JPH10228609A

JPH10228609A - 磁気抵抗センサ

Info

Publication number: JPH10228609A
Application number: JP3168397A
Authority: JP
Inventors: Susumu Soeya; 進添谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】【課題】スピンバルブ諸特性，バルクハウゼンノイズレ
ス，再生出力に優れ、狭トラック対応の高感度二重スピ
ンバルブセンサを提供する。【解決手段】反強磁性膜１１，強磁性膜１２，非磁性膜
１３，強磁性膜１４，非磁性膜１５，強磁性膜１６，反
強磁性膜１７を順次積層した二重スピンバルブセンサ層
で、反強磁性膜１１を、面心立方格子の結晶構造を有し
かつ規則相を有する反強磁性膜とし、Ｍｎ₃Ｒｈ，Ｍｎ₃
（ＲｈＰｔ）あるいはＭｎ₃Ｐｔ規則相合金膜である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気抵抗センサに関
する。

【０００２】

【従来の技術】磁気抵抗センサの抵抗変化が、非磁性層
を介する磁性層間での伝導電子のスピン依存性伝送、及
び、それに付随する層界面でのスピン依存性散乱に帰さ
れる磁気抵抗効果が知られている。この磁気抵抗効果
は、「巨大磁気抵抗効果」や「スピンバルブ効果」など
の名称で呼ばれている。

【０００３】欧州特許EP−490608A2号は、スピンバルブ
効果を利用した磁気抵抗センサ（以後、スピンバルブセ
ンサと呼ぶ。）を記載している。以下、スピンバルブセ
ンサの原理を説明する。

【０００４】スピンバルブセンサは、非磁性膜によって
分離された強磁性膜１と強磁性膜２を含む適切な物質上
に形成された積層構造を含んでいる。代表的なスピンバ
ルブセンサ層の積層構造は、反強磁性膜／強磁性膜１／
非磁性膜／強磁性膜２である。ここで、最上層が反強磁
性膜、最下層が強磁性膜２であり、以後の積層構造もこ
のように表現することにする。強磁性膜の一つ、たとえ
ば、強磁性膜１の磁化方向は外部印加磁場ゼロで、強磁
性膜２の磁化方向と垂直に固定されている。強磁性膜１
の磁化方向の固定は、反強磁性膜を隣接させ、反強磁性
膜と強磁性膜１の界面で発生する交換結合により、強磁
性膜１に一方向異方性を付与することによりなされる。
そのため、強磁性膜１は「固定層」と命名されており、
本明細書でも「固定層」なる表現を用いることにする。固
定層の代表的な磁化の固定方向は、浮上面と垂直方向で
ある。一方、強磁性膜２の磁化方向は外部磁場に応じて
自由に回転できる。そのため、強磁性膜２は「自由層」
と命名されており、「自由層」なる表現を用いることに
する。スピンバルブセンサでは、磁性媒体からの外部印
加磁場に応じて自由層の磁化方向が自由に回転し、必然
的に固定層の磁化方向と自由層の磁化方向との間の角度
が変化する。スピンバルブセンサは、これら固定層と自
由層の磁化方向の角度変化に応じて電気抵抗が変化する
ことを利用し、磁性媒体からの磁気的信号を電気的信号
に変換する磁気抵抗センサである。

【０００５】また、スピンバルブセンサの抵抗変化率向
上を目的として、固定層を二つ設けた二重スピンバルブ
センサなる磁気抵抗センサが特開平6−223336 号に開示
されている。上述のシングルタイプのスピンバルブセン
サ層が、反強磁性膜／固定層／非磁性膜／自由層、また
は、自由層／非磁性膜／固定層／反強磁性膜で構成され
るのに対し、二重スピンバルブセンサ層は、反強磁性膜
／固定層／非磁性膜／自由層／非磁性膜／固定層／反強
磁性膜で構成される。

【０００６】次に、固定層用反強磁性膜を説明する。

【０００７】たとえば、特開昭54−10997 号公報には、
強磁性ＮｉＦｅ合金膜と反強磁性ＦｅＭｎ合金膜の交換
結合は、一方向異方性を生じ、ＮｉＦｅ合金膜の磁化曲
線を原点からシフトさせることが開示されている。ま
た、磁化曲線の原点からのシフト量を「結合磁界」と定義
しており、適宜「結合磁界」なる表現を用いることにす
る。

【０００８】代表的な反強磁性膜は、米国特許4103315
号公報に、面心立方格子の結晶格子を有する不規則相の
ＦｅＭｎ合金膜が開示されている。

【０００９】さらに、特開平6−76247号公報には、反強
磁性膜として、体心正方格子の結晶構造を有するＭｎ合
金が開示されている。具体的には、ＮｉＭｎ（Ｍｎ量：
４６−６０ａｔ.％），ＭｎＰｔ（Ｍｎ量：３３−６０
ａｔ.％），ＭｎＲｈ（Ｍｎ量：５０−６５ａｔ.％)合
金が列挙されている。

【００１０】さらに、特願平7−116894 号明細書には、
反強磁性膜として、体心立方格子の結晶構造を有するＣ
ｒＭｎＭ_X合金が列挙されている。添加元素Ｍは、Ｃ
ｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ、及び白金族が列挙されて
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】反強磁性膜を最上層に
配置した最も代表的な、反強磁性膜／固定層／非磁性膜
／自由層より構成されるスピンバルブセンサの固定層用
反強磁性膜の要求特性は、高耐食性，高結合磁界，高ブ
ロッキング温度，高比抵抗，薄膜化，結合磁界を得るた
めの熱処理温度が低いことである。ここで、ブロッキン
グ温度は、結合磁界の消失する温度で定義される。

【００１２】しかし、本発明の目的である、反強磁性膜
／固定層／非磁性膜／自由層／非磁性膜／固定層／反強
磁性膜より構成される二重スピンバルブセンサの最下層
の反強磁性膜には、上記特性に加えて、膜表面平坦性，
最下層の反強磁性膜とその上方に形成されるスピンバル
ブ膜との格子の整合性がよいことが要求される。

【００１３】従来技術のＦｅＭｎ合金，ＮｉＭｎ合金
（Ｍｎ量：４６−６０ａｔ.％)，PtMn合金（Ｍｎ量：３
３−６０ａｔ.％），ＲｈＭｎ（Ｍｎ量：５０−６５ａ
ｔ.％),ＣｒＭｎＭ_x合金は、上記六つの特性のいずれ
かに多少の問題はあるものの、反強磁性膜を最上層に配
置した、反強磁性膜／固定層／非磁性膜／自由層とした
シングルタイプのスピンバルブセンサには適用可能であ
る。しかし、本発明の目的とする反強磁性膜／固定層／
非磁性膜／自由層／非磁性膜／固定層／反強磁性膜より
構成される二重スピンバルブセンサの最下層の反強磁性
膜への適用には問題がある。

【００１４】ＦｅＭｎ合金を最下層の反強磁性膜として
配置するためには、ＦｅＭｎ合金膜を面心立方格子（ｆ
ｃｃ構造）であるγ相とする必要があり、そのために
は、ＦｅＭｎ合金膜の下地膜としてｆｃｃ構造を有する
Ｃｕ等を配置しなければならない。Ｃｕ等を配置する
と、Ｃｕへの電流リークにより、分流損が生じて抵抗変
化率を低下させてしまう。さらに、ＦｅＭｎ合金膜の上
方に固定層を配置した固定層／ＦｅＭｎ交換結合膜の結
合磁界は小さく、実用上の問題点を残している。また、
ＮｉＭｎ合金（Ｍｎ量：４６−６０ａｔ.％)，ＰｔＭｎ
合金（Ｍｎ量：３３−６０ａｔ.％），ＲｈＭｎ（Ｍｎ
量：５０−６５ａｔ.％）は、いずれも体心正方格子
（ｂｃｔ）を有する規則相である。最上層の反強磁性膜
を除き、二重スピンバルブセンサを構成している、固定
層，非磁性膜，自由層は、いずれもｆｃｃ構造を有して
いる。これらｆｃｃ構造を有する、固定層，非磁性膜，
自由層は、ｂｃｔ構造を有する反強磁性膜上では、均一
にエピタキシャル成長することができないため、これら
の合金膜を用いた場合は、特性の優れたスピンバルブ膜
を形成できない。

【００１５】また、ＣｒＭｎＭ_x合金膜は、膜表面の凹
凸が著しいため、その上方に固定層,非磁性膜，自由層
等を設けても、特性の優れたスピンバルブ膜を形成でき
ない。そこで、本発明の目的は、反強磁性膜／固定層／
非磁性膜／自由層／非磁性膜／固定層／反強磁性膜より
構成される二重スピンバルブセンサ層において、上記八
つの特性を満足できる固定層の下側に配置できる反強磁
性膜を提供し、これを用いた二重スピンバルブセンサを
提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、反強磁性膜
／固定層／非磁性膜／自由層／非磁性膜／固定層／反強
磁性膜より構成される二重スピンバルブセンサで、最下
層の反強磁性膜にfcc構造を有しかつ規則相を有する合
金膜を採用することにより、達成できる。

【００１７】具体的な材料は、Ｍｎ₃Ｒｈ規則相，Ｍｎ₃
(ＲｈＰｔ）規則相、及びＭｎ₃Ｐｔ規則相をベースとし
た反強磁性合金膜である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施例１の二重スピンバ
ルブセンサ層１について説明する。図１は、実施例１の
二重スピンバルブセンサ層１のセンサ浮上面から見た拡
大断面図である。二重スピンバルブセンサ層１は、ｆｃ
ｃ構造かつ規則相を有する反強磁性膜１１，強磁性膜１
２（固定層１２），非磁性膜１３，強磁性膜１４(自由
層１４)，非磁性膜１５，強磁性膜１６（固定層１
６），反強磁性膜１７を順次積層した層で構成される。

【００１９】反強磁性膜１１及び反強磁性膜１７は、そ
れぞれ、固定層１２及び固定層１６に一方向異方性を付
与するための膜である。反強磁性膜１７の材料は、CrMn
M_x膜とした。一方の本発明の最も特徴とする、反強磁性
膜１１の材料は、バルク組成で存在する、ｆｃｃ構造を
有するＭｎ₃Ｒｈ規則相合金膜，Ｍｎ₃（ＲｈＰｔ）規則
相合金膜、あるいは、Ｍｎ₃Ｐｔ規則相合金膜であり、
これについては後で詳細に説明する。反強磁性膜１１及
び反強磁性膜１７の膜厚は５−３０ｎｍとした。固定層
１２及び固定層１６の材料は、Ｃｏ膜とし、膜厚は１−
５ｎｍとした。固定層１２及び固定層１６内の磁気モー
メントは、それぞれ、反強磁性膜１１及び反強磁性膜１
７との交換結合により、一方向に揃え、センサ浮上面と
垂直方向に揃えた。固定層１２及び固定層１６への一方
向異方性の付与は、センサ浮上面と垂直方向に直流磁界
を印加しながら、２３０℃−３００℃の数時間の熱処理
を行うことにより行った。

【００２０】非磁性膜１３及び非磁性膜１５は、それぞ
れ、固定層１２と自由層１４、及び、自由層１４と固定
層１６とを磁気的に分離する膜であり、Ｃｕ膜とした。
非磁性膜１３及び非磁性膜１５の厚さは、１〜５ｎｍと
した。

【００２１】自由層１４は、磁性媒体からの磁気的信号
に応じて自由に回転することができる膜であり、ＮｉＦ
ｅ膜とした。自由層１４の膜厚は、２〜１０ｎｍとし
た。自由層１４内の磁気モーメントは、外部印加磁場ゼ
ロのとき、固定層１２及び固定層１６内の磁気モーメン
トと垂直となるように形成した。

【００２２】実施例１の二重スピンバルブセンサ層１で
は、磁性媒体からの磁気的信号に応じて自由層１４の磁
気モーメントの方向が自由に回転し、必然的に固定層１
２及び固定層１６内の磁気モーメントの方向と自由層１
４の磁気モーメントとの間の角度が変化する。本発明の
スピンバルブセンサ層１は、これら固定層１２，１６と
自由層１４の磁化方向の角度変化に応じて電気抵抗が変
化することを利用し、磁性媒体からの磁気的信号を電気
的信号に変換する。

【００２３】本発明の二重スピンバルブセンサ層１を磁
気抵抗センサとして用いる場合、磁区制御層，信号検出
電極が必要である。さらに、いわゆる「縦バイアス磁
界」、及び、「横バイアス磁界」を適当な大きさに調節
する必要がある。ここで、縦バイアス磁界とは、センサ
長手方向に印加される磁界であり、横バイアス磁界と
は、センサ浮上面と垂直方向に印加される磁界である。

【００２４】そこで、本発明の実施例２を示す二重スピ
ンバルブセンサ２について説明する。図２は、実施例２
の二重スピンバルブセンサ２の浮上面から見た拡大断面
図である。二重スピンバルブセンサ２は、本発明の二重
スピンバルブセンサ層１をセンサ中央活性領域にのみ形
成し、中央活性領域両端部に、二重スピンバルブセンサ
層１と電気的連続性を保ちながら磁区制御層２０と信号
検出電極３０とを順次隣接接合して形成した。

【００２５】信号検出電極３０は、電気抵抗の小さいＣ
ｕ，Ａｕ，Ｎｂ，Ｔａなどを用いた。

【００２６】磁区制御層２０は、自由層１４に縦バイア
ス磁界を印加する層であり、自由層１４内の磁壁発生を
防止し、いわゆる「バルクハウゼンノイズ」を抑止する
膜である。磁区制御層２０には、反強磁性膜−強磁性膜
の交換結合膜や硬磁性膜を用いた。縦バイアス磁界が大
きすぎる場合は、自由層１４の磁気モーメントが回転し
にくくなり、感度が低下する。小さすぎる場合は、バル
クハウゼンノイズを抑止できない。そのため、縦バイア
ス磁界は、磁区制御層内の強磁性膜の（飽和磁束密度）
×（膜厚）を調節することにより、縦バイアス磁界を適
度な大きさにコントロールした。

【００２７】一方の横バイアス磁界については、自由層
１４は、固定層１６及び１２からの横バイアス磁界と、
通電時の右ねじの法則に即した横バイアス磁界と、固定
層１６及び１２と自由層１４との間のinterlayer結合に
よる横バイアス磁界と、磁区制御層２０からの縦バイア
ス磁界と、を受けている。本発明の二重スピンバルブセ
ンサ２では、センサ高さ，トラック幅，通電時の電流密
度の大きさ及び方向に応じて横バイアス磁界を次のよう
に調節している。すなわち、通電時、外部印加磁場ゼロ
の状態で、自由層１４の磁化方向がほぼセンサ長手方向
に、固定層１６及び１２の磁化方向がセンサ浮上面とほ
ぼ垂直方向となるように、各層，各膜の膜厚，飽和磁束
密度の大きさを調節している。そのため、本発明の二重
スピンバルブセンサ２の再生時の波形上下対称性がよ
く、かつデュアル化しているため抵抗変化率が大きいの
で、高感度な磁気抵抗センサを提供できる。

【００２８】次に、本発明の最大の特徴である反強磁性
膜１１について説明する。図３に、本発明の反強磁性膜
１１と固定層１２との交換結合２層膜を示した。本図で
は、構造自体は公知であるが、反強磁性膜１１の材料が
本発明の最大の特徴である。本発明の反強磁性膜１１
は、ｆｃｃ構造を有しかつ規則相を有する反強磁性合金
膜で構成される。反強磁性膜１１の具体的な材料は、バ
ルク組成でいうと、Ｍｎ₃Ｒｈ規則相，Ｍｎ₃(ＲｈＰ
ｔ）規則相、あるいは、Ｍｎ₃Ｐｔ規則相である。その
ため、本発明によると、これらの合金を膜にし、固定層
１２に大きな交換結合をもたらすための反強磁性膜１１
の膜組成は、Ｍｎ−Ｒｈ（Ｒｈ量：１５−３０ａｔ.
％），Ｍｎ−（ＲｈＰｔ）（Ｒｈ＋Ｐｔ量：１５−３０
ａｔ.％），Ｍｎ−Ｐｔ（Ｐｔ量：１５−３０ａｔ.％)
であった。

【００２９】次に、本発明の反強磁性膜１１の利点につ
いて述べる。すでに述べたように、反強磁性膜１１に要
求される特性は、高耐食性，高結合磁界，高ブロッキン
グ温度，高比抵抗，薄膜化，結合磁界を得るための熱処
理温度が低いこと、膜表面平坦性，二重スピンバルブセ
ンサ層１では、反強磁性膜１１上に配置される固定層１
６／非磁性膜１５／自由層１４／非磁性膜１３／固定層
１２はすべてｆｃｃ構造を有するため、これらの膜との
結晶格子の整合性がよいことが要求される。

【００３０】本発明によると、Ｍｎ−Ｒｈ膜，Ｍｎ−
（ＲｈＰｔ）膜，Ｍｎ−Ｐｔ膜は、それぞれ、Ｒｈ量，
(Ｒｈ＋Ｐｔ）量，Ｐｔ量を１５−３０ａｔ.％含むため
耐食性に優れている。このため、反強磁性膜１１は、上
記１を満足する。

【００３１】図４に、本発明の特徴とする反強磁性膜１
１上に固定層１２を形成した固定層１２／反強磁性膜１
１の交換結合膜の磁化曲線を示す。図４に示すように、
交換結合膜の磁化曲線は一方向にシフトする。本発明の
固定層１２／反強磁性膜１１の交換結合膜は、結合磁界
Ｈ_ex約４００Ｏｅ以上を有していた。この大きな結合
磁界は、反強磁性膜１１内の規則相の存在による。この
ため、反強磁性膜１１は高結合磁界を満足する。

【００３２】図５に、本発明の特徴とする固定層１２／
反強磁性膜１１の交換結合膜の結合磁界の温度依存性を
示す。結合磁界は温度が増加するにしたがって減少して
おり、高ブロッキング温度約２４０℃を示している。こ
のため、反強磁性膜１１は、高ブロッキング温度を満足
する。

【００３３】さらに、本発明の反強磁性膜１１は、Ｍｎ
をベースとした合金膜のため、比抵抗は大きく、Ｍｎ−
Ｒｈ膜（Ｒｈ量：１５−３０ａｔ.％），Ｍｎ−（Ｒｈ
Ｐｔ)膜（Ｒｈ＋Ｐｔ量：１５−３０ａｔ.％)，Ｍｎ−
Ｐｔ膜（Ｐｔ量：１５−３０ａｔ.％)とも約１５０μΩ
cm以上を示した。このため、反強磁性膜１１は、高比抵
抗を満足する。

【００３４】さらに、本発明の反強磁性膜１１は、ｆｃ
ｃ構造を有しているため、Ｔａ膜などの比抵抗が大きい
下地膜上に形成することにより、５ｎｍ程度までの薄膜
化が可能である。また、反強磁性膜１１は、ｆｃｃ構造
が安定なため、この反強磁性膜１１のｆｃｃ構造を安定
とさせるための、ｆｃｃ構造を有するＣｕ膜等の結晶構
造を制御するための下地膜が不要である。そのため、比
抵抗の小さなＣｕ下地膜への電流リークがなく、大きな
抵抗変化率を維持できるメリットがある。このため、反
強磁性膜１１は、薄膜化を満足する。

【００３５】さらに、本発明の反強磁性膜１１である、
Ｍｎ−Ｒｈ膜（Ｒｈ量：１５−３０ａｔ.％），Ｍｎ−
（ＲｈＰｔ）膜（Ｒｈ＋Ｐｔ量：１５−３０ａｔ.
％），Ｍｎ−Ｐｔ膜（Ｐｔ量：１５−３０ａｔ.％)の規
則相を析出させるためには熱処理が必要である。本発明
によると、いずれの膜も２３０−３００℃の数時間の熱
処理を行うことにより規則相を得ることができた。二重
スピンバルブセンサ層１を構成する各膜，各層は、約３
００℃までの耐熱性を有するため、Ｍｎ−Ｒｈ膜（Ｒｈ
量：１５−３０ａｔ.％)，Ｍｎ−（ＲｈＰｔ）膜（Ｒｈ
＋Ｐｔ量：１５−３０ａｔ.％），Ｍｎ−Ｐｔ膜（Ｐｔ
量：１５−３０ａｔ.％）の規則相を得るための２３０
−３００℃の熱処理を行っても、熱処理による二重スピ
ンバルブセンサ層１の諸特性の劣化はない。このため、
反強磁性膜１１は、低熱処理温度を満足する。

【００３６】さらに、本発明の反強磁性膜１１は、ｆｃ
ｃの結晶構造を有している。反強磁性膜１１上に形成さ
れる、固定層１６／非磁性膜１５／自由層１４／非磁性
膜１３／固定層１２より構成される各層は、すべてｆｃ
ｃの結晶構造を有するため、これらの層は、ｆｃｃの結
晶構造を有する反強磁性膜１１上で均一にエピタキシャ
ル成長することができる。そのため、反強磁性膜１１表
面を平坦に形成でき、かつ、反強磁性膜１１とその上方
の固定層１６／非磁性膜１５／自由層１４／非磁性膜１
３／固定層１２との結晶格子の整合性がよい。そのた
め、反強磁性膜１１を、反強磁性膜１７／固定層１６／
非磁性膜１５／自由層１４／非磁性膜１３／固定層１２
の下側に設けたことによるスピンバルブ諸特性の劣化は
なく、高感度とできる。これらのため、反強磁性膜１１
は膜表面平坦性及び結晶格子の整合性を満足する。

【００３７】以上のように、本発明の反強磁性膜１７／
固定層１６／非磁性膜１５／自由層１４／非磁性膜１３
／固定層１２／反強磁性膜１１、より構成される二重ス
ピンバルブセンサ層１で、本発明の反強磁性膜１１は、
高耐食性，高結合磁界，高ブロッキング温度，高比抵
抗，薄膜化，結合磁界を得るための熱処理温度が低いこ
と、膜表面平坦性，結晶格子の整合性、をすべて満足で
きる。

【００３８】したがって、交換結合諸特性，抵抗変化率
等のスピンバルブ諸特性，バルクハウゼンノイズレス，
再生特性，耐食性等の信頼性に優れた高感度二重スピン
バルブセンサを提供することができる。

【００３９】さらに、本発明のｆｃｃ構造を有しかつ規
則相を有する反強磁性膜は、反強磁性膜１７にも適用で
きる。

【００４０】さらに、本発明の反強磁性膜１１は、Ｍｎ
−Ｒｈ膜，Ｍｎ−（ＲｈＰｔ）膜，Ｍｎ−Ｐｔ膜に少量
のＩｒ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｕ等を添加した合金膜でもよ
い。

【００４１】さらに、本発明の反強磁性膜１１は、ＭＲ
ヘッド磁区制御用の反強磁性膜へ応用できる。

【００４２】さらに、本発明の二重スピンバルブセンサ
２は、シールドを備えていないが、シールドを備えたス
ピンバルブセンサにも応用できる。

【００４３】さらに、本発明の二重スピンバルブセンサ
２は、それらの上方、あるいは、下方にライトヘッドを
配置した記録再生分離ヘッドへ応用できる。

【００４４】さらに、本発明の二重スピンバルブセンサ
２は、ヨークタイプの記録再生分離ヘッドへ応用でき
る。

【００４５】

【発明の効果】本発明の反強磁性膜／固定層／非磁性膜
／自由層／非磁性膜／固定層／反強磁性膜、より構成さ
れる二重スピンバルブセンサ層では、下層の固定層１２
／反強磁性膜１１の交換結合膜の反強磁性膜１１に要求
される、高耐食性，高結合磁界，高ブロッキング温度，
高比抵抗，薄膜化，結合磁界を得るための熱処理温度が
低いこと、膜表面平坦性，結晶格子の整合性、をすべて
満足でき、交換結合諸特性，スピンバルブ諸特性，耐食
性等の信頼性に優れた高感度二重スピンバルブセンサ層
を提供することができる。

【００４６】さらに、本発明の二重スピンバルブセンサ
層をセンサ中央活性領域にのみ形成し、中央活性領域両
端部に、二重スピンバルブセンサ層と電気的連続性を保
ちながら磁区制御層と信号検出電極とを順次隣接接合し
て二重スピンバルブセンサを形成することにより、狭ト
ラック幅とでき、かつバルクハウゼンノイズレス，再生
出力諸特性に優れた高感度二重スピンバルブセンサを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す二重スピンバルブセン
サ層の断面図。

【図２】本発明の実施例２を示す二重スピンバルブセン
サの断面図。

【図３】本発明の反強磁性膜と固定層との交換結合２層
膜の断面図。

【図４】本発明の反強磁性膜と固定層との交換結合２層
膜の磁化曲線図。

【図５】本発明の反強磁性膜と固定層との交換結合２層
膜の結合磁界の温度依存性の特性図。

【符号の説明】

１１，１７…反強磁性膜、１２，１４，１６…強磁性
膜、１３，１５…非磁性膜、２０…磁区制御層、３０…
信号検出電極。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の反強磁性膜，第一の強磁性膜，第一
の非磁性膜，第二の強磁性膜，第二の非磁性膜，第三の
強磁性膜，第二の反強磁性膜を順次積層した二重スピン
バルブセンサ層をセンサ中央活性領域にのみ形成し、前
記中央活性領域両端部に前記二重スピンバルブセンサ層
と電気的連続性を保ちながら隣接接合して形成した一対
の磁区制御層と信号検出電極とを含む磁気抵抗センサに
おいて、前記第一の反強磁性膜が、面心立方格子の結晶構造を有
しかつ規則相であることを特徴とする磁気抵抗センサ。
【請求項２】第一の反強磁性膜，第一の強磁性膜，第一
の非磁性膜，第二の強磁性膜，第二の非磁性膜，第三の
強磁性膜，第二の反強磁性膜を順次積層した二重スピン
バルブセンサ層をセンサ中央活性領域にのみ形成し、前
記中央活性領域両端部に前記二重スピンバルブセンサ層
と電気的連続性を保ちながら隣接接合して形成した一対
の磁区制御層と信号検出電極とを含む磁気抵抗センサに
おいて、前記第一の反強磁性膜が、Ｍｎ₃Ｒｈ規則相合金膜，Ｍ
ｎ₃（ＲｈＰｔ）規則相合金膜、あるいは、Ｍｎ₃Ｐｔ
規則相合金膜であることを特徴とする磁気抵抗センサ。