、この保磁力増大層に磁化反転をピン止めされた強磁
性層の保磁力が、前記保磁力増大層により強磁性層に誘
起される一方向性の交換バイアス磁界よりも大きくされ
てなることを特徴とする請求項1または2記載の磁気抵
抗効果型センサ。 - 【請求項4】 前記縦バイアス印加のための第2の反強
磁性層が、前記磁化反転を自由にされてなる強磁性層の
感磁部分の両端側に感磁部分の幅に相当する所定のトラ
ック幅をあけて強磁性層に接して対向配置されてなるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の磁気抵
抗効果型センサ。 - 【請求項5】 前記磁化反転を自由にされた強磁性層
が、トラック幅に相当する感磁部分の幅の分のみ形成さ
れ、その強磁性層の両側に形成された反強磁性層とこの
反強磁性層に積層された他の強磁性層との積層体によ
り、前記磁化反転を自由にされた強磁性層に縦バイアス
が印加されてなることを特徴とする請求項1〜3のいず
れかに記載の磁気抵抗効果型センサ。 - 【請求項6】 前記縦バイアス印加のための第2の反強
磁性層に積層された強磁性層が非晶質薄膜からなること
を特徴とする請求項5記載の磁気抵抗効果型センサ。 - 【請求項7】 前記縦バイアスを印加するための反強磁
性層が、X-Mn(ただしXは、Fe,Co,Ni,Cr,
Pt,Pd,Ir,Ru,Rhのうちの1種または2種以上
を示す。)系合金薄膜からなることを特徴とする請求項
1〜6のいずれかに記載の磁気抵抗効果型センサ。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の磁気抵
抗効果型センサが備えられてなることを特徴とする磁気
ヘッド。 - 【請求項9】 請求項4記載の磁気抵抗効果型センサの
製造方法において、前記縦バイアス印加のための第2の
反強磁性層と隣接する磁化反転が自由にされる強磁性層
に誘起される一方向性の磁気異方性を、その強磁性層を
磁界を印加しながら形成するか、あるいは、強磁性層形
成後に磁界中で熱処理を行うことにより生じさせ、 保磁力増大層に隣接する磁化反転がピン止めされる強磁
性層の磁化方向を、前記磁化反転が自由にされる強磁性
層の磁気異方性の方向を決定する工程の後に行う着磁工
程により決定することを特徴とする磁気抵抗効果型セン
サの製造方法。 - 【請求項10】 請求項5記載の磁気抵抗効果型センサ
の製造方法において、前記縦バイアス印加のための第2
の反強磁性層と隣接して積層体を構成する強磁性層に誘
起される一方向性の磁気異方性を、その強磁性層を磁界
を印加しながら形成するか、あるいは、強磁性層形成後
に磁界中で熱処理を行うことにより生じさせ、 保磁力増大層に隣接する磁化反転がピン止めされる強磁
性層の磁化方向を、前記積層体の強磁性層の磁気異方性
の方向を決定する工程の後に行う着磁工程により決定す
ることを特徴とする磁気抵抗効果型センサの製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26635996A JP3291208B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 磁気抵抗効果型センサおよびその製造方法とそのセンサを備えた磁気ヘッド |
US08/944,665 US6295186B1 (en) | 1996-10-07 | 1997-10-06 | Spin-valve magnetoresistive Sensor including a first antiferromagnetic layer for increasing a coercive force and a second antiferromagnetic layer for imposing a longitudinal bias |
KR1019970051422A KR19980032618A (ko) | 1996-10-07 | 1997-10-07 | 자기헤드 장치 |
US09/175,593 US5910344A (en) | 1996-10-07 | 1998-10-20 | Method of manufacturing a magnetoresistive sensor |
US09/891,327 US6496338B2 (en) | 1996-10-07 | 2001-06-25 | Spin-valve magnetoresistive sensor including a first antiferromagnetic layer for increasing a coercive force and a second antiferromagnetic layer for imposing a longitudinal bias |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26635996A JP3291208B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 磁気抵抗効果型センサおよびその製造方法とそのセンサを備えた磁気ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10112562A true JPH10112562A (ja) | 1998-04-28 |
JP3291208B2 JP3291208B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=17429855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26635996A Expired - Fee Related JP3291208B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 磁気抵抗効果型センサおよびその製造方法とそのセンサを備えた磁気ヘッド |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US6295186B1 (ja) |
JP (1) | JP3291208B2 (ja) |
KR (1) | KR19980032618A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999062068A3 (de) * | 1998-05-28 | 2000-01-13 | Hahn Meitner Inst Berlin Gmbh | Magnetischer speicher |
US6762916B2 (en) | 2000-01-05 | 2004-07-13 | Alps Electric Co., Ltd. | Thin-film magnetic head with low barkhausen noise and floating-type magnetic head therewith |
US6856494B2 (en) | 2000-03-24 | 2005-02-15 | Alps Electric Co., Ltd. | Spin-valve type thin film magnetic element having bias layers and ferromagnetic layers |
Families Citing this family (58)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980042427A (ko) * | 1996-11-18 | 1998-08-17 | 다까노야스아끼 | 자기 저항 효과막 |
JPH11259825A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-24 | Tdk Corp | 磁気抵抗効果型ヘッド |
US6424506B1 (en) | 1998-07-21 | 2002-07-23 | Alps Electric Co., Ltd. | Spin-valve magnetoresistive thin film element |
US6445536B1 (en) * | 1998-08-27 | 2002-09-03 | Read-Rite Corporation | Dielectric stencil-defined write head for MR, GMR, and spin valve high density recording heads |
JP3212567B2 (ja) * | 1999-01-27 | 2001-09-25 | アルプス電気株式会社 | 磁気抵抗効果型薄膜磁気素子を備えた薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 |
US6469878B1 (en) * | 1999-02-11 | 2002-10-22 | Seagate Technology Llc | Data head and method using a single antiferromagnetic material to pin multiple magnetic layers with differing orientation |
JP3710324B2 (ja) * | 1999-06-03 | 2005-10-26 | アルプス電気株式会社 | スピンバルブ型薄膜磁気素子及び薄膜磁気ヘッド及びスピンバルブ型薄膜磁気素子の製造方法 |
EP1183683B1 (en) * | 1999-06-10 | 2003-09-03 | International Business Machines Corporation | Ultrafast magnetization reversal |
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 |
JP2001014616A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Tdk Corp | 磁気変換素子、薄膜磁気ヘッドおよびそれらの製造方法 |
KR100553489B1 (ko) * | 1999-07-05 | 2006-02-20 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 스핀 밸브 자기 저항 효과 헤드 및 이것을 사용한 복합형자기 헤드 및 자기 기록 매체 구동 장치 |
US6416881B1 (en) | 1999-08-10 | 2002-07-09 | Seagate Technology Llc | Media with a metal oxide sealing layer |
JP3793669B2 (ja) | 1999-08-26 | 2006-07-05 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 巨大磁気抵抗効果ヘッド、薄膜磁気ヘッドならびに磁気記録再生装置 |
JP2001067625A (ja) | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Alps Electric Co Ltd | 磁気抵抗効果型素子及びその製造方法 |
JP4054142B2 (ja) * | 1999-09-28 | 2008-02-27 | 富士通株式会社 | スピンバルブ型磁気抵抗効果型素子 |
KR100611958B1 (ko) * | 1999-09-29 | 2006-08-11 | 삼성전자주식회사 | 마이크로 액츄에이터 구동방법 및 그 장치 및 이를 채용한 디스크 드라이브 헤드 서스펜션 조립체와 광학부재 구동장치 |
US6556391B1 (en) * | 1999-12-07 | 2003-04-29 | Fujitsu Limited | Biasing layers for a magnetoresistance effect magnetic head using perpendicular current flow |
US6721147B2 (en) | 1999-12-07 | 2004-04-13 | Fujitsu Limited | Longitudinally biased magnetoresistance effect magnetic head and magnetic reproducing apparatus |
US6396669B1 (en) | 2000-02-08 | 2002-05-28 | International Business Machines Corporation | AP pinned PtMn spin valve read head biased for playback symmetry and magnetic stability |
US6594123B1 (en) | 2000-02-08 | 2003-07-15 | International Business Machines Corporation | AP pinned spin valve read head with a negative ferromagnetic field biased for zero asymmetry |
JP2001229511A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-24 | Fujitsu Ltd | 磁気抵抗効果膜、磁気抵抗効果型ヘッド、情報再生装置、および磁気抵抗効果膜製造方法 |
JP2001283413A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-12 | Tdk Corp | スピンバルブ膜の製造方法 |
JP3550533B2 (ja) * | 2000-07-06 | 2004-08-04 | 株式会社日立製作所 | 磁界センサー、磁気ヘッド、磁気記録再生装置及び磁気記憶素子 |
US6680831B2 (en) * | 2000-09-11 | 2004-01-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistive element, method for manufacturing the same, and method for forming a compound magnetic thin film |
JP2002111095A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-12 | Alps Electric Co Ltd | 磁気抵抗効果型素子 |
US6570745B1 (en) | 2000-11-20 | 2003-05-27 | International Business Machines Corporation | Lead overlaid type of sensor with sensor passive regions pinned |
US6721146B2 (en) | 2001-03-14 | 2004-04-13 | International Business Machines Corporation | Magnetic recording GMR read back sensor and method of manufacturing |
US7289303B1 (en) * | 2001-04-05 | 2007-10-30 | Western Digital (Fremont), Llc | Spin valve sensors having synthetic antiferromagnet for longitudinal bias |
US7005691B2 (en) * | 2001-06-04 | 2006-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistance element and magnetoresistance storage element and magnetic memory |
US6657825B2 (en) | 2001-08-02 | 2003-12-02 | International Business Machines Corporation | Self aligned magnetoresistive flux guide read head with exchange bias underneath free layer |
US6747852B2 (en) | 2001-08-17 | 2004-06-08 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistance sensors with Pt-Mn transverse and longitudinal pinning layers and a decoupling insulation layer |
JP2003077240A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-14 | Toshiba Corp | ディスク装置及び同装置におけるヘッドロード制御方法 |
US6518588B1 (en) * | 2001-10-17 | 2003-02-11 | International Business Machines Corporation | Magnetic random access memory with thermally stable magnetic tunnel junction cells |
US6757144B2 (en) | 2002-01-18 | 2004-06-29 | International Business Machines Corporation | Flux guide read head with in stack biased current perpendicular to the planes (CPP) sensor |
US6888705B2 (en) * | 2002-01-18 | 2005-05-03 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | High linear density tunnel junction flux guide read head with in-stack longitudinal bias stack (LBS) |
US6754056B2 (en) | 2002-01-18 | 2004-06-22 | International Business Machines Corporation | Read head having a tunnel junction sensor with a free layer biased by exchange coupling with insulating antiferromagnetic (AFM) layers |
US7010848B2 (en) * | 2002-02-15 | 2006-03-14 | Headway Technologies, Inc. | Synthetic pattern exchange configuration for side reading reduction |
US6961225B2 (en) * | 2002-02-20 | 2005-11-01 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistance sensor having an antiferromagnetic pinning layer with both surfaces pinning ferromagnetic bias layers |
KR20030073600A (ko) * | 2002-03-12 | 2003-09-19 | 학교법인고려중앙학원 | 스핀밸브형 자기저항소자 |
US6857180B2 (en) * | 2002-03-22 | 2005-02-22 | Headway Technologies, Inc. | Method for fabricating a patterned synthetic longitudinal exchange biased GMR sensor |
JP2003298139A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Alps Electric Co Ltd | 磁気検出素子 |
JP2003318460A (ja) * | 2002-04-24 | 2003-11-07 | Alps Electric Co Ltd | 磁気検出素子及びその製造方法 |
US7130165B2 (en) * | 2002-06-05 | 2006-10-31 | Seagate Technology Llc | Side shielded current in plane spin-valve |
JP2004039769A (ja) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Alps Electric Co Ltd | 磁気検出素子及びその製造方法 |
US7075761B2 (en) * | 2002-08-27 | 2006-07-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Lead-defined and shaped magnetic sensor |
JP3673250B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2005-07-20 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子および再生ヘッド |
US6985338B2 (en) * | 2002-10-21 | 2006-01-10 | International Business Machines Corporation | Insulative in-stack hard bias for GMR sensor stabilization |
US6944939B2 (en) * | 2003-03-21 | 2005-09-20 | Headway Technologies, Inc. | Method for forming a GMR sensor having improved longitudinal biasing |
KR20040105187A (ko) * | 2003-06-05 | 2004-12-14 | 학교법인고려중앙학원 | 비정질 코발트-나이오븀-지르코늄 합금과 나노산화층을사용한 자기터널접합 |
JP3865738B2 (ja) * | 2003-06-18 | 2007-01-10 | Tdk株式会社 | 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置 |
US7035059B2 (en) * | 2003-07-18 | 2006-04-25 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherland B.V. | Head with self-pinned structure having pinned layer extending beyond track edges of the free layer |
JP3896358B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2007-03-22 | Tdk株式会社 | 磁気ヘッド用基板材料、磁気ヘッド用基板、ヘッドスライダおよび磁気ヘッド用基板の製造方法 |
US7891081B2 (en) * | 2004-04-01 | 2011-02-22 | Headway Technologies, Inc. | Process of manufacturing a side pinned magnetic recording sensor |
US7191759B2 (en) * | 2004-04-09 | 2007-03-20 | Ksr Industrial Corporation | Inductive sensor for vehicle electronic throttle control |
US7292026B2 (en) * | 2005-04-08 | 2007-11-06 | Ksr International Co. | Signal conditioning system for inductive position sensor |
US7449878B2 (en) | 2005-06-27 | 2008-11-11 | Ksr Technologies Co. | Linear and rotational inductive position sensor |
US7916429B2 (en) * | 2007-07-30 | 2011-03-29 | Tdk Corporation | Magnetic field detecting element having thin stack with a plurality of free layers and thick bias magnetic layer |
JP6885797B2 (ja) * | 2017-06-12 | 2021-06-16 | 昭和電工株式会社 | 磁気センサ及び磁気センサの製造方法 |
Family Cites Families (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4103315A (en) | 1977-06-24 | 1978-07-25 | International Business Machines Corporation | Antiferromagnetic-ferromagnetic exchange bias films |
JPS58138935A (ja) | 1982-02-13 | 1983-08-18 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機 |
US5195004A (en) | 1987-07-14 | 1993-03-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing a magnetic core half |
US4809109A (en) | 1988-03-25 | 1989-02-28 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive read transducer and method for making the improved transducer |
JPH0268704A (ja) | 1988-09-02 | 1990-03-08 | Yamaha Corp | 薄膜ヘッドの製造方法 |
US5153513A (en) | 1990-05-25 | 1992-10-06 | Zexel Corporation | Apparatus for processing output signal of sensor with magnetic rotary member |
US5206590A (en) | 1990-12-11 | 1993-04-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect |
JPH04315648A (ja) | 1990-12-31 | 1992-11-06 | Oda Tatami Shokai:Kk | コンピュータグラフイツクの畳への転写装置 |
US5159513A (en) | 1991-02-08 | 1992-10-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect |
DE4108921C2 (de) | 1991-03-19 | 2001-03-01 | Truetzschler Gmbh & Co Kg | Vorrichtung an einer Karde mit wanderndem Deckel aus mit Garnitur versehenen Deckelstäben |
JPH0543025A (ja) | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 仕分機用シユ−ト |
JPH0553612A (ja) | 1991-08-28 | 1993-03-05 | Yokogawa Electric Corp | プログラム変換装置 |
JP3012716B2 (ja) | 1991-08-29 | 2000-02-28 | 株式会社日立製作所 | プロセス制御方法及びその制御装置 |
US5315468A (en) | 1992-07-28 | 1994-05-24 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor having antiferromagnetic layer for exchange bias |
US5500633A (en) | 1992-08-03 | 1996-03-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element |
JP2725977B2 (ja) | 1992-08-28 | 1998-03-11 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 磁気抵抗センサ及びその製造方法、磁気記憶システム |
JP2851212B2 (ja) | 1992-09-21 | 1999-01-27 | アルプス電気株式会社 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
US5549978A (en) * | 1992-10-30 | 1996-08-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element |
JP2637360B2 (ja) | 1992-10-30 | 1997-08-06 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子 |
US5287238A (en) | 1992-11-06 | 1994-02-15 | International Business Machines Corporation | Dual spin valve magnetoresistive sensor |
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 |
JPH06219144A (ja) | 1993-01-25 | 1994-08-09 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 低騒音ダクト構造体及びその製造方法 |
US5552949A (en) | 1993-03-03 | 1996-09-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element with improved antiferromagnetic layer |
JP3247535B2 (ja) | 1993-03-03 | 2002-01-15 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子 |
JP2784457B2 (ja) | 1993-06-11 | 1998-08-06 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 磁気抵抗センサ装置 |
JP2860233B2 (ja) | 1993-09-09 | 1999-02-24 | 株式会社日立製作所 | 巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびそれを用いた磁気記録再生装置 |
JPH0850710A (ja) * | 1994-04-07 | 1996-02-20 | Read Rite Corp | 絶縁酸化物交換層を有する磁気抵抗効果式変換器 |
US5583725A (en) * | 1994-06-15 | 1996-12-10 | International Business Machines Corporation | Spin valve magnetoresistive sensor with self-pinned laminated layer and magnetic recording system using the sensor |
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 |
FR2724482B1 (fr) | 1994-09-13 | 1996-12-06 | Commissariat Energie Atomique | Tete magnetique a magnetoresistance multicouche longitudinale sous-jacente |
JP3393963B2 (ja) | 1994-09-13 | 2003-04-07 | 株式会社東芝 | 交換結合膜および磁気抵抗効果素子 |
US5756191A (en) | 1994-09-13 | 1998-05-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exchange coupling film and magnetoresistance effect element |
US5608593A (en) * | 1995-03-09 | 1997-03-04 | Quantum Peripherals Colorado, Inc. | Shaped spin valve type magnetoresistive transducer and method for fabricating the same incorporating domain stabilization technique |
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 |
JP3274318B2 (ja) | 1995-07-19 | 2002-04-15 | アルプス電気株式会社 | 薄膜磁気ヘッド |
US5768067A (en) | 1995-09-19 | 1998-06-16 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetoresistive head using exchange anisotropic magnetic field with an antiferromagnetic layer |
EP0768641A1 (en) | 1995-10-09 | 1997-04-16 | TDK Corporation | Manufacturing method of magnetic head apparatus with spin valve effect magnetoresistive head |
US5654854A (en) | 1995-11-30 | 1997-08-05 | Quantum Corporation | Longitudinally biased magnetoresistive sensor having a concave shaped active region to reduce Barkhausen noise by achieving a substantially single magnetic domain state |
US5843589A (en) | 1995-12-21 | 1998-12-01 | Hitachi, Ltd. | Magnetic layered material, and magnetic sensor and magnetic storage/read system based thereon |
US5708358A (en) * | 1996-03-21 | 1998-01-13 | Read-Rite Corporation | Spin valve magnetoresistive transducers having permanent magnets |
US5764056A (en) * | 1996-05-16 | 1998-06-09 | Seagate Technology, Inc. | Nickel-manganese as a pinning layer in spin valve/GMR magnetic sensors |
US5739987A (en) * | 1996-06-04 | 1998-04-14 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive read transducers with multiple longitudinal stabilization layers |
JPH1088118A (ja) | 1996-09-20 | 1998-04-07 | Denso Corp | 吸収液組成物 |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP26635996A patent/JP3291208B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-06 US US08/944,665 patent/US6295186B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-07 KR KR1019970051422A patent/KR19980032618A/ko not_active Application Discontinuation
-
1998
- 1998-10-20 US US09/175,593 patent/US5910344A/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-25 US US09/891,327 patent/US6496338B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999062068A3 (de) * | 1998-05-28 | 2000-01-13 | Hahn Meitner Inst Berlin Gmbh | Magnetischer speicher |
US6762916B2 (en) | 2000-01-05 | 2004-07-13 | Alps Electric Co., Ltd. | Thin-film magnetic head with low barkhausen noise and floating-type magnetic head therewith |
US6856494B2 (en) | 2000-03-24 | 2005-02-15 | Alps Electric Co., Ltd. | Spin-valve type thin film magnetic element having bias layers and ferromagnetic layers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6295186B1 (en) | 2001-09-25 |
KR19980032618A (ko) | 1998-07-25 |
US20010050834A1 (en) | 2001-12-13 |
JP3291208B2 (ja) | 2002-06-10 |
US5910344A (en) | 1999-06-08 |
US6496338B2 (en) | 2002-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3291208B2 (ja) | 磁気抵抗効果型センサおよびその製造方法とそのセンサを備えた磁気ヘッド | |
JP3766565B2 (ja) | 磁気抵抗効果膜および磁気抵抗効果型ヘッド | |
US7265948B2 (en) | Magnetoresistive element with oxide magnetic layers and metal magnetic films deposited thereon | |
US7199984B2 (en) | Current-perpendicular-to-plane magnetoresistive sensor with free layer stabilized by in-stack orthogonal magnetic coupling | |
JP3461999B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子 | |
JPH05347013A (ja) | 磁気記録再生装置 | |
JP3657487B2 (ja) | スピンバルブ型薄膜磁気素子およびその製造方法、およびこのスピンバルブ型薄膜磁気素子を備えた薄膜磁気ヘッド | |
KR100304770B1 (ko) | 자기저항효과박막과그제조방법 | |
JP3198265B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子 | |
JPH11259820A (ja) | 磁気抵抗効果膜および磁気抵抗効果型ヘッド | |
JP3710324B2 (ja) | スピンバルブ型薄膜磁気素子及び薄膜磁気ヘッド及びスピンバルブ型薄膜磁気素子の製造方法 | |
JP2001307308A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッドおよび情報再生装置 | |
JP3137598B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気変換素子および反強磁性膜 | |
KR100363462B1 (ko) | 스핀밸브형 자기저항 효과소자와 그 제조방법 | |
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 | |
JP2000150235A (ja) | スピンバルブ磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド | |
JP3096589B2 (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
JP3212565B2 (ja) | スピンバルブ型薄膜素子およびこれを備えた薄膜磁気ヘッド | |
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 | |
JP3675327B2 (ja) | 磁気抵抗効果センサ、該センサを備えた薄膜磁気ヘッド、該センサの製造方法及び該ヘッドの製造方法 | |
JP3083090B2 (ja) | 磁気抵抗センサ | |
JP2001339111A (ja) | スピンバルブ型薄膜磁気素子及び薄膜磁気ヘッド | |
JP2000156317A (ja) | 磁気記録再生装置 | |
JP2000150236A (ja) | 交換結合膜、磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型ヘッドおよび交換結合膜の製造方法 | |
JP2000173022A (ja) | 磁気抵抗センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020305 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090322 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 8 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 8 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |