JPH10312516A - 磁気抵抗効果素子、並びにこれを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システム - Google Patents

磁気抵抗効果素子、並びにこれを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システム

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JPH10312516A
JPH10312516A JP9123796A JP12379697A JPH10312516A JP H10312516 A JPH10312516 A JP H10312516A JP 9123796 A JP9123796 A JP 9123796A JP 12379697 A JP12379697 A JP 12379697A JP H10312516 A JPH10312516 A JP H10312516A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分大きな抵抗変化率、反強磁性層から固定
磁性層へ印加される十分大きな交換結合磁界、及びフリ
ー磁性層の十分小さな保磁力を確保した上で、２００℃
以上での耐熱性を確保した、磁気抵抗変化素子、並びに
これを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出システ
ム及び磁気記憶システムを提供することにある。 【解決手段】 本発明の磁気抵抗効果素子は、基体１０
０上に、下地層１０１、ＮｉＦｅ層１０２、非磁性層１
０４、固定磁性層１０６及び反強磁性層１０７が順次形
成されたものである。そして、下地層１０１は、０．２
〜６．０ｎｍのＴａ、０．２〜１．５ｎｍのＨｆ又は
０．２〜２．５ｎｍのＺｒのいずれかである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記憶媒体に記
録した情報信号を読み取るための磁気抵抗効果素子、並
びにこれを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出シ
ステム及び磁気記憶システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として、磁気抵抗（ＭＲ）セン
サ又はＭＲヘッドと呼ばれる磁気読み取り変換器が知ら
れている。これは、大きな線形密度で磁気記憶媒体表面
からデータを読み取れることを特長としている。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（ＡＭＲ）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（Ｔｈｏｍｐ
ｓｏｎ）等の論文“Ｍｅｍｏｒｙ，Ｓｔｏｒａｇｅ，ａ
ｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｍａｇ．ＭＡＧ−１１，
ｐ．１０３９（１９７５）に掲載されている。ＡＭＲ効
果を用いた磁気ヘッドではバルクハウゼンノイズを押え
るために縦バイアスを印加することが多いが、この縦バ
イアス印加材料としてＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ニッケル酸
化物などの反強磁性材料を用いる場合がある。
【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、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、より顕著な磁気抵抗効果が報告され
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
間の平面内抵抗が、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】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、上記公報には強磁性の遷移金属及び
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、及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】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】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】特開平７−２６２５２９号公報には、第１
磁性層／非磁性層／第２磁性層／反強磁性層の構成を有
するスピンバルブであって、特に第１及び第２磁性層に
ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＳ
ｉ、ＮｉＦｅ又はこれにＣｒ、Ｍｎ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎを添加した材
料を用いた磁気抵抗効果素子が開示されている。
【０００８】基板上に非磁性層を介して積層した複数の
磁性薄膜からなり、非磁性薄膜を介して隣り合う一方の
軟磁性薄膜に反強磁性薄膜が隣接して設けてあり、この
反強磁性薄膜のバイアス磁界をＨｒ、他方の軟磁性薄膜
の保磁力をＨｃ2 としたときに、Ｈｃ2 ＜Ｈｒである磁
気抵抗効果膜において、前記反強磁性体がＮｉＯ、Ｃｏ
Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、Ｃｒの少なくとも１
種又はこれらの混合物からなることを特徴とする磁気抵
抗効果膜が特開平７−２０２２９２号公報に開示されて
いる。また、前述の磁気抵抗効果膜において、前記反強
磁性体がＮｉＯ、Ｎｉx Ｃｏ1-x Ｏ、ＣｏＯから選ばれ
る少なくとも２種からなる超格子であることを特徴とす
る磁気抵抗効果膜が、特願平６−２１４８３７号公報及
び特願平６−２６９５２４号公報に開示されている。ま
た、前述の磁気抵抗効果膜において、前記反強磁性体が
ＮｉＯ、Ｎｉx Ｃｏ1-x Ｏ＝（ｘ＝０．１〜０．９）、
ＣｏＯから選ばれる少なくとも２種からなる超格子であ
り、この超格子中のＮｉのＣｏに対する原子数費が１．
０以上であることを特徴とする磁気抵抗効果膜が、特願
平７−１１３５４号公報に開示されている。また、前述
の磁気抵抗効果膜において、前記反強磁性体がＮｉＯ上
にＣｏＯを１０から４０オングストローム積層した２層
膜であることを特徴とする磁気抵抗効果膜が、特願平７
−１３６６７０号公報に開示されている。
【０００９】また、下地層／ＮｉＦｅ層／ＣｏＦｅ層／
非磁性層／固定磁性層／反強磁性層という基本構成をも
つ磁気抵抗効果膜については、下地層に５０ＡのＴａ，
ＮｉＦｅ層に３５ＡのＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ層に４０Ａの
Ｃｏ90Ｆｅ10，非磁性層に３２ＡのＣｕ，第３の反強磁
性層に４０ＡのＣｏ90Ｆｅ10, 反強磁性層に１００Ａの
ＦｅＭｎを用いた場合について、第２０回日本応用磁気
学会学術講演会概要集のｐ２６５に報告例がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来技術における／下
地層／ＮｉＦｅ層／ＣｏＦｅ層／非磁性層／固定磁性層
／反強磁性層という基本構成をもつ磁気抵抗効果素子
は、製造する際に多くの場合は反強磁性層から固定磁性
層への交換結合力を付与するために、２００℃以上での
熱処理が必要となる。この際に、ＮｉＦｅ層／ＣｏＦｅ
層／非磁性層／固定磁性層／反強磁性層部の結晶性が良
くないと、非磁性層近傍での界面の乱れが生ずるため
に、熱処理後の磁気抵抗変化率として十分な値が得られ
ないという問題があった。
【００１１】また、熱処理を必要としないタイプの反強
磁性層を用いた場合においても、記録再生ヘッドを実際
に作製する段階では書き込みヘッド部のレジスト硬化工
程が不可欠である。そのため、この工程に２００℃以上
の温度での熱処理が必要になるので、実ヘッドに加工し
た段階での磁気抵抗効果膜の抵抗変化率が大幅に低下し
ており、その結果、設計通りの出力値が得られないとい
う問題があった。
【００１２】
【発明の目的】本発明の目的は、十分大きな抵抗変化
率、反強磁性層から固定磁性層へ印加される十分大きな
交換結合磁界、及びフリー磁性層の十分小さな保磁力を
確保した上で、２００℃以上での耐熱性を確保した、磁
気抵抗変化素子、並びにこれを用いた磁気抵抗効果セン
サ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システムを提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板／下地層
／ＮｉＦｅ層／ＣｏＦｅ層／非磁性層／固定磁性層／反
強磁性層という基本構成をもつ磁気抵抗効果素子におい
て、下地層に０．２〜６．０ｎｍのＴａ、０．２〜１．
５ｎｍのＨｆ又は０．２〜２．５ｎｍのＺｒを用いたも
のである。以下、ここでは基板／下地層／ＮｉＦｅ層／
ＣｏＦｅ層／非磁性層／固定磁性層／反強磁性層という
構成の磁気抵抗効果素子の場合を例に作用を説明する
が、特許請求の範囲に記載されている他の構成の磁気抵
抗効果素子でも作用は同じである。
【００１４】下地層としてのＴａ、Ｈｆ又はＺｒの膜厚
が０．２ｎｍ未満の場合は、薄すぎて下地層として十分
働かない。つまり、第一に、／ＮｉＦｅ層／ＣｏＦｅ層
／非磁性層／固定磁性層／反強磁性層の部分において、
結晶の（１１１）配向性が悪く、結晶粒径が小さくなる
ので、結晶性が劣ってしまう。第二に、ＣｏＦｅ層と非
磁性層との界面及び非磁性層と固定磁性層との界面の状
態、すなわち界面ラフネスや界面のミキシング状態が適
当でなくなる。（１１１）配向性が悪く結晶粒径が小さ
いと、反強磁性層から固定磁性層へ印加される交換結合
磁界の大きさが十分でなく、磁気抵抗効果素子として有
効に作用しなくなる。また、界面ラフネスや界面のミキ
シング状態が適当でないと、十分な値の磁気抵抗変化量
が得られなくなり、記録再生システムを構成したときに
十分な再生出力を得ることができなくなる。
【００１５】一方、Ｔａの膜厚が６．０ｎｍより大きい
場合、Ｈｆの膜厚が１．５ｎｍより大きい場合、又はＺ
ｒの膜厚が２．５ｎｍより大きい場合は、下地層の構造
は体心立方構造が明瞭になる。しかしながら、下地層の
上に形成される／ＮｉＦｅ層／ＣｏＦｅ層／非磁性層／
固定磁性層／反強磁性層の部分の（１１１）配向性及び
結晶粒径が良好になるのは、下地層がアモルファスから
やや崩れた体心立方構造のときである。そのため、下地
層に明確に立方構造が現れると前記の（１１１）配向性
が低下し、結晶粒径が減少する。その影響は下地層厚が
薄いときほどは顕著ではないが、フリー磁性層すなわち
／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅ層の部分の保磁力の増大となって
現れる。保磁力が増大すると、記録再生ヘッドとしたと
きの再生波形に、磁気抵抗効果膜フリー磁性層の磁壁の
移動に起因するノイズが増大し、記録再生システムにお
ける再生エラーレートの増加につながる。
【００１６】したがって、下地層として、０．２〜６．
０ｎｍのＴａ．０．２〜１．５ｎｍのＨｆ又は０．２〜
２．５ｎｍのＺｒを用いることが有効である。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明を適用したシールド型の磁
気抵抗効果センサとしては、図１及び図２のに示す構造
のものを用いることができる。
【００１８】図１の磁気抵抗効果センサでは、基板１上
に下シールド層２、下ギャップ層３、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。下シールド層２は適当な大きさにフ
ォトレジスト（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及び下電極層５が順次積層されてい
る。その上に上ギャップ層８及び上シールド層９が順次
積層されている。
【００１９】図２の磁気抵抗効果センサでは、基板１１
上に下シールド層１２、下ギャップ層１３、磁気抵抗効
果素子１６を積層させる。下シールド層１２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１６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、その上部に一部重なるように
縦バイアス層１４及び下電極層１５が順次積層されてい
る。その上に上ギャップ層１８及び上シールド層１９が
順次積層されている。
【００２０】図１及び図２のタイプの、下シールド層と
しては、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭ
ｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨ
ｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒ
Ｎｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏ
Ｎｉ合金、ＦｅＡｌＳｉ、窒化鉄系材料等を用いること
ができ、その膜厚は０．３〜１０μｍの範囲で適用可能
である。下ギャップ層は、アルミナ、ＳｉＯ2 、窒化ア
ルミニウム、窒化シリコン、ダイヤモンドライクカーボ
ン等が適用可能であり、０．０１〜０．２０μｍ範囲で
の使用が望ましい。下電極層としては、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍ
ｏからなる単体又は合金又は混合物が望ましく、膜厚範
囲は０．０１〜０．１０μｍがよい。縦バイアス層とし
ては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴ
ａ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＩｒＭｎ、ＰｔＰｄＭｎ、Ｒ
ｅＭｎ、ＰｔＭｎ、ＣｒＭｎ、Ｎｉ酸化物、鉄酸化物、
Ｎｉ酸化物とＣｏ酸化物の混合物、Ｎｉ酸化物とＦｅ酸
化物の混合物、Ｎｉ酸化物／Ｃｏ酸化物二層膜、Ｎｉ酸
化物／Ｆｅ酸化物二層膜等を用いることができる。ギャ
ップ規定絶縁層としては、アルミナ、ＳｉＯ2 、窒化ア
ルミニウム、窒化シリコン、ダイヤモンドライクカーボ
ン等が適用可能であり、０．００５〜０．０５μｍ範囲
での使用が望ましい。上ギャップ層は、アルミナ、Ｓｉ
Ｏ2 、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ダイヤモンド
ライクカーボン等が適用可能であり、０．０１〜０．２
０μｍ範囲での使用が望ましい。上シールド層には、Ｎ
ｉＦｅ、ＣｏＺｒ、又はＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、Ｃ
ｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、Ｃｏ
Ｔａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、Ｃ
ｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ合
金、ＦｅＡｌＳｉ、窒化鉄系材料等を用いることがで
き、その膜厚は０．３〜１０μｍの範囲で適用可能であ
る。
【００２１】これらのシールド型の磁気抵抗効果センサ
は、インダクティブコイルによる書き込みヘッド部を形
成することにより、記録再生一体型ヘッドとして用いる
ことができるようになる。図３は記録再生ヘッドの概念
図である。記録再生ヘッドは、本発明の磁気抵抗効果セ
ンサを用いた再生ヘッドと、インダクティブ型の記録ヘ
ッドとからなる。ここでは長手磁気記録用の記録ヘッド
との搭載例を示したが、本発明の磁気抵抗効果素子を垂
直磁気記録用ヘッドと組み合わせ、垂直記録に用いても
よい。
【００２２】記録再生ヘッドは、基体５０上に下部シー
ルド膜８２、磁気抵抗効果素子４５及び電極４０、上部
シールド膜８１からなる再生ヘッドと、下部磁性膜８
４、コイル４１、上部磁性膜８４からなる記録ヘッドと
を形成してなる。この際、上部シールド膜８１と下部磁
性膜８４とを共通にしてもかまわない。この記録再生ヘ
ッドにより、記録媒体上に信号を書き込み、また、記録
媒体から信号を読み取るのである。再生ヘッドの感知部
分と、記録ヘッドの磁気ギャップはこのように同一スラ
イダ上に重ねた位置に形成することで、同一トラックに
同時に位置決めができる。この記録再生ヘッドをスライ
ダに加工し、磁気記録再生装置に搭載した。
【００２３】図４は本発明の磁気抵抗効果素子を用いた
磁気記録再生装置の概念図である。ヘッドスライダー９
０を兼ねる基板５０上に磁気抵抗効果素子４５及び電極
膜４０を形成し、これを磁気記録媒体９１上に位置決め
して再生を行う。磁気記録媒体９１は回転し、ヘッドス
ライダー９０は磁気記録媒体９１の上を、０．２μｍ以
下の高さ、又は接触状態で対向して相対運動する。この
機構により、磁気抵抗効果素子４５は磁気記録媒体９１
に記録された磁気的信号を、その漏れ磁界から読み取る
ことのできる位置に設定されるのである。
【００２４】図５乃至図８は本発明に係る磁気抵抗効果
素子の膜構成の概念図である。図５の磁気抵抗効果素子
は、基体１００上に、下地層１０１、ＮｉＦｅ層１０
２、非磁性層１０４、ＭＲエンハンス層１０５、固定磁
性層１０６、反強磁性層１０７及び保護層１０８を順次
積層した構造である。図６の磁気抵抗効果素子は、基体
１００上に、下地層１０１、ＮｉＦｅ層１０２、ＣｏＦ
ｅ層１０３、非磁性層１０４、ＭＲエンハンス層１０
５、固定磁性層１０６、反強磁性層１０７及び保護層１
０８を順次積層した構造である。図７の磁気抵抗効果素
子は、基体１００上に、下地層１０１、ＮｉＦｅ層１０
２、非磁性層１０４、固定磁性層１０６、反強磁性層１
０７及び保護層１０８を順次積層した構造である。図８
の磁気抵抗効果素子は、基体１００上に、下地層１０
１、ＮｉＦｅ層１０２、ＣｏＦｅ層１０３、非磁性層１
０４、ＭＲエンハンス層１０５、固定磁性層１０６、反
強磁性層１０７及び保護層１０８をを順次積層した構造
である。
【００２５】下地層としては、０．２〜６．０ｎｍのＴ
ａ、０．２〜１．５ｎｍのＨｆ、又は０．２〜２．５ｎ
ｍのＺｒを用いる。ＮｉＦｅ層としては、Ｎｉ組成が７
８〜８４ａｔ％程度が望ましい。膜厚は１〜１０ｎｍ程
度が適当である。ＣｏＦｅ層としては、Ｃｏ組成が８６
〜９９ａｔ％程度のものが望ましい。膜厚０．１〜５ｎ
ｍ程度が適当である。非磁性層としてはＣｕ、Ｃｕに１
〜２０ａｔ％程度のＡｇを添加した材料、Ｃｕに１〜２
０ａｔ％程度のＲｅを添加した材料、Ｃｕ−Ａｕ合金を
用いることができる。膜厚は２〜４ｎｍが望ましい。Ｍ
Ｒエンハンス層としてはＣｏ、ＮｉＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ
等、又はＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、Ｃ
ｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａ
Ｈｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、Ｃ
ｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ合金又はアモルファ
ス磁性材料を用いる。膜厚は０．５〜５ｎｍ程度が望ま
しい。ＭＲ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
に要する工程数は低減する。固定磁性層としては、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｆｅをベースにするグループからなる単体、
合金、又は積層膜を用いる。膜厚は１〜５０ｎｍ程度が
望ましい。反強磁性層としては、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、
ＩｒＭｎ、ＰｔＰｄＭｎ、ＲｅＭｎ、ＰｔＭｎ、ＣｒＭ
ｎ、Ｎｉ酸化物、Ｆｅ酸化物、Ｎｉ酸化物とＣｏ酸化物
の混合物、Ｎｉ酸化物とＦｅ酸化物の混合物、Ｎｉ酸化
物／Ｃｏ酸化物２層膜、Ｎｉ酸化物／Ｆｅ酸化物２層膜
などを用いることができる。保護層としてはＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｔａ、Ｔｉからなるグループの酸化物又は窒化物、
Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｉｒ、Ｓｉ、Ｐ
ｔ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃからなるグループ、又はそれ
らの混合物、又は多層膜を用いることができる。保護層
を用いることにより耐食性は向上するが、用いない場合
は逆に製造工程数が低減し生産性が向上する。
【００２６】
【実施例】図５の構成の磁気抵抗効果素子において、下
地層１０１にＴａを用いた場合の諸特性を調べた。この
際、基体１００に厚さ１．１ｎｍのコーニング７０５９
ガラス基板、ＮｉＦｅ層１０２に８．０ｎｍのＮｉ81Ｎ
Ｆｅ19（ａｔ％）、非磁性層１０４に２．８ｎｍのＣ
ｕ、ＭＲエンハンス層１０５に０．４ｎｍのＣｏ90Ｆｅ
10（ａｔ％）、固定磁性層１０６に２．６ｎｍのＮｉ81
Ｆｅ19（ａｔ％），反強磁性層１０７に３０ｎｍのＮｉ
Ｍｎ、保護層１０８に３．０ｎｍのＴａを用いた。各層
の組成は、スパッタで成膜する際のターゲットの分析値
であり（±０．５％の分析測定誤差がある）膜そのもの
の組成は測定していない（以下はすべて同じ）。
【００２７】図９はＴａ下地層膜厚とＭＲ比（磁気抵抗
変化率）との関係である。ＭＲ比は、Ｔａ下地層膜厚の
上昇にともない急激に増加するが、１〜２ｎｍで極大を
とった後、緩やかに減少した。ＭＲ比が５％以上と比較
的高いのは、Ｔａ膜厚が０．２〜２０ｎｍの範囲であっ
た。この範囲でＭＲ比が高いのは、下地層膜厚の最適化
により、ＮｉＦｅ層／Ｃｕ層／ＮｉＦｅ層の部分の結晶
性が向上したために、耐熱性がよくなり、結果として磁
気抵抗効果素子成膜後の熱処理によるＣｕ層付近での層
の乱れが抑制されるためである。
【００２８】図１０はＴａ下地層膜厚と反強磁性層から
固定磁性層へ印加されるＨｅｘ（交換結合磁界）との関
係である。Ｈｅｘは、Ｔａ膜厚の増大にともない単調に
増大し、５ｎｍ以上でほぼ一定値をとった。Ｈｅｘが３
００Ｏｅ以上と比較的高いのは、Ｔａ下地層膜厚が０．
２ｎｍ以上の領域であった。
【００２９】図１１はＴａ下地層膜厚と、ＮｉＦｅ／Ｃ
ｏＦｅの部分のＨｃｆ（保磁力）との関係である。Ｈｃ
ｆは、Ｔａ下地層膜厚の増加にともない急激に減少し、
２〜３ｎｍ付近で極小をとったのちに増大した。Ｈｃｆ
が５０ｅ以下と比較的小さいのは、Ｔａ膜厚が０．２〜
６ｎｍの範囲であった。以上より、ＭＲ比、Ｈｅｘ及び
Ｈｃｆのいずれもが良好なＴａ膜厚の範囲は、０．２〜
６ｎｍであることがわかる。
【００３０】図５の構成の磁気抵抗効果素子において、
下地層１０１にＨｆを用いた場合の諸特性を調べた。こ
の際、基体１００に厚さ１．１ｍｍのコーニング７０５
９ガラス基板、ＮｉＦｅ層１０２に８．０ｎｍのＮｉ81
Ｆｅ19（ａｔ％）、非磁性層１０４に２．８ｎｍのＣ
ｕ、ＭＲエンハンス層１０５に０．４ｎｍのＣｏ90Ｆｅ
10（ａｔ％）、固定磁性層１０６に２．６ｎｍのＮｉ81
Ｆｅ19（ａｔ％）、反強磁性層１０７に３０ｎｍのＮｉ
46Ｍｎ54、保護層１０８に３．０ｎｍのＨｆを用いた。
反強磁性層から固定磁性層へ印加される交換結合が十分
大きな値となるように、成膜後の磁気抵抗効果素子に対
し、２７０℃、真空中で、５時間の熱処理を行った。
【００３１】図１２はＨｆ下地層膜厚とＭＲ比（磁気抵
抗変化率）との関係である。ＭＲ比は、Ｈｆ下地層膜厚
の上昇にともない急激に増加するが、２〜３ｎｍで極大
をとった後、緩やかに減少した。ＭＲ比が５％以上と比
較的高いのは、Ｈｆ膜厚が０．２〜１９ｎｍの範囲であ
った。この範囲でＭＲ比が高いのは、下地層膜厚の最適
化により、ＮｉＦｅ層／Ｃｕ層／ＣｏＦｅ層／ＮｉＦｅ
層の部分の結晶性が向上したために耐熱性がよくなり、
結果として磁気抵抗効果素子成膜後の熱処理によるＣｕ
層付近での層の乱れが抑制されるためである。
【００３２】図１３はＨｆ下地層膜厚と反強磁性層から
固定磁性層へ印加されるＨｅｘ（交換結合磁界）との関
係である。Ｈｅｘは、Ｈｆ下地層膜厚の増大にともない
単調に増大し、４ｎｍ以上でほぼ一定値をとった。Ｈｅ
ｘが３００Ｏｅ以上と比較的高いのはＨｆ膜厚が０．２
ｎｍ以上の領域であった。
【００３３】図１４はＨｆ下地層膜厚と、ＮｉＦｅ／Ｃ
ｏＦｅの部分のＨｃｆ（保磁力）との関係である。Ｈｃ
ｆは、Ｈｆ下地層膜厚の増加にともない急激に減少し、
１ｎｍ付近で極小をとったのちに増大した。Ｈｃｈが５
０ｅ以下と比較的小さいのは、Ｈｆ膜厚が０．２〜１．
５ｎｍの範囲であった。したがって、ＭＲ比、Ｈｅｘ及
びＨｃｆのいずれもが良好なＨｆ膜厚の範囲は、０．２
〜１．５ｎｍであることがわかる。
【００３４】図５の構成の磁気抵抗効果素子において、
下地層１０１にＺｒを用いた場合の諸特性を調べた。こ
の際、基体１００に厚さ１．１ｍｍのコーニング７０５
９ガラス基板、ＮｉＦｅ層１０２に８．０ｎｍのＮｉ81
Ｆｅ19（ａｔ％）、非磁性層１０４に２．８ｎｍのＣ
ｕ、ＭＲエンハンス層１０５に０．４ｎｍのＣｏ90Ｆｅ
10（ａｔ％）、固定磁性層１０６に２．６ｎｍのＮｉ81
Ｆｅ19（ａｔ％）、反強磁性層１０７に３０ｎｍのＮｉ
Ｍｎ、保護層１０８に３．０ｎｍのＺｒを用いた。
【００３５】図１５はＺｒ下地層膜厚とＭＲ比（磁気抵
抗変化率）との関係である。ＭＲ比は、Ｚｒ下地層膜厚
の上昇にともない急激に増加するが、１〜２ｎｍで極大
をとった後、緩やかに減少した。ＭＲ比が５％と比較的
高いのは、Ｚｒ膜厚０．２〜２０ｎｍの範囲であった。
この範囲でＭＲ比が高いのは、下地層膜厚の最適化によ
り、ＮｉＦｅ層／Ｃｕ層／ＣｏＦｅ層／ＮｉＦｅ層部の
結晶性が向上したために耐熱性がよくなり、結果として
磁気抵抗効果素子成膜後の熱処理によるＣｕ層付近での
層の乱れが抑制されるためである。
【００３６】図１６はＺｒ下地層膜厚と反強磁性層から
固定磁性層へ印加されるＨｅｘ（交換結合磁界）との関
係である。Ｈｅｘは、Ｚｒ膜厚の増大にともない単調に
増大し、４ｎｍ以上でほぼ一定値をとった。Ｈｅｘが３
００Ｏｅ以上と比較的高いのは、Ｚｒ下地層膜厚が０．
２ｎｍ以上の領域であった。
【００３７】図１７はＺｒ下地層膜厚と、ＮｉＦｅ／Ｃ
ｏＦｅの部分のＨｃｆ（保磁力）との関係である。Ｈｃ
ｆは、Ｚｒ下地層膜厚の増加にともない急激に減少し、
１ｎｍ付近で極小をとったのちに増大した。Ｈｃｈが５
Ｏｅ以下と比較的小さいのは、Ｚｒ膜厚が０．２〜２．
５ｎｍの範囲であった。したがって、ＭＲ比、Ｈｅｘ及
びＨｃｆのいずれもが良好なＺｒ膜厚の範囲は、０．２
〜２．５ｎｍであることがわかる。
【００３８】次に、これらの磁気抵抗効果素子をシール
ド型の磁気抵抗効果センサに適用した例を示す。
【００３９】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いて図
１のタイプの磁気抵抗効果センサを作成した。このと
き、下シールド層としてはＮｉＦｅ、下ギャップ層とし
てはアルミナを用いた。磁気抵抗効果素子としては下地
層／Ｎｉ82Ｆｅ18（７ｎｍ）／Ｃｏ90Ｆｅ10（１．０ｎ
ｍ）／Ｃｕ（２．５ｎｍ）／Ｃｏ90Ｆｅ10（１ｎｍ）／
Ｎｉ46Ｍｎ54（３０ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）をＰＲ工程
により１×１μｍの大きさに加工して用いた。下地層の
種類を変えて磁気抵抗効果素子を作成した。この端部に
接するようにＣｏＣｒＰｔとＭｏ下電極層を積層した。
上ギャップ層としてはアルミナ、上シールド層としては
ＮｉＦｅを用いた。この磁気抵抗効果センサを図３に示
すような記録再生一体型ヘッドに加工及びスライダ加工
し、ＣｏＣｒＴａ系の磁気記録媒体上にデータを記録再
生した。この際、書き込みトラック幅は１．５μｍ、書
き込みギャップは０．２μｍ、読み込みトラック幅は
１．０μｍ、読み込みギャップは０．２１μｍとした。
磁気記録媒体の保磁力は２．５ｋＯｅである。記録マー
ク長を変えて再生出力を測定した。測定結果を図１８に
示す。
【００４０】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いて図
１のタイプの磁気抵抗効果センサを作成した。このと
き、下シールド層としてはＮｉＦｅ、下ギャップ層とし
てはアルミナを用いた。磁気抵抗効果素子としてはＴａ
（３ｎｍ）／Ｎｉ82Ｆｅ18（７ｎｍ）／Ｃｏ90Ｆｅ
10（１ｎｍ）／Ｃｕ（２．５ｎｍ）／Ｃｏ90Ｆｅ10（１
ｎｍ）／反強磁性層／Ｔａ（３ｎｍ）をＰＲ工程により
１×１μｍの大きさに加工して用いた。反強磁性層の種
類を変えて磁気抵抗効果素子を作成した。この端部に接
するようにＣｏＣｒＰｔとＭｏ下電極層を積層した。上
ギャップ層としては、アルミナ、上シールド層としては
ＮｉＦｅを用いた。この磁気抵抗効果センサを図３のよ
うな記録再生一体型ヘッドに加工及びスライダ加工し、
ＣｏＣｒＴａ系の磁気記録媒体上にデータを記録再生し
た。この際、書き込みトラック幅は１．５μｍ、書き込
みギャップは０．２μｍ、読み込みトラック幅は１．０
μｍ、読み込みギャップは０．２１μｍとした。磁気記
録媒体の保磁力は２．５ｋＯｅである。記録マーク長を
変えて再生出力を測定した。測定結果を図１９及び図２
０に示す。
【００４１】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いて図
１のタイプの磁気抵抗効果センサを作成した。このと
き、下シールド層としてはＮｉＦｅ、下ギャップ層とし
てはアルミナを用いた。磁気抵抗効果素子としてはＴａ
（３ｎｍ）／Ｎｉ82Ｆｅ18（ｎｍ）／Ｃｏ90Ｆｅ10（１
ｎｍ）／Ｃｕ（２．５ｎｍ）／Ｃｏ90Ｆｅ10（１ｎｍ）
／Ｎｉ46Ｍｎ54（３０ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）をＰＲ工
程により１×１μｍの大きさに加工して用いた。ＮｉＦ
ｅ層の膜厚を変えて磁気抵抗効果素子を作成した。この
端部に接するようにＣｏＣｒＰｔとＭｏ下電極層を積層
した。上ギャップ層としてはアルミナ、上シールド層と
してはＮｉＦｅを用いた。この磁気抵抗効果センサを図
３のような記録再生一体型ヘッドに加工及びスライダ加
工し、ＣｏＣｒＴａ系の磁気記録媒体上にデータを記録
再生した。この際、書き込みトラック幅は１．５μｍ、
書き込みギャップは０．２μｍ、読み込みトラック幅は
１．０μｍ、読み込みギャップは０．２１μｍとした。
磁気記録媒体の保磁力は２．５ｋＯｅである。記録マー
ク長を変えて再生出力を測定した。測定結果を図２１に
示す。
【００４２】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いて図
１のタイプの磁気抵抗効果センサを作成した。このと
き、下シールド層としてはＮｉＦｅ，下ギャップ層とし
てはアルミナを用いた。磁気抵抗効果素子としてはＴａ
（３ｎｍ）／ＮｉＦｅ（７ｎｍ）／Ｃｏ90Ｆｅ10（１．
０ｎｍ）／Ｃｕ（２．５ｎｍ）／Ｃｏ90Ｆｅ10（１ｎ
ｍ）／Ｎｉ46Ｍｎ54（３０ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）をＰ
Ｒ工程により１×１μｍの大きさに加工して用いた。Ｎ
ｉＦｅ層の組成を変えて磁気抵抗効果素子を作成した。
この端部に接するようにＣｏＣｒＰｔとＭｏ下電極層を
積層した。上ギャップ層としてはアルミナ、上シールド
層としてはＮｉＦｅを用いた。この磁気抵抗効果センサ
を図３のような記録再生一体型ヘッドに加工及びスライ
ダ加工し、ＣｏＣｒＴａ系の磁気記録媒体上にデータを
記録再生した。この際、書き込みトラック幅は１．５μ
ｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、読み込みトラック
幅は１．０μｍ、読み込みギャップは０．２１μｍとし
た。磁気記録媒体の保磁力は２．５ｋＯｅである。記録
マーク長を変えて再生出力を測定した。測定結果を図２
２に示す。
【００４３】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いて図
１のタイプの磁気抵抗効果センサを作成した。このと
き、下シールド層としてはＮｉＦｅ、下ギャップ層とし
てはアルミナを用いた。磁気抵抗効果素子としてはＴａ
（３ｎｍ）／Ｎｉ82Ｆｅ18（７ｎｍ）／ＣｏＦｅ（１．
０ｎｍ）／Ｃｕ（２．５ｎｍ）／Ｃｏ90Ｆｅ10（１ｎ
ｍ）／Ｎｉ46Ｍｎ54（３０ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）をＰ
Ｒ工程により１×１μｍの大きさに加工して用いた。Ｃ
ｏＦｅ層の組成を変えて磁気抵抗効果素子を作成した。
この端部に接するようにＣｏＣｒＰｔとＭｏ下電極層を
積層した。上ギャップ層としてはアルミナ、上シールド
層としてはＮｉＦｅを用いた。この磁気抵抗効果センサ
を図３のような記録再生一体型ヘッドに加工及びスライ
ダ加工し、ＣｏＣｒＴａ系の磁気記録媒体上にデータを
記録再生した。この際、書き込みトラック幅は１．５μ
ｍ、書き込みギャップ０．２μｍ、読み込みトラック幅
は１．０μｍ、読み込みギャップは０．２１μｍとし
た。磁気記録媒体の保磁力は２．５ｋＯｅである。記録
マーク長を変えて再生出力を測定した。測定結果を図２
３に表す。
【００４４】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いて図
１のタイプの磁気抵抗効果センサを作成した。このと
き、下シールド層としてはＮｉＦｅ、下ギャップ層とし
てはアルミナを用いた。磁気抵抗効果素子としては、図
５から図８のそれぞれの構成を用いた。この際、下地層
１０１としてはＴａ（３ｎｍ）を、ＮｉＦｅ層１０２と
してはＮｉ82Ｆｅ18（７ｎｍ）を、ＣｏＦｅ層１０３と
してはＣｏ90Ｆｅ10（１．０ｎｍ）を、非磁性層１０４
としてはＣｕ（２．５ｎｍ）を、ＭＲエンハンス層１０
５としてはＣｏ（１ｎｍ）を、固定磁性層１０６として
はＮｉ80Ｆｅ20（３ｎｍ）を、反強磁性層１０７として
は、Ｎｉ46Ｍｎ54（３０ｎｍ）を、保護層１０８として
はＴａ（３ｎｍ）を用いた。これらの磁気抵抗効果素子
をＰＲ工程により１×１μｍの大きさに加工して用い
た。この端部に接するようにＣｏＣｒＰｔとＭｏ下電極
層を積層した。上ギャップ層としてはアルミナ、上シー
ルド層としてはＮｉＦｅを用いた。この磁気抵抗効果セ
ンサを図３のような記録再生一体型ヘッドに加工及びス
ライダ加工し、ＣｏＣｒＴａ系の磁気記録媒体上にデー
タを記録再生した。この際、書き込みトラック幅は１．
５μｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、読み込みトラ
ック幅は１．０μｍ、読み込みギャップは０．２１μｍ
とした。磁気記録媒体の保磁力は２．５ｋＯｅである。
記録マーク長を変えて再生出力を測定した。
【００４５】次に、本発明に係る磁気抵抗効果素子を用
いて図２のタイプの磁気抵抗効果センサを作成した。こ
のとき、下シールド層としてはＦｅＴａＮ、下ギャップ
層としてはアモルファスカーボン、磁気抵抗効果素子と
してはＴａ（３ｎｍ）／Ｎｉ82Ｆｅ18（７ｎｍ）／Ｃｏ
90Ｆｅ10（３ｎｍ）／Ｃｕ（２．５ｎｍ）／Ｃｏ90Ｇｅ
10（３ｎｍ）／Ｎｉ46Ｍｎ54（２０ｎｍ）／Ｔａ（３ｎ
ｍ）をＰＲ工程により１×１μｍの大きさに加工して用
いた。この素子部に１部重なるようにＣｏＣｒＰｔとＭ
ｏ下電極層を積層した。上ギャップ層としてはアルミ
ナ、上シールド層としてはＮｉＦｅを用いた。この磁気
抵抗効果センサを図３のような記録再生一体型ヘッドに
加工及びスライダ加工し、ＣｏＣｒＴａ系の磁気記録媒
体上にデータを記録再生した。この際、書き込みトラッ
ク幅は１．５μｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、読
み込みトラック幅は１．０μｍ、読み込みギャップは
０．２１μｍとした。磁気記録媒体の保磁力は２．５ｋ
Ｏｅである。記録マーク長を変えて再生出力を測定した
ところ、再生出力が半減するマーク長で周波数が１５４
ｋＦＣＩとなった。再生出力はpeak to peakで１．７ｍ
Ｖであり、ノイズの無い対称性の良好な波形が得られ
た。Ｓ／Ｎは２６．４ｄＢ、エラーレートは１０-6以下
であった。また、このヘッドを８０℃、５００Ｏｅの中
で環境試験を行ったが２５００時間までの間でエラーレ
ートは全く変化しなかった。また、このヘッドを電流密
度２×１０7 Ａ／ｃｍ2 、環境温度８０℃という条件の
もとで通電試験を行ったところ、１０００時間まで抵抗
値、抵抗変化率共に変化が見られなかった。
【００４６】次に本発明を適用して作製された磁気ディ
スク装置の説明をする。磁気ディスク装置はベース上に
３枚の磁気ディスクを備え、ベース裏面にヘッド駆動回
路及び信号処理回路と入出力インターフェイスとを収め
ている。外部とは３２ビットのバスラインで接続され
る。磁気ディスクの両面には６個のヘッドが配置されて
いる。ヘッドを駆動するためのロータリーアクチュエー
タとその駆動及び制御回路、ディスク回転用スピンドル
直結モータが搭載されている。ディスクの直径は４６ｍ
ｍであり、データ面は直径１０ｍｍから４０ｍｍまでを
使用する。埋め込みサーボ方式を用い、サーボ面を有し
ないため高密度化が可能である。本装置は、小型コンピ
ューターの外部記憶装置として直接接続が可能になって
る。入出力インターフェイスには、キャッシュメモリを
搭載し、転送速度が毎秒５から２０メガバイトの範囲で
あるバスラインに対応する。また、外部コントローラを
置き、本装置を複数台接続することにより、大容量の磁
気ディスク装置を構成することも可能である。
【００４７】
【発明の効果】本発明に係る磁気抵抗効果素子によれ
ば、所定の膜厚のＴａ、Ｈｆ又はＺｒで下地層を形成し
たことにより、磁気抵抗効果素子の結晶性を向上できる
とともに、耐熱性を改良できる。その結果、磁気抵抗効
果素子を成膜し熱処理した後での磁気抵抗変化率を改善
でき、高い再生出力、低いノイズレベル、高いＳ／Ｎ
比、低いエラーレートを有し、更には素子信頼性にも優
れた、磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気抵抗効
果センサ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システム
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いた磁気抵
抗効果センサの構成を示す概念図である。
【図２】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いた磁気抵
抗効果センサの構成を示す概念図である。
【図３】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いた記録再
生ヘッドを示す概念図である。
【図４】本発明に係る磁気抵抗効果素子を用いた磁気記
録再生装置の概念図である。
【図５】本発明に係る磁気抵抗効果素子を示す断面図で
ある。
【図６】本発明に係る磁気抵抗効果素子を示す断面図で
ある。
【図７】本発明に係る磁気抵抗効果素子を示す断面図で
ある。
【図８】本発明に係る磁気抵抗効果素子を示す断面図で
ある。
【図９】本発明に係る磁気抵抗効果素子における、Ｔａ
下地層膜厚とＭＲ比との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る磁気抵抗効果素子における、Ｔ
ａ下地層膜厚とＨｅｘとの関係を示すグラフである。
【図１１】本発明に係る磁気抵抗効果素子における、Ｔ
ａ下地層膜厚とＨｃｆとの関係を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る磁気抵抗効果素子における、Ｈ
ｆ下地層膜厚とＭＲ比との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明に係る磁気抵抗効果素子における、Ｈ
ｆ下地層膜厚とＨｅｘとの関係を示すグラフである。
【図１４】本発明に係る磁気抵抗効果素子における、Ｈ
ｆ下地層膜厚とＨｃｆとの関係を示すグラフである。
【図１５】本発明に係る磁気抵抗効果素子における、Ｚ
ｒ下地層膜厚とＭＲ比との関係を示すグラフである。
【図１６】本発明に係る磁気抵抗効果素子における、Ｚ
ｒ下地層膜厚とＨｅｘとの関係を示すグラフである。
【図１７】本発明に係る磁気抵抗効果素子における、Ｚ
ｒ下地層膜厚とＨｃｆとの関係を示すグラフである。
【図１８】本発明に係る磁気抵抗効果素子の下地層の種
類に対する、磁気抵抗効果センサの諸特性を示す図表で
ある。
【図１９】本発明に係る磁気抵抗効果素子の反強磁性層
の種類に対する、磁気抵抗効果センサの諸特性を示す図
表である。
【図２０】本発明に係る磁気抵抗効果素子の反強磁性層
の種類に対する、磁気抵抗効果センサの諸特性を示す図
表である。
【図２１】本発明に係る磁気抵抗効果素子のＮｉＦｅ層
の膜厚に対する、磁気抵抗効果センサの諸特性を示す図
表である。
【図２２】本発明に係る磁気抵抗効果素子のＮｉＦｅ層
のＮｉ組成に対する、磁気抵抗効果センサの諸特性を示
す図表である。
【図２３】本発明に係る磁気抵抗効果素子のＣｏＦｅ層
のＦｅ組成に対する、磁気抵抗効果センサの諸特性を示
す図表である。
【図２４】本発明に係る磁気抵抗効果素子の種類に対す
る、磁気抵抗効果センサの諸特性を示す図表である。
【符号の説明】
１，１１ 基板 ２，１２ 下シールド層 ３，１３ 下ギャップ層 ４，１４ 縦バイアス層 ５，１５ 下電極層 ６，１６ 磁気抵抗効果素子 ７ ギャップ規定絶縁層 ８，１８ 上ギャップ層 ９，１９ 上シールド層 ４０ 電極膜 ４１ コイル ４２ 磁気抵抗効果素子幅 ４４ 記録トラック幅 ４５ 磁気抵抗効果素子 ５０ 基板 ６４ 媒体からの漏れ磁界 ８１ 固定磁性層磁化 ８２ フリー磁性層磁化 ８３ ＡＢＳ面 ９０ ヘッドスライダー ９１ 磁気記録媒体 １００ 基体 １０１ 下地層 １０２ ＮｉＦｅ層 １０３ ＣｏＦｅ層 １０４ 非磁性層 １０５ ＭＲエンハンス層 １０６ 固定磁性層 １０７ 反強磁性層 １０８ 保護層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に、下地層、ＮｉＦｅ層、非磁性
    層、固定磁性層及び反強磁性層が順次積層された磁気抵
    抗効果素子において、 前記下地層が、０．２〜６．０ｎｍのＴａ、０．２〜
    １．５ｎｍのＨｆ又は０．２〜２．５ｎｍのＺｒのいず
    れかであることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
  2. 【請求項２】 基板上に、下地層、ＮｉＦｅ層、ＣｏＦ
    ｅ層、非磁性層、ＭＲエンハンス層、固定磁性層、反強
    磁性層が順次積層された磁気抵抗効果素子において、 前記下地層が、０．２〜６．０ｎｍのＴａ、０．２〜
    １．５ｎｍのＨｆ又は０．２〜２．５ｎｍのＺｒのいず
    れかであることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
  3. 【請求項３】 基板上に下シールド層、下ギャップ層及
    び磁気抵抗効果素子が順次積層されており、前記下シー
    ルド層はパターン化されており、前記磁気抵抗効果素子
    はパターン化されておりその端部に接するように縦バイ
    アス層及び下電極層が順次積層されており、この下電極
    層及び前記磁気抵抗効果素子の上に上ギャップ層及び上
    シールド層が順次積層されているシールド型の磁気抵抗
    効果センサにおいて、 前記磁気抵抗効果素子が請求項１又は２記載の磁気抵抗
    効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサ。
  4. 【請求項４】 基板上に下シールド層、下ギャップ層及
    び磁気抵抗効果素子が順次積層されており、前記下シー
    ルド層はパターン化されており、前記磁気抵抗効果素子
    はパターン化されておりその上部に一部重なるように縦
    バイアス層及び下電極層が順次積層されており、この下
    電極層及び前記磁気抵抗効果素子の上に上ギャップ層及
    び上シールド層が順次積層されているシールド型の磁気
    抵抗効果センサにおいて、 前記磁気抵抗効果素子が請求項１又は２記載の磁気抵抗
    効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサ。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の磁気抵抗効果セン
    サと、この磁気抵抗効果センサを通る電流を生じる手段
    と、前記磁気抵抗効果センサによって検出される磁界の
    関数としての抵抗率変化を検出する手段とを備えた磁気
    抵抗検出システム。
  6. 【請求項６】 データ記録のための複数個のトラックを
    有する磁気記憶媒体と、この磁気記憶媒体上にデータを
    記憶させるための磁気記録システムと、請求項５記載の
    磁気抵抗検出システムと、この磁気抵抗検出システム及
    び前記磁気記録システムを前記磁気記憶媒体上の選択さ
    れたトラックへ移動させるために当該磁気抵抗検出シス
    テム及び磁気記録システムに結合されたアクチュエータ
    手段とを備えた磁気記憶システム。
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