JPH1091921A - Dual spin bulb-type thin film magnetic head - Google Patents

Dual spin bulb-type thin film magnetic head

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JPH1091921A
JPH1091921A JP24204396A JP24204396A JPH1091921A JP H1091921 A JPH1091921 A JP H1091921A JP 24204396 A JP24204396 A JP 24204396A JP 24204396 A JP24204396 A JP 24204396A JP H1091921 A JPH1091921 A JP H1091921A
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magnetic
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a dual spin bulb-type thin film magnetic head having good characteristics as a thin film magnetic head by using a PtMn alloy layer or a PdMn alloy or Pt-Mn-X alloy (wherein X is Ni, Pd, Rh, etc.,) having almost the same properties as those of PtMn to form an antiferromagnetic layer. SOLUTION: The antiferromagnetic layer 4 is formed by using a PtMn alloy or a PdMn alloy or Pt-Mn-X alloy (wherein X is Ni, Pd, Rh, Ru, Ir, Cr, Fe and Co) having almost the same properties as those of PtMn. Thereby, a dual spin bulb-type thin film magnetic head can be obtd. and in this head, an effective exchange anisotropic magnetic field can be obtd. without depending whether the antiferromagnetic layer 4 is formed on or under a spin magnetic layer 3. By this method, the temp. of heat treatment to generate exchange coupling by the antiferromagnetic film 4 can be decreased. The obtd. dual spin bulb-type thin film magnetic head has such properties that diffusion on the interfaces between a nonmagnetic conductive layer 2 and a free magnetic layer 1 or the spin magnetic layer 3 can be prevented and a high change rate of resistance can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ピン(Pinned)磁
性層の磁化の方向と外部磁界の影響を受けるフリー(Fr
ee)磁性層の磁化の方向との関係で電気抵抗が変化する
いわゆるスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドに係り、フリー
磁性層の上下に位置するピン磁性層のそれぞれに反強磁
性層が積層されているデュアルスピンバルブ型薄膜磁気
ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a free (Fr) which is affected by the direction of magnetization of a pinned magnetic layer and an external magnetic field.
ee) A so-called spin-valve thin-film magnetic head in which the electric resistance changes in relation to the direction of magnetization of the magnetic layer, wherein an antiferromagnetic layer is laminated on each of the pinned magnetic layers located above and below the free magnetic layer. The present invention relates to a dual spin valve thin film magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気抵抗効果型読み取りヘッドには、磁
気抵抗効果を示す素子を用いたMR(Magnetoresistiv
e)ヘッドと巨大磁気抵抗効果を示す素子を利用したG
MR(Giant Magnetoresistive)ヘッドとがある。前記
MRヘッドは、磁気抵抗効果を示す磁性体が単層構造と
なっている。一方、GMRヘッドは、磁気抵抗効果を示
す層が複数の材料を組み合せた多層構造で形成されてい
る。巨大磁気抵抗効果を生み出す構造にはいくつかの種
類があるが、そのなかで比較的構造が単純で、外部磁界
に対して抵抗変化率の高いものとしてスピンバルブ方式
がある。スピンバルブ方式にはシングルスピンバルブ方
式とデュアルスピンバルブ方式とがある。
2. Description of the Related Art A magnetoresistive read head employs an MR (Magnetoresistiv) using an element exhibiting a magnetoresistive effect.
e) G using head and element showing giant magnetoresistance effect
There is an MR (Giant Magnetoresistive) head. The MR head has a single-layer structure of a magnetic material exhibiting a magnetoresistance effect. On the other hand, the GMR head has a multilayer structure in which layers exhibiting a magnetoresistance effect are formed by combining a plurality of materials. There are several types of structures that produce the giant magnetoresistance effect. Among them, the spin valve method has a relatively simple structure and a high rate of change in resistance to an external magnetic field. The spin valve method includes a single spin valve method and a dual spin valve method.

【0003】図8はシングルスピンバルブ型薄膜磁気ヘ
ッドを示すものであり、下からフリー(Free)磁性層
1,非磁性導電層2,ピン(Pinned)磁性層3及び反強
磁性層4の4層で構成されている。また、両側に位置す
る符号5,5はハードバイアス層である。6,7はTa
(タンタル)などの非磁性材料で形成された下地層及び
保護層で、8は導電層である。前記ピン磁性層3の保磁
力はフリー磁性層1の保磁力に比べて高く設定されてい
る。ピン磁性層3と反強磁性層4とが接して形成され、
前記ピン磁性層3は、前記反強磁性層4との界面での交
換結合による交換異方性磁界により、Y方向へ単磁区化
され、磁化の方向がY方向へ固定される。前記交換異方
性磁界は、磁界を与えながら熱処理を施すことにより前
記反強磁性層4と前記ピン磁性層3の界面において生じ
る。
FIG. 8 shows a single spin-valve thin film magnetic head, in which a free magnetic layer 1, a nonmagnetic conductive layer 2, a pinned magnetic layer 3, and an antiferromagnetic layer 4 It is composed of layers. Reference numerals 5 and 5 located on both sides are hard bias layers. 6, 7 is Ta
An underlayer and a protective layer made of a non-magnetic material such as (tantalum), and 8 is a conductive layer. The coercive force of the pinned magnetic layer 3 is set higher than the coercive force of the free magnetic layer 1. The pinned magnetic layer 3 and the antiferromagnetic layer 4 are formed in contact with each other,
The pinned magnetic layer 3 is made into a single magnetic domain in the Y direction by an exchange anisotropic magnetic field due to exchange coupling at the interface with the antiferromagnetic layer 4, and the direction of magnetization is fixed in the Y direction. The exchange anisotropic magnetic field is generated at the interface between the antiferromagnetic layer 4 and the pinned magnetic layer 3 by performing a heat treatment while applying a magnetic field.

【0004】また、X方向に磁化されているハードバイ
アス層5の影響を受け前記フリー磁性層1の磁化方向は
X方向へ揃えられている。ハードバイアス層5によりフ
リー磁性層1が所定方向に単磁区化されることによっ
て、バルクハウゼンノイズの発生を防止することができ
る。このシングルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドでは、
導電層8からフリー磁性層1、非磁性導電層2及びピン
磁性層3に定常電流が与えられる。ハードディスクなど
の磁気記録媒体の走行方向はZ方向であり、前記磁気記
録媒体からの洩れ磁界がY方向に与えられると、フリー
磁性層1の磁化の方向がX方向からY方向へ向けて変化
する。このフリー磁性層1内での磁化の方向の変動と、
ピン磁性層3の固定磁化方向との関係で電気抵抗が変化
し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変化により、磁
気記録媒体からの洩れ磁界が検出される。
Further, under the influence of the hard bias layer 5 magnetized in the X direction, the magnetization direction of the free magnetic layer 1 is aligned in the X direction. Since the free magnetic layer 1 is formed into a single magnetic domain in a predetermined direction by the hard bias layer 5, the occurrence of Barkhausen noise can be prevented. In this single spin valve type thin film magnetic head,
A steady current is applied from the conductive layer 8 to the free magnetic layer 1, the nonmagnetic conductive layer 2, and the pinned magnetic layer 3. The running direction of a magnetic recording medium such as a hard disk is the Z direction, and when a leakage magnetic field from the magnetic recording medium is applied in the Y direction, the direction of magnetization of the free magnetic layer 1 changes from the X direction to the Y direction. . A change in the direction of magnetization in the free magnetic layer 1 and
The electric resistance changes in relation to the fixed magnetization direction of the pinned magnetic layer 3, and a leakage magnetic field from the magnetic recording medium is detected by a voltage change based on the change in the electric resistance value.

【0005】次に、図1はデュアルスピンバルブ型薄膜
磁気ヘッドを示す断面図である。デュアルスピンバルブ
型では、フリー磁性層1を中心にして上下対象に、非磁
性導電層2,2、ピン磁性層3,3及び反強磁性層4,
4が積層されている。前記フリー磁性層1の磁化の方向
はハードバイアス層5によりX方向に揃えられ、前記ピ
ン磁性層3,3の磁化の方向は、前記ピン磁性層3,3
と反強磁性層4,4との界面での交換異方性磁界による
交換結合で、Y方向に単磁区化されて固定されている。
FIG. 1 is a sectional view showing a dual spin valve type thin film magnetic head. In the dual spin valve type, the nonmagnetic conductive layers 2 and 2, the pinned magnetic layers 3 and 3, and the antiferromagnetic layer 4
4 are stacked. The direction of magnetization of the free magnetic layer 1 is aligned in the X direction by the hard bias layer 5, and the direction of magnetization of the pinned magnetic layers 3 and 3 is aligned with the pinned magnetic layers 3 and 3.
Is exchanged by an exchange anisotropic magnetic field at the interface between the magnetic layer and the antiferromagnetic layers 4 and 4, and is fixed in a single magnetic domain in the Y direction.

【0006】前記記録媒体からのY方向の洩れ磁界によ
り、前記フリー磁性層1の磁化方向がX方向からY方向
へ向けて変化することにより、電気抵抗値が変化する。
スピンバルブ型の薄膜磁気ヘッドでは、フリー磁性層1
の磁化方向がX方向からY方向へ向けて変化すると、フ
リー磁性層1とピン磁性層3との間で片方の層から他方
の層へ移動しようとする電子が、非磁性導電層2とフリ
ー磁性層1との界面、または非磁性導電層2とピン磁性
層3との界面で散乱を起すことにより電気抵抗が変化
し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変化により、磁
気記録媒体からの洩れ磁界が検出される。
When the magnetization direction of the free magnetic layer 1 changes from the X direction to the Y direction due to the leakage magnetic field in the Y direction from the recording medium, the electric resistance value changes.
In the spin-valve thin-film magnetic head, the free magnetic layer 1
When the magnetization direction of the magnetic layer changes from the X direction to the Y direction, electrons moving from one layer to the other layer between the free magnetic layer 1 and the pinned magnetic layer 3 make free electrons move to the nonmagnetic conductive layer 2. Scattering occurs at the interface with the magnetic layer 1 or at the interface between the nonmagnetic conductive layer 2 and the pinned magnetic layer 3 to change the electric resistance. The voltage change based on the change in the electric resistance value causes a change in the electric resistance from the magnetic recording medium. A leakage magnetic field is detected.

【0007】フリー磁性層1の磁化の方向とピン磁性層
3の磁化の方向との角度が最も大きくなったとき、すな
わち反平行になったときに前記電気抵抗は最大値を示
し、前記フリー磁性層1の磁化の方向と前記ピン磁性層
3の磁化の方向が同じになったときに前記電気抵抗は最
少値を示す。記録媒体からの洩れ磁界が与えられたとき
に、抵抗変化率{(最大電圧値―最少電圧値)/最少電
圧値}が大きくなればなるほど、薄膜磁気ヘッドの特性
は良好になる。
When the angle between the direction of magnetization of the free magnetic layer 1 and the direction of magnetization of the pinned magnetic layer 3 is maximized, ie, when the angle is antiparallel, the electric resistance exhibits a maximum value, When the direction of magnetization of the layer 1 and the direction of magnetization of the pinned magnetic layer 3 become the same, the electric resistance shows the minimum value. When a leakage magnetic field from the recording medium is applied, the larger the resistance change rate {(maximum voltage value-minimum voltage value) / minimum voltage value}, the better the characteristics of the thin-film magnetic head.

【0008】図8に示すシングルスピンバルブ型薄膜磁
気ヘッドでは、電子散乱が起こる場所が、非磁性導電層
2とフリー磁性層1との界面、及び非磁性導電層2とピ
ン磁性層3との界面の2箇所であるのに対し、図1に示
すデュアルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドでは、電子散
乱が起こる場所が、非磁性導電層2とフリー磁性層1と
の2箇所の界面と、非磁性導電層2とピン磁性層3との
2箇所の界面の計4箇所であるため、デュアルスピンバ
ルブ型薄膜磁気ヘッドの方がシングルスピンバルブ型薄
膜磁気ヘッドに比べて抵抗変化率が大きくなる。
In the single spin-valve thin-film magnetic head shown in FIG. 8, electron scattering occurs at the interface between the nonmagnetic conductive layer 2 and the free magnetic layer 1 and between the nonmagnetic conductive layer 2 and the pinned magnetic layer 3. On the other hand, in the dual spin-valve thin film magnetic head shown in FIG. 1, electron scattering occurs at two interfaces between the non-magnetic conductive layer 2 and the free magnetic layer 1 and at the non-magnetic interface. Since there are a total of four interfaces at two interfaces between the conductive layer 2 and the pinned magnetic layer 3, the dual spin-valve thin-film magnetic head has a higher rate of resistance change than the single spin-valve thin-film magnetic head.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前記フリー磁性層1及
びピン磁性層3としては例えばFeNi(鉄―ニッケ
ル)系合金膜、非磁性導電層2としてはCu(銅)膜が
一般に使用される。また、図8に示す従来のシングルス
ピンバルブ型薄膜磁気ヘッドでは、反強磁性層4を構成
する反強磁性材料として、FeMn(鉄―マンガン)合
金膜が一般的に用いられている。しかし、前記FeMn
膜は腐食しやすく、水分を含む空気中にさらしておくと
急速に錆びを発生する欠点がある。また、反強磁性材料
のFeMn合金膜と、ピン磁性層であるFeNi合金膜
との交換結合でのブロッキング温度は約150℃程度と
低いものであり、薄膜磁気ヘッド動作中に自己発熱や環
境温度によりヘッドの温度が高くなると、交換異方性磁
界が弱くなり、検出出力でのノイズが大きくなる欠点が
ある。
As the free magnetic layer 1 and the pinned magnetic layer 3, for example, an FeNi (iron-nickel) alloy film is generally used, and as the nonmagnetic conductive layer 2, a Cu (copper) film is generally used. In the conventional single-spin-valve thin-film magnetic head shown in FIG. 8, a FeMn (iron-manganese) alloy film is generally used as an antiferromagnetic material constituting the antiferromagnetic layer 4. However, the FeMn
The membrane is susceptible to corrosion and has the drawback of rapidly rusting when exposed to air containing moisture. Further, the blocking temperature in the exchange coupling between the FeMn alloy film of the antiferromagnetic material and the FeNi alloy film as the pinned magnetic layer is as low as about 150 ° C. Therefore, when the temperature of the head becomes high, the exchange anisotropic magnetic field becomes weak, and there is a disadvantage that noise in the detection output increases.

【0010】また、前記FeMn合金に代わる反強磁性
材料としてIrMn(イリジウム―マンガン)合金膜、
RhMn(ロジウム―マンガン)合金膜などがある。し
かし、前記FeMn(鉄−マンガン)合金膜,IrMn
(イリジウム―マンガン)合金膜,RhMn(ロジウム
―マンガン)合金膜などは、ピン磁性層3を構成するF
eNi合金などの強磁性材料の上に重ねて成膜されたと
きにはピン磁性層3との界面において交換結合を発揮で
きるが、これらの反強磁性材料は下地層の影響を受けや
すく、また反強磁性材料の上面付近が反強磁性の性質を
発揮しづらい特徴を有しているため、反強磁性材料の上
にピン磁性層3が重ねられて成膜された場合には交換結
合を発揮できない性質を有している。
Also, an IrMn (iridium-manganese) alloy film may be used as an antiferromagnetic material in place of the FeMn alloy.
RhMn (rhodium-manganese) alloy film and the like. However, the FeMn (iron-manganese) alloy film, IrMn
(Iridium-manganese) alloy film, RhMn (rhodium-manganese) alloy film, etc.
When formed over a ferromagnetic material such as an eNi alloy, exchange coupling can be exhibited at the interface with the pinned magnetic layer 3. However, these antiferromagnetic materials are easily affected by the underlayer, and Since the vicinity of the upper surface of the magnetic material is hard to exhibit antiferromagnetic properties, exchange coupling cannot be exhibited when the pinned magnetic layer 3 is formed on the antiferromagnetic material. Has properties.

【0011】このように、上記に列記した反強磁性材料
は、ピン磁性層3に対して上か下の一方に積層されたと
きにしか有効な交換結合を発揮できない。よって、図1
に示すデュアルスピンバルブ型のように、反強磁性層
4,4がピン磁性層3,3の上と下の双方に成膜される
構造では、前記反強磁性材料を使用することができな
い。また、ピン磁性層3に対して上下どちらに形成され
ても交換異方性磁界を得ることができる材料として、N
iMn(ニッケル―マンガン)合金がある。この反強磁
性材料は、ピン磁性層3の上と下の双方に成膜できるた
め、図1に示すデュアルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッド
に使用可能である。
As described above, the antiferromagnetic materials listed above can exhibit effective exchange coupling only when they are stacked on the pinned magnetic layer 3 either above or below. Therefore, FIG.
In the structure in which the antiferromagnetic layers 4 and 4 are formed on both the upper and lower portions of the pinned magnetic layers 3 and 3 as in the dual spin valve type shown in FIG. 1, the antiferromagnetic material cannot be used. Further, as a material capable of obtaining an exchange anisotropic magnetic field regardless of whether it is formed above or below the pinned magnetic layer 3, N
There is an iMn (nickel-manganese) alloy. Since this antiferromagnetic material can be formed on both the upper and lower portions of the pinned magnetic layer 3, it can be used for the dual spin-valve thin film magnetic head shown in FIG.

【0012】ところがこのNiMn合金膜と、FeNi
系合金膜(ピン磁性層3)との間で有効な交換結合を発
揮させるためには、比較的高い温度での加熱処理(アニ
ール)が必要になる。すなわち、交換異方性磁界を発生
させるためには、反強磁性層4およびピン磁性層3を接
合して成膜した後に、磁界を与え且つ熱処理を行うこと
が必要であるが、反強磁性層4がNiMn合金膜で、ピ
ン磁性層3がFeNi系合金の場合、有効な交換異方性
結合を発揮させるための熱処理温度は約250℃以上の
かなり高い温度が必要である。ところが、250℃以上
の高温の熱処理を行うと、FeNi合金膜で形成されて
いるフリー磁性層1及びピン磁性層3と、Cuで形成さ
れている非磁性導電層2の界面において、金属元素の拡
散が発生し、フリー磁性層1と非磁性導電層2との界面
および、ピン磁性層3と非磁性導電層2との界面での電
子拡散による磁気抵抗効果に影響が出て、外部磁界に対
する抵抗変化率が低下する問題がある。
However, this NiMn alloy film and FeNi
In order to exhibit effective exchange coupling with the base alloy film (pin magnetic layer 3), heat treatment (annealing) at a relatively high temperature is required. That is, in order to generate an exchange anisotropic magnetic field, it is necessary to apply a magnetic field and perform a heat treatment after joining and forming the antiferromagnetic layer 4 and the pinned magnetic layer 3. When the layer 4 is a NiMn alloy film and the pinned magnetic layer 3 is an FeNi-based alloy, the heat treatment temperature for exhibiting effective exchange anisotropic coupling requires a considerably high temperature of about 250 ° C. or more. However, when heat treatment at a high temperature of 250 ° C. or more is performed, the interface between the free magnetic layer 1 and the pinned magnetic layer 3 formed of the FeNi alloy film and the nonmagnetic conductive layer 2 formed of Cu causes Diffusion occurs, affecting the magnetoresistive effect due to electron diffusion at the interface between the free magnetic layer 1 and the nonmagnetic conductive layer 2 and at the interface between the pinned magnetic layer 3 and the nonmagnetic conductive layer 2, and the effect of external magnetic fields is reduced. There is a problem that the rate of change in resistance is reduced.

【0013】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、反強磁性層をPtMn(白金―マンガン)
合金などで形成することにより、前記反強磁性層がピン
磁性層の上下どちらに形成されても、有効な交換異方性
磁界を得ることができるデュアルスピンバルブ型薄膜磁
気ヘッドを提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and comprises an antiferromagnetic layer made of PtMn (platinum-manganese).
An object of the present invention is to provide a dual spin-valve thin-film magnetic head capable of obtaining an effective exchange anisotropic magnetic field, regardless of whether the antiferromagnetic layer is formed above or below a pinned magnetic layer by being formed of an alloy or the like. The purpose is.

【0014】また本発明は、反強磁性膜による交換結合
を発揮させるための熱処理温度を低くできるようにし
て、フリー磁性層及びピン磁性層と、非磁性導電層との
界面での拡散を防止でき、高い抵抗変化率を得ることが
できるデュアルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドを提供す
ることを目的としている。
Further, the present invention prevents the diffusion at the interface between the free magnetic layer and the pinned magnetic layer and the non-magnetic conductive layer by lowering the heat treatment temperature for exhibiting the exchange coupling by the antiferromagnetic film. It is an object of the present invention to provide a dual spin-valve thin film magnetic head capable of achieving a high resistance change rate.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のデュアルスピン
バルブ型薄膜磁気ヘッドは、フリー磁性層の上下に積層
された非磁性導電層と、一方の前記非磁性導電層の上お
よび他方の非磁性導電層の下に位置するピン磁性層と、
一方の前記ピン磁性層の上および他方のピン磁性層の下
に位置して交換異方性磁界によりそれぞれのピン磁性層
の磁化方向を一定の方向に固定する反強磁性層と、前記
フリー磁性層の磁化方向を前記ピン磁性層の磁化方向と
交叉する方向に揃えるバイアス層とを有し、前記反強磁
性層がPtMn(白金−マンガン)合金で形成されてい
ることを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a dual spin-valve thin-film magnetic head comprising: a nonmagnetic conductive layer laminated on and under a free magnetic layer; A pinned magnetic layer located below the conductive layer,
An antiferromagnetic layer positioned above one of the pinned magnetic layers and below the other pinned magnetic layer to fix the magnetization direction of each pinned magnetic layer in a fixed direction by an exchange anisotropic magnetic field; A bias layer for aligning the magnetization direction of the layer with a direction crossing the magnetization direction of the pinned magnetic layer, wherein the antiferromagnetic layer is formed of a PtMn (platinum-manganese) alloy. is there.

【0016】上記において、前記フリー磁性層及び前記
ピン磁性層は、例えばFeNi(鉄―ニッケル)系合金
で形成される。
In the above, the free magnetic layer and the pinned magnetic layer are formed of, for example, an FeNi (iron-nickel) alloy.

【0017】また、前記PtMn合金の膜組成は、Pt
が44〜51原子%で、Mnが49〜56原子%の範囲
であることが好ましい。
The film composition of the PtMn alloy is PtMn.
Is preferably in the range of 44 to 51 atomic% and Mn is in the range of 49 to 56 atomic%.

【0018】さらに、反強磁性層を、PtMn合金に代
えて、Pt―Mn―X(X=Ni,Pd,Rh,Ru,
Ir,Cr,Fe,Co)合金、あるいはPdMn合金
により形成することも可能である。
Further, the antiferromagnetic layer is replaced with a PtMn alloy, and Pt—Mn—X (X = Ni, Pd, Rh, Ru,
Ir, Cr, Fe, Co) alloys or PdMn alloys are also possible.

【0019】また、前記フリー磁性層及び前記ピン磁性
層をCo(コバルト),Fe―Co(鉄―コバルト)合
金,Fe―Co―Ni(鉄―コバルト―ニッケル)合金
で形成することも可能である。
Further, the free magnetic layer and the pinned magnetic layer may be formed of Co (cobalt), Fe-Co (iron-cobalt) alloy, or Fe-Co-Ni (iron-cobalt-nickel) alloy. is there.

【0020】本発明では、反強磁性層を構成する反強磁
性材料としてPtMn合金膜またはこれと同等の性質の
PdMn合金膜を用いている。これらの反強磁性材料
は、ピン磁性層を構成する強磁性材料の上と下のどちら
に重ねられても、ピン磁性層との界面で有効な交換異方
性磁界を発揮することができる。よって、フリー磁性層
の上下対称位置にピン磁性層が設けられ、一方のピン磁
性層の上と他方のピン磁性層の下に反強磁性層が設けら
れるデュアルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドを、前記反
強磁性材料を用いて構成した場合に、充分な磁気抵抗効
果を得ることができる。
In the present invention, a PtMn alloy film or a PdMn alloy film having properties equivalent to the PtMn alloy film is used as the antiferromagnetic material constituting the antiferromagnetic layer. These antiferromagnetic materials can exert an effective exchange anisotropic magnetic field at the interface with the pinned magnetic layer, regardless of whether they are overlaid on or below the ferromagnetic material constituting the pinned magnetic layer. Therefore, a dual spin-valve thin-film magnetic head in which a pinned magnetic layer is provided at vertically symmetric positions of a free magnetic layer and an antiferromagnetic layer is provided on one pinned magnetic layer and under the other pinned magnetic layer, When using an antiferromagnetic material, a sufficient magnetoresistance effect can be obtained.

【0021】また前記反強磁性層としてPtMn合金膜
またはPdMn合金膜を使用すると、成膜後の熱処理温
度が230℃以下でも十分な交換異方性磁界を得ること
ができる。そのため、前記熱処理において、非磁性導電
層と、ピン磁性層及びフリー磁性層との界面での拡散を
防止でき、外部磁界に対して高い抵抗変化率を得ること
ができる。
When a PtMn alloy film or a PdMn alloy film is used as the antiferromagnetic layer, a sufficient exchange anisotropic magnetic field can be obtained even at a heat treatment temperature of 230 ° C. or less after film formation. Therefore, in the heat treatment, diffusion at the interface between the nonmagnetic conductive layer, the pinned magnetic layer, and the free magnetic layer can be prevented, and a high resistance change rate with respect to an external magnetic field can be obtained.

【0022】また、PtMn合金膜は、FeMn合金膜
やNiMn合金膜に比べて耐食性が優れており、デュア
ルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッド製造工程における各種
の溶剤や洗浄剤においても腐食が全く進行せず、過酷な
環境下でのデュアルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドの動
作においても化学的に安定している。
Further, the PtMn alloy film has better corrosion resistance than the FeMn alloy film and the NiMn alloy film, and the corrosion does not progress at all even in various solvents and cleaning agents in the manufacturing process of the dual spin valve type thin film magnetic head. It is chemically stable even in the operation of a dual spin-valve thin film magnetic head in a harsh environment.

【0023】さらに、PtMn合金膜とピン磁性層とが
接することにより得られた交換異方性磁界は熱的に極め
て安定であり、ブロッキング温度が380℃程度に高
く、よって薄膜磁気ヘッドの動作時の温度が高くなって
も、安定した交換異方性磁界を発生でき、読取り精度が
安定する。
Further, the exchange anisotropic magnetic field obtained by the contact between the PtMn alloy film and the pinned magnetic layer is extremely stable thermally and has a high blocking temperature of about 380 ° C. Even when the temperature is high, a stable exchange anisotropic magnetic field can be generated, and the reading accuracy is stabilized.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1は本発明のデュアルスピンバ
ルブ型薄膜磁気ヘッドの構造を示す断面図である。この
薄膜磁気ヘッドは、ハードディスク装置に設けられる浮
上式スライダのトレーリング側端部などに設けられるも
のであり、ハードディスクなどの磁気記録媒体の移動方
向はZ方向であり、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向
はY方向である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a dual spin-valve thin film magnetic head according to the present invention. The thin-film magnetic head is provided at the trailing end of a flying slider provided in a hard disk drive. The moving direction of a magnetic recording medium such as a hard disk is in the Z direction. Is the Y direction.

【0025】図1の最も下に形成されているのはTa
(タンタル)などの非磁性材料で形成された下地層6で
ある。この下地層6上に、PtMn(白金―マンガン)
合金で形成された反強磁性層4、FeNi(鉄―ニッケ
ル)系合金で形成されたピン磁性層3が積層されてい
る。前記ピン磁性層3上に、Cu(銅)などの非磁性導
電層2が形成され、前記非磁性導電層2上にFeNi系
合金のフリー磁性層1が形成される。さらに前記フリー
磁性層1上に、非磁性導電層2、ピン磁性層3及び反強
磁性層4が連続して積層され、さらにTaなどの保護層
7が形成されている。
The bottom of FIG. 1 is Ta.
The underlayer 6 is made of a nonmagnetic material such as (tantalum). On this underlayer 6, PtMn (platinum-manganese)
An antiferromagnetic layer 4 made of an alloy and a pinned magnetic layer 3 made of an FeNi (iron-nickel) alloy are laminated. A nonmagnetic conductive layer 2 of Cu (copper) or the like is formed on the pinned magnetic layer 3, and a free magnetic layer 1 of a FeNi-based alloy is formed on the nonmagnetic conductive layer 2. Further, a nonmagnetic conductive layer 2, a pinned magnetic layer 3, and an antiferromagnetic layer 4 are successively laminated on the free magnetic layer 1, and a protective layer 7 of Ta or the like is formed.

【0026】前記反強磁性層4とピン磁性層3とが積層
された状態で、所定の大きさの磁界中で熱処理を施すこ
とにより、前記両層の界面で交換異方性磁界が得られ、
前記ピン磁性層の磁化の方向がY方向に単磁区化され固
定される。反強磁性層4をPtMn合金で形成し、ピン
磁性層3をFeNi系合金で形成した場合、反強磁性層
4がピン磁性層3の下に形成されているときと、反強磁
性層4の上に形成されているときの双方において交換結
合が可能になる。なお、前記ピン磁性層3をCo(コバ
ルト),Fe―Co(鉄―コバルト)合金,Fe―Co
―Ni(鉄―コバルト―ニッケル)合金で形成しても、
反強磁性層4との界面で交換異方性磁界を得ることがで
きる。
By subjecting the antiferromagnetic layer 4 and the pinned magnetic layer 3 to heat treatment in a magnetic field of a predetermined magnitude in a laminated state, an exchange anisotropic magnetic field is obtained at the interface between the two layers. ,
The direction of magnetization of the pinned magnetic layer is converted into a single magnetic domain in the Y direction and fixed. When the antiferromagnetic layer 4 is formed of a PtMn alloy and the pinned magnetic layer 3 is formed of a FeNi-based alloy, when the antiferromagnetic layer 4 is formed below the pinned magnetic layer 3, Exchange coupling is possible both when formed on The pinned magnetic layer 3 is made of Co (cobalt), Fe-Co (iron-cobalt) alloy, Fe-Co
-Even if it is formed of Ni (iron-cobalt-nickel) alloy,
An exchange anisotropic magnetic field can be obtained at the interface with the antiferromagnetic layer 4.

【0027】下地層6から保護層7までの多層膜がスパ
ッタにより成膜され、所定断面形状にエッチングされた
後に、前記フリー磁性層1にバイアス磁界を与えるハー
ドバイアス層5が形成されている。前記ハードバイアス
層5はX方向に磁化され、フリー磁性層1の磁化がX方
向に揃えられる。また、ハードバイアス層5,5の上に
W(タングステン),Cu(銅)などにより形成された
導電層8,8が形成される。
After a multilayer film from the underlayer 6 to the protective layer 7 is formed by sputtering and etched into a predetermined sectional shape, a hard bias layer 5 for applying a bias magnetic field to the free magnetic layer 1 is formed. The hard bias layer 5 is magnetized in the X direction, and the magnetization of the free magnetic layer 1 is aligned in the X direction. Further, conductive layers 8 and 8 made of W (tungsten), Cu (copper) or the like are formed on hard bias layers 5 and 5, respectively.

【0028】このようにして形成されたデュアルスピン
バルブ型薄膜磁気ヘッドでは、導電層8からフリー磁性
層1、非磁性導電層2及びピン磁性層3に定常電流が与
えられ、しかも記録媒体からY方向へ磁界が与えられる
と、フリー磁性層1の磁化の方向がX方向からY方向へ
向けて変化する。このとき、フリー磁性層1とピン磁性
層3のうち片方の層から他方へ移動しようとする電子
が、非磁性導電層2とフリー磁性層1との界面、または
非磁性導電層2とピン磁性層3との界面で散乱を起し、
電気抵抗が変化する。よって定常電流が変化し、検出出
力を得ることができる。本発明で反強磁性層4に用いた
PtMn合金は、FeMn(鉄―マンガン)合金やNi
Mn(ニッケル―マンガン)合金に比べて耐食性に優れ
ている。よって腐食によるヘッド特性の劣化を防止でき
る。
In the dual spin-valve thin-film magnetic head thus formed, a steady current is applied from the conductive layer 8 to the free magnetic layer 1, the non-magnetic conductive layer 2, and the pinned magnetic layer 3. When a magnetic field is applied in the direction, the direction of magnetization of the free magnetic layer 1 changes from the X direction to the Y direction. At this time, electrons which are going to move from one of the free magnetic layer 1 and the pinned magnetic layer 3 to the other are transferred to the interface between the nonmagnetic conductive layer 2 and the free magnetic layer 1 or between the nonmagnetic conductive layer 2 and the pinned magnetic layer. Causing scattering at the interface with layer 3,
Electric resistance changes. Therefore, the steady current changes, and a detection output can be obtained. The PtMn alloy used for the antiferromagnetic layer 4 in the present invention is a FeMn (iron-manganese) alloy or Ni
It has better corrosion resistance than Mn (nickel-manganese) alloy. Therefore, deterioration of the head characteristics due to corrosion can be prevented.

【0029】[0029]

【実施例】以下反強磁性層としてPtMn合金膜を使用
した多層膜および、この多層膜を使用したデュアルスピ
ンバルブ型薄膜磁気ヘッドの実施例を説明する。X方向
の素子幅(トラック幅)が2.2μm、Y方向の素子長
さ(MRハイト)が1.5μmの、デュアルスピンバル
ブ素子(図1)及びシングルスピンバルブ素子(図8)
を成膜した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A description will now be given of embodiments of a multilayer film using a PtMn alloy film as an antiferromagnetic layer and a dual spin-valve thin film magnetic head using this multilayer film. Dual spin valve element (FIG. 1) and single spin valve element (FIG. 8) having an element width (track width) of 2.2 μm in the X direction and an element length (MR height) of 1.5 μm in the Y direction.
Was formed.

【0030】デュアルスピンバルブ素子の膜構成は、シ
リコン(Si)基板の上に非磁性材料としてアルミナ
(Al23)を成膜し、その上に図1と同様に、下地層
6から保護層7の順に成膜されたものであり、その構成
膜材料は、Ta(3nm)/PtMn(20nm)/N
iFe(4nm)/Cu(2.5nm)/NiFe(7
nm)/Cu(2.5nm)/NiFe(4nm)/P
tMn(20nm)/Ta(5nm)である。なおカッ
コ内は膜厚である。シングルスピンバルブ素子の膜構成
は、シリコン基板の上にアルミナの膜を形成し、その上
に、図8と上下逆の層を成膜したものであり、下から下
地層/反強磁性層/ピン磁性層/非磁性導電層/フリー
磁性層/保護層の順であり、具体的な材料としては、下
から、Ta(3nm)/PtMn(30nm)/NiF
e(4nm)/Cu(2.5nm)/NiFe(8n
m)/Ta(5nm)とした。
The dual spin-valve element has a film configuration in which alumina (Al 2 O 3 ) is formed as a nonmagnetic material on a silicon (Si) substrate, and the film is protected from the underlayer 6 as in FIG. The film was formed in the order of the layer 7, and its constituent film material was Ta (3 nm) / PtMn (20 nm) / N
iFe (4 nm) / Cu (2.5 nm) / NiFe (7
nm) / Cu (2.5 nm) / NiFe (4 nm) / P
tMn (20 nm) / Ta (5 nm). The thickness in parentheses is the film thickness. The single spin-valve element has a film configuration in which an alumina film is formed on a silicon substrate, and a layer upside down in FIG. 8 is formed thereon. The order of the pinned magnetic layer / non-magnetic conductive layer / free magnetic layer / protective layer is as follows. Concrete materials include Ta (3 nm) / PtMn (30 nm) / NiF
e (4 nm) / Cu (2.5 nm) / NiFe (8n
m) / Ta (5 nm).

【0031】また、デュアルスピンバルブ膜と、シング
ルスピンバルブ膜の双方において、反強磁性層となるP
tMn膜の膜組成を、Ptが48原子%(at%)、M
nが52原子%(at%)のものとした(Pt48
52)。上記の成膜は、合金ターゲットを用いDCマグ
ネトロンスパッタにより行った。前記デュアルスピンバ
ルブ素子において、230℃の熱処理を施すことによ
り、反強磁性層4であるPtMn合金膜からピン磁性層
3のFeNi合金膜に与えられる交換結合磁界(He
x)が470(Oe)、ピン磁性層3の保磁力(Hc)
が240(Oe)であった。
Further, in both the dual spin valve film and the single spin valve film, P
The film composition of the tMn film is as follows: Pt is 48 atomic% (at%);
n was 52 atomic% (at%) (Pt 48 M
n52 ). The above film formation was performed by DC magnetron sputtering using an alloy target. In the dual spin-valve element, by performing a heat treatment at 230 ° C., the exchange coupling magnetic field (He) applied from the PtMn alloy film as the antiferromagnetic layer 4 to the FeNi alloy film of the pinned magnetic layer 3 is increased.
x) is 470 (Oe), the coercive force (Hc) of the pinned magnetic layer 3
Was 240 (Oe).

【0032】また、図1及び図8に示すように、前記デ
ュアルスピンバルブ素子の両側には、厚さ30nmのC
oPt合金膜をハードバイアス層5として成膜し、シン
グルスピンバルブ素子の両側には、前記CoPt合金膜
をハードバイアス層5として厚さ20nmにて成膜し
た。また、前記ハードバイアス層5は、残留磁気(M
r)が0.9T(テスラ)で、保磁力が1300(O
e)であった。また5mm×25mmのシリコン基板上
に前記多層膜を形成した場合、前記デュアルスピンバル
ブ素子では、抵抗変化率が6.2%、シート抵抗が1
0.8Ω/m2、前記シングルスピンバルブ素子では、
抵抗変化率が3.9%、シート抵抗が16.3Ω/m2
であった。
As shown in FIGS. 1 and 8, on both sides of the dual spin valve element, a 30 nm-thick C
An oPt alloy film was formed as a hard bias layer 5, and the CoPt alloy film was formed as a hard bias layer 5 on both sides of a single spin valve element with a thickness of 20 nm. The hard bias layer 5 has a remanent magnetism (M
r) is 0.9 T (tesla) and the coercive force is 1300 (O
e). When the multilayer film is formed on a 5 mm × 25 mm silicon substrate, the dual spin valve element has a resistance change rate of 6.2% and a sheet resistance of 1%.
0.8Ω / m 2, in the single spin valve element,
Resistance change rate is 3.9%, sheet resistance is 16.3Ω / m 2
Met.

【0033】前記のようにデュアルスピンバルブ素子の
抵抗変化率がシングルスピンバルブ素子の抵抗変化率に
比べて高くなっている。これはフリー磁性層1の上側と
下側の双方に形成されているピン磁性層3,3が共にY
方向へ磁化が固定されていることを意味し、これはピン
磁性層3の下側に形成されたPtMn合金の反強磁性層
4と、ピン磁性層3の上側に形成されたPtMn合金の
反強磁性層4の双方が、ピン磁性層3,3との界面で交
換結合を発揮していることを意味している。次に素子幅
(トラック幅Tw)が2.2μm、素子長さ(MRハイ
トh)が1.5μmの、デュアルスピンバルブ素子及び
シングルスピンバルブ素子に対し、5mAの定常電流
(Is)を与え、Y方向から外部磁界を与え、この外部
磁界を変化させて、定常電流Isから電圧の変化(抵抗
変化に比例する)を測定した。
As described above, the resistance change rate of the dual spin valve element is higher than that of the single spin valve element. This is because both the pinned magnetic layers 3 and 3 formed on the upper and lower sides of the free magnetic layer 1
This means that the magnetization is fixed in the direction, which means that the antiferromagnetic layer 4 of the PtMn alloy formed below the pinned magnetic layer 3 and the antiferromagnetic layer of the PtMn alloy formed above the pinned magnetic layer 3. This means that both the ferromagnetic layers 4 exhibit exchange coupling at the interfaces with the pinned magnetic layers 3 and 3. Next, a steady current (Is) of 5 mA is applied to a dual spin valve element and a single spin valve element having an element width (track width Tw) of 2.2 μm and an element length (MR height h) of 1.5 μm, An external magnetic field was applied from the Y direction, and the external magnetic field was changed, and a change in voltage (proportional to a change in resistance) was measured from the steady current Is.

【0034】図2は、横軸に外部磁界の大きさをとり、
縦軸に、デュアルスピンバルブ素子に与えられた定常電
流に基づく電圧の変化(ΔV)をとったものであり、
(A)は外部磁界の±2K(Oe)の範囲での変化を横
軸にとったメジャーループで、(B)は、外部磁界の±
200(Oe)の範囲での変化を横軸にとったマイナー
ループである。
FIG. 2 shows the magnitude of the external magnetic field on the horizontal axis.
The vertical axis shows the voltage change (ΔV) based on the steady-state current given to the dual spin valve element,
(A) is a major loop in which changes in the external magnetic field in the range of ± 2 K (Oe) are plotted on the horizontal axis, and (B) is a ± 2K (Oe) of the external magnetic field.
This is a minor loop in which changes in the range of 200 (Oe) are plotted on the horizontal axis.

【0035】図2(A)のメジャーループから、デュア
ルスピンバルブ素子の電圧変化は4.4mVであり、抵
抗変化率は3.5%であった。また、メジャーループは
スムーズな曲線を描いており、2段階変化になっていな
い。これは2層のピン磁性層3、3がほぼ等しい大きさ
の交換異方性磁界で単磁区化され、ほぼ等しい保磁力を
有していることを示している。またマイナーループには
ヒステリシスがなく、外部磁界を0(Oe)に戻して
も、前記フリー磁性層の保磁力がほぼゼロになっている
ことがわかる。つまり、ハードバイアス層5によりフリ
ー磁性層1のX方向への単磁区化がなされていることを
示し、バルクハウゼンノイズを低減できるものとなって
いる。
From the major loop of FIG. 2A, the voltage change of the dual spin valve element was 4.4 mV, and the resistance change rate was 3.5%. The major loop draws a smooth curve and does not change in two steps. This indicates that the two pinned magnetic layers 3 and 3 are formed into a single magnetic domain by an exchange anisotropic magnetic field having substantially the same magnitude and have substantially the same coercive force. Further, it can be seen that there is no hysteresis in the minor loop, and the coercive force of the free magnetic layer is almost zero even when the external magnetic field is returned to 0 (Oe). In other words, it indicates that the free magnetic layer 1 is formed into a single magnetic domain in the X direction by the hard bias layer 5, and Barkhausen noise can be reduced.

【0036】図3は、定常電流(Is)を±10mAの
範囲で変化させたときの電圧変化率(抵抗変化率)(Δ
V/V)の変動をシングルスピンバルブ素子とデュアル
スピンバルブ素子の双方に関して測定した結果である。
前記定常電流は、シングルスピンバルブ素子において、
この定常電流による磁界が、ピン磁性層の交換異方性磁
界を弱める方向をプラスとしている。図3では、定常電
流の変化にかかわらず、デュアルスピンバルブ素子の抵
抗変化率が、シングルスピンバルブ素子の抵抗変化率よ
りも大きくなっている。さらに、定常電流が10mAの
ときの変化率ΔV/Vが、1mAでのΔV/Vに対し、
デュアルスピンバルブ素子では8.8%の減少であり、
シングルスピンバルブ素子では16.2%の減少となっ
ている。図3から本発明のデュアルスピンバルブ素子で
の抵抗変化率が定常電流の変化に対して安定しているこ
とが解る。
FIG. 3 shows a voltage change rate (resistance change rate) (ΔR) when the steady-state current (Is) is changed in a range of ± 10 mA.
(V / V) is a result of measuring the fluctuation of both the single spin valve element and the dual spin valve element.
The steady-state current is, in a single spin valve element,
The direction in which the magnetic field due to the steady current weakens the exchange anisotropic magnetic field of the pinned magnetic layer is positive. In FIG. 3, the resistance change rate of the dual spin-valve element is larger than the resistance change rate of the single spin-valve element regardless of the change in the steady-state current. Further, the rate of change ΔV / V when the steady-state current is 10 mA is larger than ΔV / V at 1 mA.
In the dual spin valve element, the reduction is 8.8%.
In the case of the single spin valve element, the reduction is 16.2%. FIG. 3 shows that the resistance change rate in the dual spin valve element of the present invention is stable with respect to the change in the steady-state current.

【0037】図4は、定常電流の変化と、アシンメトリ
ー(Asymmetry)との関係を示したグラフである。図4
では、マイナーループから求めたものであり、ハードデ
ィスクなどの磁気記録媒体からの洩れ磁界の大きさに相
当する±40(Oe)での電圧変化(抵抗変化)の対称
性を調べたものである。横軸は定常電流の変化を示し、
縦軸は、デュアルスピンバルブ素子とシングルスピンバ
ルブ素子の双方のアシンメトリーを、(ΔV(―40O
e)―ΔV(+40Oe))/(ΔV(―40Oe)+
ΔV(+40Oe))で示している。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a change in the steady-state current and asymmetry. FIG.
Is obtained from a minor loop and examines the symmetry of a voltage change (resistance change) at ± 40 (Oe) corresponding to the magnitude of a leakage magnetic field from a magnetic recording medium such as a hard disk. The horizontal axis shows the change in steady-state current,
The vertical axis shows the asymmetry of both the dual spin valve element and the single spin valve element by (ΔV (−40 O
e) −ΔV (+40 Oe)) / (ΔV (−40 Oe) +
ΔV (+40 Oe)).

【0038】図4では、デュアルスピンバルブ素子のア
シンメトリーが約―10%であり、定常電流に対する依
存性がほとんどないことがわかる。これに対し、シング
ルスピンバルブ素子では、約―32%から+1%まで変
化しており、定常電流に強く依存していることがわか
る。これは、デュアルスピンバルブ素子は上下対象の膜
構成と成っており、フリー磁性層の上下を流れる定常電
流が作る定常電流磁界がフリー磁性層内で打ち消し合
い、フリー磁性層には定常電流磁界が作用しないためで
ある。
In FIG. 4, the asymmetry of the dual spin valve element is about -10%, and it can be seen that there is almost no dependence on the steady current. On the other hand, in the case of the single spin valve element, it changes from about −32% to + 1%, and it can be seen that the single spin valve element strongly depends on the steady current. This is because the dual spin-valve element has an upper and lower symmetric film configuration, and the steady current magnetic field generated by the steady current flowing above and below the free magnetic layer cancels out in the free magnetic layer, and the steady current magnetic field is generated in the free magnetic layer. It does not work.

【0039】以上のように、PtMn合金を反強磁性層
4として用いた、デュアルスピンバルブ素子は、外部磁
界に対して大きな抵抗変化率を得ることができ、しかも
この抵抗変化率にヒステリシスがなく、さらに定常電流
の変化の影響を受けにくいものとなっている。したがっ
て、PtMn合金を反強磁性層としたデュアルスピンバ
ルブ型薄膜磁気ヘッドは、優れた特性を得られるものと
なる。
As described above, the dual spin valve element using the PtMn alloy as the antiferromagnetic layer 4 can obtain a large resistance change rate with respect to an external magnetic field, and has no hysteresis in the resistance change rate. , And is less susceptible to changes in steady-state current. Therefore, a dual spin-valve thin-film magnetic head using a PtMn alloy as an antiferromagnetic layer can obtain excellent characteristics.

【0040】次に、反強磁性層4を形成するPtMn合
金と、ピン磁性層3を形成する強磁性材料との交換結合
についての実験結果を説明する。まず、DCマグネトロ
ンスパッタおよびRFコンベンショナルスパッタによ
り、シリコン(Si)基板の表面にアルミナを成膜し、
さらに下から順にTa(3nm)/FeNi(5nm)
/PtMn(20nm)/Ta(5nm)を成膜し、さ
らにアルミナで覆った。前記のカッコ内は膜厚である。
Next, experimental results on exchange coupling between the PtMn alloy forming the antiferromagnetic layer 4 and the ferromagnetic material forming the pinned magnetic layer 3 will be described. First, alumina is deposited on the surface of a silicon (Si) substrate by DC magnetron sputtering and RF conventional sputtering,
Further from the bottom, Ta (3 nm) / FeNi (5 nm)
/ PtMn (20 nm) / Ta (5 nm) was formed and further covered with alumina. The thickness in parentheses is the film thickness.

【0041】PtMn膜の成膜はMnターゲットにPt
チップを配置した複合ターゲット及び合金ターゲットを
用いて行い、成膜時のPtMnの組成を変えられるよう
にした。前記構成の多層膜では、PtMn膜の組成を変
化させるが、前記多層膜と同時にSi基板上に膜厚1μ
mのPtMn膜を形成し、XMA(X線マイクロアナラ
イザ)でPtMnの膜組成を分析できるようにした。前
記多層膜において、反強磁性材料のPtMn合金と、強
磁性材料のFeNi合金との間の交換結合を得るための
熱処理は、5×10-6Torr以下の真空度で、200
0(Oe)の磁界中で、270℃の温度により行った。
交換異方性磁界(Hex)の測定は真空加熱機構付VS
Mにより行った。
The PtMn film is formed by forming Pt on a Mn target.
This was performed using a composite target and an alloy target on which chips were arranged, so that the composition of PtMn at the time of film formation could be changed. In the multilayer film having the above structure, the composition of the PtMn film is changed.
m PtMn film was formed, and the film composition of PtMn was analyzed by XMA (X-ray microanalyzer). In the multilayer film, heat treatment for obtaining exchange coupling between the PtMn alloy of the antiferromagnetic material and the FeNi alloy of the ferromagnetic material is performed at a vacuum degree of 5 × 10 −6 Torr or less, and at 200 ° C.
The test was performed at a temperature of 270 ° C. in a magnetic field of 0 (Oe).
Measurement of exchange anisotropic magnetic field (Hex) is performed by VS with vacuum heating mechanism.
M.

【0042】図5は、PtMn膜の膜組成を、Ptが0
〜60at%の範囲となるように変化させたときの、成
膜直後の状態(as depo.)と、前記のように2
70℃で熱処理した後での、交換異方性磁界(Hex)
の測定値を示している。図5に示すように、熱処理をし
たときおよびしないときの双方において、Ptが0〜2
5at%の範囲でHexが生じるが、この交換結合は、
PtMn膜をNiFe膜の上に積層したときにのみ生
じ、PtMn膜がFeNi膜の下に形成されたときには
交換結合は生じない。
FIG. 5 shows the film composition of the PtMn film, where Pt is 0%.
At60 at%, the state immediately after film formation (as depo.) When changed so as to fall within the range of 2 to 60 at%.
Exchange anisotropic magnetic field (Hex) after heat treatment at 70 ° C.
Shows the measured values. As shown in FIG. 5, Pt is 0 to 2 both when the heat treatment is performed and when the heat treatment is not performed.
Hex occurs in the range of 5 at%, but this exchange coupling is
It occurs only when the PtMn film is stacked on the NiFe film, and no exchange coupling occurs when the PtMn film is formed below the FeNi film.

【0043】熱処理後は、Ptが42at%から55a
t%の範囲で、交換結合を生じ、この場合、PtMn膜
がFeNi膜の上に成膜されたときと下に成膜されたと
きの双方において交換結合を生じる。そしてPtが44
〜51at%の範囲で、交換異方性磁界(Hex)が1
30(Oe)を越え、Ptが46〜49at%の範囲で
前記Hexが240(Oe)を越える。したがって、図
1に示すデュアルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドでは、
熱処理により交換異方性磁界を発生させ、反強磁性層を
構成するPtMn合金の組成は、Ptが44〜51at
%の範囲でMnが49〜56at%であることが好まし
く、さらに好ましくは、Ptが46〜49at%でMn
が51〜54at%である。
After the heat treatment, Pt is reduced from 42 at% to 55 a.
In the range of t%, exchange coupling occurs. In this case, exchange coupling occurs both when the PtMn film is formed on the FeNi film and when it is formed below the FeNi film. And Pt is 44
When the exchange anisotropic magnetic field (Hex) is 1
Hex exceeds 240 (Oe) when Pt exceeds 46 (Oe) and Pt is in the range of 46 to 49 at%. Therefore, in the dual spin valve type thin film magnetic head shown in FIG.
An exchange anisotropic magnetic field is generated by heat treatment, and the composition of the PtMn alloy constituting the antiferromagnetic layer is such that the Pt is 44 to 51 at.
% Is preferably in the range of 49 to 56 at%, more preferably 46 to 49 at%, and more preferably Mn is in the range of 46 to 49 at%.
Is 51 to 54 at%.

【0044】図6は、反強磁性材料であるPtMn膜
と、ピン磁性層となるFeNi膜との交換結合と、熱処
理温度との関係を測定したものである。膜構成は、シリ
コン基板上にアルミナ層を形成し、その上にTa(3n
m)/PtMn(30nm)/FeNi/Ta(5n
m)/アルミナの順に成膜した。膜は合金ターゲットを
用い、DCマグネトロンスパッタにより行った。また、
PtMn膜の組成はPtが48at%でMnが52at
%とした。またFeNi膜の膜厚は2nm、3nm、4
nm、10nm、20nmの5種類とした。
FIG. 6 shows the relationship between the exchange coupling between the PtMn film, which is an antiferromagnetic material, and the FeNi film, which becomes a pinned magnetic layer, and the heat treatment temperature. The film configuration is such that an alumina layer is formed on a silicon substrate, and a Ta (3n) layer is formed thereon.
m) / PtMn (30 nm) / FeNi / Ta (5n
m) / alumina. The film was formed by DC magnetron sputtering using an alloy target. Also,
The composition of the PtMn film is such that Pt is 48 at% and Mn is 52 at%.
%. The thickness of the FeNi film is 2 nm, 3 nm, 4 nm,
nm, 10 nm, and 20 nm.

【0045】上記のそれぞれの多層膜につき、5×10
-6Torr以下の真空度で、2000(Oe)の磁界中
で交換異方性磁界(Hex)を発生させた。前記真空中
においての加熱処理を0℃、190℃、210℃、23
0℃、250℃とした。各温度で熱処理した多層膜につ
き交換異方性磁界をVSMにより測定した。図6では横
軸にFeNi膜の膜厚の変化をとり、縦軸に交換異方性
磁界(Hex)をとっている。
5 × 10 5
An exchange anisotropic magnetic field (Hex) was generated in a magnetic field of 2000 (Oe) at a degree of vacuum of -6 Torr or less. The heat treatment in the vacuum is performed at 0 ° C., 190 ° C., 210 ° C., and 23 ° C.
0 ° C. and 250 ° C. The exchange anisotropic magnetic field of the multilayer film heat-treated at each temperature was measured by VSM. In FIG. 6, the horizontal axis represents the change in the thickness of the FeNi film, and the vertical axis represents the exchange anisotropic magnetic field (Hex).

【0046】図6によれば、ピン磁性層となるFeNi
膜の膜厚が5nm以下であれば、210℃の熱処理で2
00(Oe)以上の交換異方性磁界(Hex)を得るこ
とができ、FeNi膜の膜厚が10nm以下であれば、
熱処理温度が230℃程度の比較的低温において、交換
異方性磁界を200(Oe)以上にできる。すなわちP
tMnを反強磁性層4として使用すると、比較的低い温
度での熱処理で交換異方性磁界を発生させることがで
き、高温の熱処理により問題となる非磁性導電層として
のCu膜とピン磁性層またはフリー磁性層としてのNi
Fe膜との拡散を防止することが可能となり、常に良好
な薄膜磁気ヘッドとしての特性を得ることができる。
According to FIG. 6, FeNi to be a pin magnetic layer is formed.
If the film thickness is 5 nm or less, heat treatment at 210 ° C.
When an exchange anisotropic magnetic field (Hex) of 00 (Oe) or more can be obtained and the thickness of the FeNi film is 10 nm or less,
At a relatively low heat treatment temperature of about 230 ° C., the exchange anisotropic magnetic field can be made 200 (Oe) or more. That is, P
When tMn is used as the antiferromagnetic layer 4, an exchange anisotropic magnetic field can be generated by heat treatment at a relatively low temperature, and a Cu film and a pinned magnetic layer as non-magnetic conductive layers which become problematic due to high temperature heat treatment. Or Ni as a free magnetic layer
Diffusion with the Fe film can be prevented, and good characteristics as a thin-film magnetic head can always be obtained.

【0047】図7は、ピン磁性層3を構成する挟持性材
料として、FeNi合金を使用した場合と、Coを使用
した場合とでの動作環境温度の影響について調べたもの
である。膜構成は、シリコン基板上に、アルミナ/Ta
(3nm)/PtMn(30nm)/FeNi(3n
m)/Ta(5nm)/アルミナを成膜したものと、シ
リコン基板上に、アルミナ/Ta(3nm)/PtMn
(30nm)/Co(4nm)/Ta(5nm)/アル
ミナを成膜したものを2種類製造した。
FIG. 7 shows the effect of the operating environment temperature when the FeNi alloy is used and when Co is used as the pinching material constituting the pinned magnetic layer 3. The film is composed of alumina / Ta on a silicon substrate.
(3 nm) / PtMn (30 nm) / FeNi (3n
m) / Ta (5 nm) / alumina, and alumina / Ta (3 nm) / PtMn on a silicon substrate.
(30 nm) / Co (4 nm) / Ta (5 nm) / alumina were formed into two types.

【0048】成膜は合金ターゲットを用いDCマグネト
ロンスパッタにより行ない、PtMn膜の組成は、Pt
が48at%で、Mnが52at%とした。上記2種類
の多層膜に対し、5×10-6Torr以下の真空度で、
2000(Oe)の磁界中で、230℃で熱処理し、交
換異方性磁界(Hex)を発生させるようにした。熱処
理後に室温にまで冷却した。冷却後に前記各多層膜の環
境温度を上昇させていき、そのときの交換異方性磁界を
測定した。
The film was formed by DC magnetron sputtering using an alloy target, and the composition of the PtMn film was PtMn.
Was 48 at% and Mn was 52 at%. With respect to the above two types of multilayer films, at a degree of vacuum of 5 × 10 −6 Torr or less,
Heat treatment was performed at 230 ° C. in a magnetic field of 2000 (Oe) to generate an exchange anisotropic magnetic field (Hex). After the heat treatment, it was cooled to room temperature. After cooling, the environmental temperature of each of the multilayer films was increased, and the exchange anisotropic magnetic field at that time was measured.

【0049】図7は横軸に環境温度、縦軸に交換異方性
磁界(Hex)を示している。ピン磁性層となる強磁性
材料としてFeNi膜を使用した場合、Hexは室温か
ら約200℃まで上昇させてもあまり低下せず、約24
0℃から下がり始め約380℃で消失する(ブロッキン
グ温度)。ピン磁性層にCoを使用した場合、Hexは
室温から約120℃まではあまり変化が見えず、約12
0℃以降から徐々に下がり始め、FeNi膜の場合と同
じように約380℃でブロッキング温度となる。このよ
うに、Hexが消失する温度(ブロッキング温度)はF
eNi膜、Co膜ともに380℃と非常に高い値を示し
ており、特に磁気抵抗効果膜周辺の実用温度として上昇
する可能性のある室温から約120℃の範囲において、
FeNi膜及びCo膜によるHexはほぼフラットな値
を示しているため、常に安定した交換異方性磁界を得る
ことが可能となっている。
FIG. 7 shows the ambient temperature on the horizontal axis and the exchange anisotropic magnetic field (Hex) on the vertical axis. When a FeNi film is used as the ferromagnetic material for the pinned magnetic layer, Hex does not decrease so much even when the temperature is increased from room temperature to about 200 ° C.
It begins to fall from 0 ° C. and disappears at about 380 ° C. (blocking temperature). When Co is used for the pinned magnetic layer, Hex shows little change from room temperature to about 120 ° C.
The temperature gradually starts to decrease from 0 ° C. or higher, and reaches the blocking temperature at about 380 ° C. as in the case of the FeNi film. Thus, the temperature at which Hex disappears (blocking temperature) is F
Both the eNi film and the Co film show a very high value of 380 ° C., and particularly in the range of room temperature to about 120 ° C., which may increase as a practical temperature around the magnetoresistive effect film.
Since Hex by the FeNi film and the Co film shows a substantially flat value, it is possible to always obtain a stable exchange anisotropic magnetic field.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、反強磁性
層がPtMn合金またはこれと同種の性質をもつPdM
n合金、あるいはPt―Mn―X(X=Ni,Pd,R
h,Ru,Ir,Cr,Fe,Co)合金で形成される
ことによって、前記反強磁性層がピン磁性層の上下どち
らに形成されても交換異方性磁界を得ることが可能とな
り、さらに比較的低い温度の熱処理でも効果的な交換異
方性磁界を得ることができる。またPtMn合金は熱的
安定性が高く、耐腐食性にも優れている。そのため、良
好な薄膜磁気ヘッドとしての特性を有するデュアルスピ
ンバルブ型薄膜磁気ヘッドの製作が可能となる。
According to the present invention described in detail above, the antiferromagnetic layer is made of a PtMn alloy or PdM
n alloy or Pt-Mn-X (X = Ni, Pd, R
h, Ru, Ir, Cr, Fe, Co) alloy, it is possible to obtain an exchange anisotropic magnetic field regardless of whether the antiferromagnetic layer is formed above or below the pinned magnetic layer. An effective exchange anisotropic magnetic field can be obtained even with a heat treatment at a relatively low temperature. Further, the PtMn alloy has high thermal stability and excellent corrosion resistance. Therefore, it is possible to manufacture a dual spin-valve thin film magnetic head having characteristics as a good thin film magnetic head.

【0051】また、反強磁性層がPtMn合金またはP
dMn合金、あるいはPt―Mn―X(X=Ni,P
d,Rh,Ru,Ir,Cr,Fe,Co)合金で形成
されたデュアルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドは、シン
グルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドに比べて抵抗変化率
が高く、またアシンメトリーも飛躍的に向上する。
The antiferromagnetic layer is made of a PtMn alloy or a PtMn alloy.
dMn alloy or Pt-Mn-X (X = Ni, P
d, Rh, Ru, Ir, Cr, Fe, Co) alloy, the dual spin-valve thin-film magnetic head has a higher resistance change rate than the single spin-valve thin-film magnetic head, and the asymmetry is dramatically improved. improves.

【0052】また、反強磁性層がPtMn合金またはP
dMn合金、あるいはPt―Mn―X(X=Ni,P
d,Rh,Ru,Ir,Cr,Fe,Co)合金で形成
されることによって、ピン磁性層の上下の前記反強磁性
層の材料を共通化することができるため、成膜時のスパ
ッタリングターゲットの数を減らすことができ、製造が
容易になる。
The antiferromagnetic layer is made of PtMn alloy or PtMn.
dMn alloy or Pt-Mn-X (X = Ni, P
(d, Rh, Ru, Ir, Cr, Fe, Co) alloy, the material of the antiferromagnetic layer above and below the pinned magnetic layer can be used in common, so that a sputtering target at the time of film formation can be used. Can be reduced, and manufacturing becomes easier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】デュアルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドの構造
を示す拡大断面図、
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing the structure of a dual spin-valve thin film magnetic head.

【図2】デュアルスピンバルブ膜における外部磁界と抵
抗変化率との関係を示す線図であり、(A)はメジャー
ループ、(B)はマイナーループ、
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a relationship between an external magnetic field and a resistance change rate in a dual spin valve film, wherein FIG. 2A is a major loop, FIG.

【図3】シングルスピンバルブ膜及びデュアルスピンバ
ルブ膜における定常電流と抵抗変化率との関係を示す線
図、
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a steady current and a resistance change rate in a single spin valve film and a dual spin valve film;

【図4】シングルスピンバルブ素子とデュアルスピンバ
ルブ素子における定常電流とアシンメトリーとの関係を
示す線図、
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between steady current and asymmetry in a single spin valve element and a dual spin valve element;

【図5】PtMn膜の膜組成と交換異方性磁界との関係
を示す線図、
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a film composition of a PtMn film and an exchange anisotropic magnetic field;

【図6】熱処理温度及びピン磁性層(FeNi膜)の膜
厚と交換異方性磁界との関係を示す線図、
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a heat treatment temperature, a thickness of a pinned magnetic layer (FeNi film), and an exchange anisotropic magnetic field;

【図7】ピン磁性層にFeNi膜とCo膜を用いた場合
の、環境温度と交換異方性磁界との関係を示す線図、
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an ambient temperature and an exchange anisotropic magnetic field when an FeNi film and a Co film are used for a pinned magnetic layer;

【図8】シングルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッドの構造
を示す拡大断面図、
FIG. 8 is an enlarged sectional view showing the structure of a single spin-valve thin-film magnetic head;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フリー磁性層 2 非磁性導電層 3 ピン磁性層 4 反強磁性層 5 ハードバイアス層 6 下地層 7 保護層 8 導電層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Free magnetic layer 2 Nonmagnetic conductive layer 3 Pin magnetic layer 4 Antiferromagnetic layer 5 Hard bias layer 6 Underlayer 7 Protective layer 8 Conductive layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フリー磁性層の上下に積層された非磁性
導電層と、一方の前記非磁性導電層の上および他方の非
磁性導電層の下に位置するピン磁性層と、一方の前記ピ
ン磁性層の上および他方のピン磁性層の下に位置して交
換異方性磁界によりそれぞれのピン磁性層の磁化方向を
一定の方向に固定する反強磁性層と、前記フリー磁性層
の磁化方向を前記ピン磁性層の磁化方向と交叉する方向
に揃えるバイアス層とを有し、前記反強磁性層がPtM
n(白金−マンガン)合金で形成されていることを特徴
とするデュアルスピンバルブ型薄膜磁気ヘッド。
1. A non-magnetic conductive layer laminated above and below a free magnetic layer, a pinned magnetic layer positioned above one non-magnetic conductive layer and below another non-magnetic conductive layer, and one of the pins An antiferromagnetic layer positioned above the magnetic layer and below the other pinned magnetic layer to fix the magnetization direction of each pinned magnetic layer in a fixed direction by an exchange anisotropic magnetic field, and a magnetization direction of the free magnetic layer And a bias layer for aligning the antiferromagnetic layer in a direction crossing the magnetization direction of the pinned magnetic layer.
A dual spin-valve thin film magnetic head formed of an n (platinum-manganese) alloy.
【請求項2】 前記フリー磁性層及び前記ピン磁性層が
FeNi(鉄―ニッケル)合金または、Co(コバル
ト),Fe―Co合金,Fe―Co―Ni合金で形成さ
れている請求項1記載のデュアルスピンバルブ型薄膜磁
気ヘッド。
2. The free magnetic layer and the pinned magnetic layer according to claim 1, wherein the free magnetic layer and the pinned magnetic layer are formed of a FeNi (iron-nickel) alloy, a Co (cobalt), a Fe—Co alloy, or a Fe—Co—Ni alloy. Dual spin valve thin film magnetic head.
【請求項3】 前記PtMn合金の膜組成は、Ptが4
4〜51原子%で、Mnが49〜56原子%の範囲であ
る請求項1または2記載のデュアルスピンバルブ型薄膜
磁気ヘッド。
3. The film composition of the PtMn alloy has a Pt of 4
3. The dual spin-valve thin film magnetic head according to claim 1, wherein the Mn is in a range of 4 to 51 at% and Mn is in a range of 49 to 56 at%.
【請求項4】 反強磁性層が、PtMn合金に代えて、
Pt―Mn―X(X=Ni,Pd,Rh,Ru,Ir,
Cr,Fe,Co)合金、あるいはPdMn合金により
形成される請求項1記載のデュアルスピンバルブ型薄膜
磁気ヘッド。
4. An antiferromagnetic layer, wherein a PtMn alloy is used instead of a PtMn alloy.
Pt—Mn—X (X = Ni, Pd, Rh, Ru, Ir,
2. The dual spin-valve thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the dual spin-valve thin-film magnetic head is formed of a Cr, Fe, Co) alloy or a PdMn alloy.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549384B2 (en) 1998-07-21 2003-04-15 Alps Electric Co., Ltd. Spin-valve magnetoresistive thin film element
US6583967B2 (en) 2000-06-30 2003-06-24 Tdk Corporation Thin-film magnetic head and method of manufacturing same
US6594121B1 (en) 1999-01-27 2003-07-15 Alps Electric Co., Ltd. Thin-film magnetic head provided with magnetoresistive thin-film element
US6819533B2 (en) 2000-04-24 2004-11-16 Fujitsu Limited Magnetoresistive head in which an interlayer coupling field applied to a free magnetic layer is reduced
US7150092B2 (en) 1999-01-27 2006-12-19 Alps Electric Co., Ltd. Method for manufacturing spin valve
JP2009283126A (en) * 1999-04-28 2009-12-03 Seagate Technology Llc Giant magnetoresistive sensor with pinning layer

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549384B2 (en) 1998-07-21 2003-04-15 Alps Electric Co., Ltd. Spin-valve magnetoresistive thin film element
US6597542B2 (en) 1998-07-21 2003-07-22 Alps Electric Co., Ltd. Dual spin-valve magnetoresistive thin film element
US6628483B1 (en) 1998-07-21 2003-09-30 Alps Electric Co., Ltd. Dual spin-valve magnetoresistive thin film element
US6639764B2 (en) 1998-07-21 2003-10-28 Alps Electric Co., Ltd. Spin-valve magnetoresistive thin film element
US6646835B2 (en) 1998-07-21 2003-11-11 Alps Electric Co., Ltd. Spin-valve magnetoresistive thin film element
US7164560B2 (en) 1998-07-21 2007-01-16 Alps Electric Co., Ltd. Spin-valve magnetoresistive thin film element
US6594121B1 (en) 1999-01-27 2003-07-15 Alps Electric Co., Ltd. Thin-film magnetic head provided with magnetoresistive thin-film element
US7150092B2 (en) 1999-01-27 2006-12-19 Alps Electric Co., Ltd. Method for manufacturing spin valve
JP2009283126A (en) * 1999-04-28 2009-12-03 Seagate Technology Llc Giant magnetoresistive sensor with pinning layer
US6819533B2 (en) 2000-04-24 2004-11-16 Fujitsu Limited Magnetoresistive head in which an interlayer coupling field applied to a free magnetic layer is reduced
US6583967B2 (en) 2000-06-30 2003-06-24 Tdk Corporation Thin-film magnetic head and method of manufacturing same

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