JPH1126236A - 磁気抵抗材料及びその製造方法 - Google Patents
磁気抵抗材料及びその製造方法Info
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- JPH1126236A JPH1126236A JP9182396A JP18239697A JPH1126236A JP H1126236 A JPH1126236 A JP H1126236A JP 9182396 A JP9182396 A JP 9182396A JP 18239697 A JP18239697 A JP 18239697A JP H1126236 A JPH1126236 A JP H1126236A
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/007—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure ultrathin or granular films
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁壁の存在に起因するノイズをなくしあるい
は低減し、単一層での使用を可能にする新しい磁気抵抗
材料と、その製造方法を提供する。 【解決手段】 強磁性材料２と非磁性導電性材料３のど
ちらか一方を連続相とし、他方を不連続相として構成さ
れ、且つ、非磁性導電性材料３が５〜２０原子％の割合
で存在するようにする。製造に際しては、基板上に、非
磁性導電性材料とこの非磁性導電性材料に対して固溶性
を持たない強磁性材料とを同時に堆積して薄膜を形成
し、この薄膜を真空中又は不活性気体中で熱処理する。
は低減し、単一層での使用を可能にする新しい磁気抵抗
材料と、その製造方法を提供する。 【解決手段】 強磁性材料２と非磁性導電性材料３のど
ちらか一方を連続相とし、他方を不連続相として構成さ
れ、且つ、非磁性導電性材料３が５〜２０原子％の割合
で存在するようにする。製造に際しては、基板上に、非
磁性導電性材料とこの非磁性導電性材料に対して固溶性
を持たない強磁性材料とを同時に堆積して薄膜を形成
し、この薄膜を真空中又は不活性気体中で熱処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録の読み取
り用途、あるいは磁場の感知に用いる磁気センサ用の磁
気抵抗材料及びその製造方法に関する。
り用途、あるいは磁場の感知に用いる磁気センサ用の磁
気抵抗材料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク等の磁気記録媒体から情報
を読みとる手法として、これまでは検知部のコイルに発
生する誘導起電力を利用する、いわゆるインダクティブ
型のヘッドを用いていた。これに対して、近年、磁気抵
抗（ＭＲ）効果を用いたＭＲヘッドが用いられるように
なった。将来にわたって、磁気記録媒体への記録密度が
高くなるにつれて１記録単位（ビット）当たりから漏洩
してくる磁場の強度は現在のものよりも相当に小さくな
ることが予想され、これを読みとるために、巨大磁気抵
抗（Giant Magnetoresistance, GMR）効果を用いた読み
取りヘッドが検討されている。
を読みとる手法として、これまでは検知部のコイルに発
生する誘導起電力を利用する、いわゆるインダクティブ
型のヘッドを用いていた。これに対して、近年、磁気抵
抗（ＭＲ）効果を用いたＭＲヘッドが用いられるように
なった。将来にわたって、磁気記録媒体への記録密度が
高くなるにつれて１記録単位（ビット）当たりから漏洩
してくる磁場の強度は現在のものよりも相当に小さくな
ることが予想され、これを読みとるために、巨大磁気抵
抗（Giant Magnetoresistance, GMR）効果を用いた読み
取りヘッドが検討されている。
【０００３】ＧＭＲ効果は、主として強磁性金属と非磁
性導電性金属との間に形成される界面を電流、つまり自
由電子が通過するときに、強磁性金属の磁化の向きと電
子のスピン方向の組み合わせによって電子が散乱される
強さが異なる現象（スピン依存散乱）に基づいている。
そしてこのようなＧＭＲ効果を示す材料の構造として、
非磁性金属と強磁性金属の多層膜構造（超格子構造）、
粒子分散型（グラニュラー）構造、スピンバルブ構造が
考案されている。
性導電性金属との間に形成される界面を電流、つまり自
由電子が通過するときに、強磁性金属の磁化の向きと電
子のスピン方向の組み合わせによって電子が散乱される
強さが異なる現象（スピン依存散乱）に基づいている。
そしてこのようなＧＭＲ効果を示す材料の構造として、
非磁性金属と強磁性金属の多層膜構造（超格子構造）、
粒子分散型（グラニュラー）構造、スピンバルブ構造が
考案されている。
【０００４】ＧＭＲ素子を含めて、一般にＭＲ素子は強
磁性金属の薄膜であるため、薄膜の内部において磁化の
方向の異なる部分が発生し、これらの境界部分に磁壁が
発生する。磁壁は外部磁場のないときに存在するが、外
部磁場強度が強くなるに従って強磁性金属薄膜内部で磁
化の方向が揃うとき解消される。このときに磁壁の移
動、消失が伴い、素子の磁気的挙動が不連続となる。こ
れはバルクハウゼン効果と呼ばれ、磁気センサの動作を
行う上ではパルス状のノイズとして検出される。このノ
イズは、磁気記録の高速の読みとりを阻害する要因とな
る。
磁性金属の薄膜であるため、薄膜の内部において磁化の
方向の異なる部分が発生し、これらの境界部分に磁壁が
発生する。磁壁は外部磁場のないときに存在するが、外
部磁場強度が強くなるに従って強磁性金属薄膜内部で磁
化の方向が揃うとき解消される。このときに磁壁の移
動、消失が伴い、素子の磁気的挙動が不連続となる。こ
れはバルクハウゼン効果と呼ばれ、磁気センサの動作を
行う上ではパルス状のノイズとして検出される。このノ
イズは、磁気記録の高速の読みとりを阻害する要因とな
る。
【０００５】その一方、これまでのＧＭＲ用磁気抵抗材
料は単層で用いることができなかった。例えば、超格子
構造の場合には、非磁性金属層と強磁性金属層を積層し
た多層構造が必要であり、またグラニュラー構造では、
単一層では十分な抵抗変化を得ることができないため、
グラニュラー構造の磁気抵抗材料層の間に非磁性金属層
を装入した多層構造が採用されている。このような多層
構造は、ＧＭＲ素子の製造工程を複雑にし、処理時間を
長くしている。
料は単層で用いることができなかった。例えば、超格子
構造の場合には、非磁性金属層と強磁性金属層を積層し
た多層構造が必要であり、またグラニュラー構造では、
単一層では十分な抵抗変化を得ることができないため、
グラニュラー構造の磁気抵抗材料層の間に非磁性金属層
を装入した多層構造が採用されている。このような多層
構造は、ＧＭＲ素子の製造工程を複雑にし、処理時間を
長くしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＭＲ素子の
製造に使用されるこれまでの磁気抵抗材料の上述の欠点
を解消すること、すなわち磁壁の存在することに起因す
るノイズをなくしあるいは低減し、単一層での使用を可
能にする新しい磁気抵抗材料の提供を目的とする。この
磁気抵抗材料の製造方法を提供することも本発明の目的
である。
製造に使用されるこれまでの磁気抵抗材料の上述の欠点
を解消すること、すなわち磁壁の存在することに起因す
るノイズをなくしあるいは低減し、単一層での使用を可
能にする新しい磁気抵抗材料の提供を目的とする。この
磁気抵抗材料の製造方法を提供することも本発明の目的
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗材料
は、強磁性材料と非磁性導電性材料のどちらか一方を連
続相とし、他方を不連続相として構成され、且つ、当該
材料中に非磁性導電性材料が５〜２０原子％の割合で存
在していることを特徴とする。
は、強磁性材料と非磁性導電性材料のどちらか一方を連
続相とし、他方を不連続相として構成され、且つ、当該
材料中に非磁性導電性材料が５〜２０原子％の割合で存
在していることを特徴とする。
【０００８】本発明の磁気抵抗材料の製造方法は、基板
上に、非磁性導電性材料とこの非磁性導電性材料に対し
て固溶性を持たない強磁性材料とを同時に堆積して薄膜
を形成し、その際に当該薄膜における非磁性導電性材料
の含有量が５〜２０原子％となるように両方の材料の堆
積量を制御し、そしてこの薄膜を真空中又は不活性気体
中で熱処理することを特徴とする。
上に、非磁性導電性材料とこの非磁性導電性材料に対し
て固溶性を持たない強磁性材料とを同時に堆積して薄膜
を形成し、その際に当該薄膜における非磁性導電性材料
の含有量が５〜２０原子％となるように両方の材料の堆
積量を制御し、そしてこの薄膜を真空中又は不活性気体
中で熱処理することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の磁気抵抗材料は、強磁性
材料と非磁性導電性材料から構成され、これらの構成材
料のうちの一方が連続相として存在し、他方は不連続相
として存在する。
材料と非磁性導電性材料から構成され、これらの構成材
料のうちの一方が連続相として存在し、他方は不連続相
として存在する。
【００１０】強磁性材料は、通常の磁気抵抗材料で用い
られているもののいずれでもよく、例えばニッケル（Ｎ
ｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、あるいはこれら
の金属材料をベースとした合金を用いることができる。
非磁性導電性材料としては、強磁性材料と固溶体を形成
しない任意の非磁性導電性材料を用いることができ、代
表例として銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、金
（Ａｕ）、あるいはそれらの合金等を挙げることができ
る。
られているもののいずれでもよく、例えばニッケル（Ｎ
ｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、あるいはこれら
の金属材料をベースとした合金を用いることができる。
非磁性導電性材料としては、強磁性材料と固溶体を形成
しない任意の非磁性導電性材料を用いることができ、代
表例として銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、金
（Ａｕ）、あるいはそれらの合金等を挙げることができ
る。
【００１１】強磁性材料と非磁性導電性材料は、どちら
か一方が連続相として、そして他方は不連続相として存
在する。どちらの構成材料が連続相となるかは、主とし
て両方の材料の相対的な存在比により、一例として非磁
性導電性材料の存在比が大きくなれば、これが連続相を
構成するようになる。
か一方が連続相として、そして他方は不連続相として存
在する。どちらの構成材料が連続相となるかは、主とし
て両方の材料の相対的な存在比により、一例として非磁
性導電性材料の存在比が大きくなれば、これが連続相を
構成するようになる。
【００１２】従って、本発明の磁気抵抗材料では、強磁
性材料の島状構造を非磁性導電性材料が取り囲む構造が
可能であり、あるいは逆に強磁性材料中に非磁性導電性
材料が分散して存在する構造が可能である。前者の例を
図１に示し、この図においては、基板１の上に強磁性材
料から形成した島状部分２が多数存在し、非磁性導電性
材料３がこれらの島状部分２の隙間を埋めそしてそれら
を取り囲んでいる。また、後者の例を図２に示し、ここ
では、強磁性材料が連続相となってマトリクス５を形成
しており、その内部に非磁性導電性材料の粒子６が分散
している。
性材料の島状構造を非磁性導電性材料が取り囲む構造が
可能であり、あるいは逆に強磁性材料中に非磁性導電性
材料が分散して存在する構造が可能である。前者の例を
図１に示し、この図においては、基板１の上に強磁性材
料から形成した島状部分２が多数存在し、非磁性導電性
材料３がこれらの島状部分２の隙間を埋めそしてそれら
を取り囲んでいる。また、後者の例を図２に示し、ここ
では、強磁性材料が連続相となってマトリクス５を形成
しており、その内部に非磁性導電性材料の粒子６が分散
している。
【００１３】本発明の磁気抵抗材料においては、５〜２
０原子％の非磁性導電性材料が存在することによって、
磁気抵抗材料の構造が上述のもののいずれの構造になろ
うとも、磁気抵抗材料中に磁壁ができるのを効果的に防
止あるいは抑制するため、バルクハウゼン効果によるノ
ズルが激減する効果が得られる。非磁性導電性材料の割
合が５原子％を下回ると、磁壁の形成を防止する効果が
思いどおりに得られなくなり、ノイズの低減を期待でき
なくなる。非磁性導電性材料の割合が２０原子％を超え
ると、磁気抵抗材料の示す磁気抵抗変化が小さくなって
しまう。本発明の磁気抵抗材料における非磁性導電性材
料の含有量は、より好ましくは１０〜２０原子％、最も
好ましくは１６〜１８原子％である。
０原子％の非磁性導電性材料が存在することによって、
磁気抵抗材料の構造が上述のもののいずれの構造になろ
うとも、磁気抵抗材料中に磁壁ができるのを効果的に防
止あるいは抑制するため、バルクハウゼン効果によるノ
ズルが激減する効果が得られる。非磁性導電性材料の割
合が５原子％を下回ると、磁壁の形成を防止する効果が
思いどおりに得られなくなり、ノイズの低減を期待でき
なくなる。非磁性導電性材料の割合が２０原子％を超え
ると、磁気抵抗材料の示す磁気抵抗変化が小さくなって
しまう。本発明の磁気抵抗材料における非磁性導電性材
料の含有量は、より好ましくは１０〜２０原子％、最も
好ましくは１６〜１８原子％である。
【００１４】本発明の磁気抵抗材料は、比較的大きな磁
気抵抗変化（磁場をかけることで材料が示す抵抗の変化
率であるＭＲ比で表して例えば４％程度の変化）を示す
ので、従来のＧＭＲ素子で使用されている材料のように
多層構造を採用しなくても、単層での使用が十分可能で
ある。とは言え、本発明の磁気抵抗材料は、複数の層を
積層して使用してもよく、あるいは非磁性材料の薄膜と
積層して使用してもよく、あるいは本発明の磁気抵抗材
料の薄膜と非磁性材料の薄膜とを交互に繰り返し積層
（繰り返しの回数は、例えば２〜５０回とすることがで
きる）して使用しても差し支えない。
気抵抗変化（磁場をかけることで材料が示す抵抗の変化
率であるＭＲ比で表して例えば４％程度の変化）を示す
ので、従来のＧＭＲ素子で使用されている材料のように
多層構造を採用しなくても、単層での使用が十分可能で
ある。とは言え、本発明の磁気抵抗材料は、複数の層を
積層して使用してもよく、あるいは非磁性材料の薄膜と
積層して使用してもよく、あるいは本発明の磁気抵抗材
料の薄膜と非磁性材料の薄膜とを交互に繰り返し積層
（繰り返しの回数は、例えば２〜５０回とすることがで
きる）して使用しても差し支えない。
【００１５】本発明の磁気抵抗材料をＭＲ素子で使用す
る場合には、単層で使用する場合にもあるいは積層して
使用するいずれの場合にも、層厚を１０〜１００Å（１
〜１０ｎｍ）とするのが好適である。積層構造とする場
合の非磁性材料層の厚みは、やはり１０〜１００Å（１
〜１０ｎｍ）とするのが適当である。
る場合には、単層で使用する場合にもあるいは積層して
使用するいずれの場合にも、層厚を１０〜１００Å（１
〜１０ｎｍ）とするのが好適である。積層構造とする場
合の非磁性材料層の厚みは、やはり１０〜１００Å（１
〜１０ｎｍ）とするのが適当である。
【００１６】本発明の磁気抵抗材料を製造するのには、
まず、例えばスパッタ法、イオンビームスパッタ法、分
子線エピタキシー法、あるいはこれらの２種以上の方法
の組み合わせにより、基板上に非磁性導電性材料とこの
非磁性導電性材料に対して固溶性を持たない強磁性材料
とを同時に堆積させて製膜する。堆積基板としては、例
えばガラス、石英ガラス、シリコン、あるいはセラミッ
クス製のものを使用することができる。
まず、例えばスパッタ法、イオンビームスパッタ法、分
子線エピタキシー法、あるいはこれらの２種以上の方法
の組み合わせにより、基板上に非磁性導電性材料とこの
非磁性導電性材料に対して固溶性を持たない強磁性材料
とを同時に堆積させて製膜する。堆積基板としては、例
えばガラス、石英ガラス、シリコン、あるいはセラミッ
クス製のものを使用することができる。
【００１７】強磁性材料と非磁性導電性材料との堆積比
率は、製膜した薄膜における非磁性導電性材料の含有量
が５〜２０原子％となるように制御される。両方の構成
材料を所定の比率で、且つ同時に堆積させるためには、
強磁性材料と非磁性導電性材料とをその比率での製膜を
可能にするように混合して作製した一つのターゲットを
用いることができ、あるいはそれぞれの材料用のターゲ
ットを用い、そしてそれぞれのターゲットに印加する電
力を調整してもよい。また、強磁性材料のターゲット上
に非磁性導電性材料の小片を載置して堆積を行うことも
可能である。
率は、製膜した薄膜における非磁性導電性材料の含有量
が５〜２０原子％となるように制御される。両方の構成
材料を所定の比率で、且つ同時に堆積させるためには、
強磁性材料と非磁性導電性材料とをその比率での製膜を
可能にするように混合して作製した一つのターゲットを
用いることができ、あるいはそれぞれの材料用のターゲ
ットを用い、そしてそれぞれのターゲットに印加する電
力を調整してもよい。また、強磁性材料のターゲット上
に非磁性導電性材料の小片を載置して堆積を行うことも
可能である。
【００１８】本発明の磁気抵抗材料を構成する強磁性材
料と非磁性導電性材料とは、固溶体を形成しないように
選ばれる。これらの構成材料を基板上に同時に堆積する
と、これらの材料はその後の熱処理によりどちらかの構
成材料が不連続となる、いわゆる「強制固溶体」を形成
する。この強制固溶体の膜を、真空中で、あるいは不活
性気体中で熱処理することにより、どちらか一方の構成
材料が不連続となった本発明の磁気抵抗材料が得られ
る。
料と非磁性導電性材料とは、固溶体を形成しないように
選ばれる。これらの構成材料を基板上に同時に堆積する
と、これらの材料はその後の熱処理によりどちらかの構
成材料が不連続となる、いわゆる「強制固溶体」を形成
する。この強制固溶体の膜を、真空中で、あるいは不活
性気体中で熱処理することにより、どちらか一方の構成
材料が不連続となった本発明の磁気抵抗材料が得られ
る。
【００１９】熱処理工程における昇温速度、熱処理保持
温度及び保持時間によって、不連続相である強磁性材料
の島状部分（図１において２で表される）あるいは非磁
性導電性材料の分散粒子（図２において６で表される）
の成長を制御することが可能である。具体的に言えば、
昇温速度を小さくすること、保持温度を低くすること、
保持時間を長くすることで、強磁性金属の島状部分を十
分成長させることができる。例として、非磁性材料の銀
の連続相中に強磁性材料のコバルトの不連続相を形成す
る場合には、昇温速度を５０〜１００℃／ｍｉｎ、保持
温度を３００℃、保持時間を１０〜６０分とすることが
できる。また、銀の連続相中に強磁性材料としてパーマ
ロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）の不連続相を形成する場合に
は、昇温速度を５０〜１００℃／ｍｉｎ、保持温度を３
１０〜３２０℃、保持時間を１０〜６０分とすることが
できる。
温度及び保持時間によって、不連続相である強磁性材料
の島状部分（図１において２で表される）あるいは非磁
性導電性材料の分散粒子（図２において６で表される）
の成長を制御することが可能である。具体的に言えば、
昇温速度を小さくすること、保持温度を低くすること、
保持時間を長くすることで、強磁性金属の島状部分を十
分成長させることができる。例として、非磁性材料の銀
の連続相中に強磁性材料のコバルトの不連続相を形成す
る場合には、昇温速度を５０〜１００℃／ｍｉｎ、保持
温度を３００℃、保持時間を１０〜６０分とすることが
できる。また、銀の連続相中に強磁性材料としてパーマ
ロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）の不連続相を形成する場合に
は、昇温速度を５０〜１００℃／ｍｉｎ、保持温度を３
１０〜３２０℃、保持時間を１０〜６０分とすることが
できる。
【００２０】先に述べたように、本発明の磁気抵抗材料
は単独層として用いることができるのはもちろんであ
り、また非磁性導電性層との多層構造で使用することも
できる。非磁性導電性層との多層構造とする場合には、
磁気抵抗材料層を作る際に用いたものと同じあるいは異
なる非磁性導電性材料の層を重ねることができる。いず
れの場合にも、堆積層の変更は使用ターゲットを交換す
ることで簡単に行うことができる。
は単独層として用いることができるのはもちろんであ
り、また非磁性導電性層との多層構造で使用することも
できる。非磁性導電性層との多層構造とする場合には、
磁気抵抗材料層を作る際に用いたものと同じあるいは異
なる非磁性導電性材料の層を重ねることができる。いず
れの場合にも、堆積層の変更は使用ターゲットを交換す
ることで簡単に行うことができる。
【００２１】
【実施例】次に、実施例により本発明を更に説明する。
言うまでもなく、本発明はこれらの実施例に少しも限定
されるものではない。
言うまでもなく、本発明はこれらの実施例に少しも限定
されるものではない。
【００２２】〔実施例１〕この例では、強磁性材料とし
てコバルトを、そして非磁性導電性材料として銀を使用
して、磁気抵抗材料をガラス基板上に形成した。スパッ
タ装置にガラス基板を入れ、そしてこの装置の下部にＡ
ｇターゲットとＣｏターゲットを配置して、これらを同
時に放電させることにより、ガラス基板上に銀とコバル
トを強制固溶体として蒸着した。基板上での組成分布の
偏りをなくすため、基板はこれらのターゲット上を１５
rpm で公転するようにした。Ｃｏターゲットの放電条件
は、印加電力１５０Ｗ、スパッタ速度１．２Å（０．１
２nm）／sec とし、またＡｇターゲットの放電条件は、
印加電力１００Ｗ、スパッタ速度１．５Å（０．１５n
m）／sec として、膜厚５０Å（５ｎｍ）まで製膜し
た。その後、真空中で、昇温速度１００℃／min で３０
０℃まで加熱し、３００℃で１時間保持して熱処理を行
った。
てコバルトを、そして非磁性導電性材料として銀を使用
して、磁気抵抗材料をガラス基板上に形成した。スパッ
タ装置にガラス基板を入れ、そしてこの装置の下部にＡ
ｇターゲットとＣｏターゲットを配置して、これらを同
時に放電させることにより、ガラス基板上に銀とコバル
トを強制固溶体として蒸着した。基板上での組成分布の
偏りをなくすため、基板はこれらのターゲット上を１５
rpm で公転するようにした。Ｃｏターゲットの放電条件
は、印加電力１５０Ｗ、スパッタ速度１．２Å（０．１
２nm）／sec とし、またＡｇターゲットの放電条件は、
印加電力１００Ｗ、スパッタ速度１．５Å（０．１５n
m）／sec として、膜厚５０Å（５ｎｍ）まで製膜し
た。その後、真空中で、昇温速度１００℃／min で３０
０℃まで加熱し、３００℃で１時間保持して熱処理を行
った。
【００２３】このようにして作製した膜を直流四端子法
（センス電流１ｍＡ、探知間距離１ｍｍ）によって、外
部磁界強度１ｋＯｅ（８０ｋＡＴ／ｍ）における磁気抵
抗変化を測定した。その結果、ＭＲ比４％でノイズのな
い抵抗変化を確認することができた。この結果を、通常
の強磁性体連続膜（非磁性材料を含まない強磁性材料の
みからなる膜）との比較して表１に示す。
（センス電流１ｍＡ、探知間距離１ｍｍ）によって、外
部磁界強度１ｋＯｅ（８０ｋＡＴ／ｍ）における磁気抵
抗変化を測定した。その結果、ＭＲ比４％でノイズのな
い抵抗変化を確認することができた。この結果を、通常
の強磁性体連続膜（非磁性材料を含まない強磁性材料の
みからなる膜）との比較して表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】〔実施例２〕この例では、強磁性金属ター
ゲット上に非磁性導電性金属の薄板を配置することで、
両方の材料を同時に基板上に蒸着させた。実施例１と同
じスパッタ装置とガラス基板を使用し、６インチ（約１
５ｃｍ）のＣｏターゲット上に２０ｍｍ×２０ｍｍのＡ
ｇチップを８個放射状に配置し、印加電力２００Ｗでガ
ラス基板上に５０Å（５ｎｍ）の膜を作製した。この膜
における非磁性金属（銀）の組成は約１６原子％であっ
た。続いて、実施例１で説明したのと同様の熱処理を施
し、ＭＲ比を測定したところ、製膜方法による磁気抵抗
効果及びノイズの発生状況に変化は見られなかった。
ゲット上に非磁性導電性金属の薄板を配置することで、
両方の材料を同時に基板上に蒸着させた。実施例１と同
じスパッタ装置とガラス基板を使用し、６インチ（約１
５ｃｍ）のＣｏターゲット上に２０ｍｍ×２０ｍｍのＡ
ｇチップを８個放射状に配置し、印加電力２００Ｗでガ
ラス基板上に５０Å（５ｎｍ）の膜を作製した。この膜
における非磁性金属（銀）の組成は約１６原子％であっ
た。続いて、実施例１で説明したのと同様の熱処理を施
し、ＭＲ比を測定したところ、製膜方法による磁気抵抗
効果及びノイズの発生状況に変化は見られなかった。
【００２６】〔実施例３〕実施例２の方法で作成したＧ
ＭＲ膜を、実際に幅２μｍ、高さ１μｍの素子構造とし
て、外部磁界の変化に対する抵抗変化を測定したとこ
ろ、ノイズの少ない磁気抵抗曲線が得られた。この磁気
抵抗曲線を図３に示す。
ＭＲ膜を、実際に幅２μｍ、高さ１μｍの素子構造とし
て、外部磁界の変化に対する抵抗変化を測定したとこ
ろ、ノイズの少ない磁気抵抗曲線が得られた。この磁気
抵抗曲線を図３に示す。
【００２７】〔実施例４〕実施例１と同じスパッタ装置
とガラス基板を使用し、６インチ（約１５ｃｍ）のＣｏ
ターゲット上に１０ｍｍ×１０ｍｍのＡｇチップを８個
放射状に配置し、印加電力１５０Ｗでガラス基板上に５
００Å（５０ｎｍ）の膜を堆積した。この膜における非
磁性金属（銀）の組成は約８原子％であった。次いで、
真空中で３００℃、１時間の熱処理を行い、そして幅１
μｍ、長さ４μｍの素子に加工後、銅により電極を形成
し、四端子法にて磁気抵抗を測定したところ、外部磁場
強度５００Ｏｅ（４ｋＡＴ／ｍ）の交流磁場中で低ノイ
ズの再生波形が観察された。
とガラス基板を使用し、６インチ（約１５ｃｍ）のＣｏ
ターゲット上に１０ｍｍ×１０ｍｍのＡｇチップを８個
放射状に配置し、印加電力１５０Ｗでガラス基板上に５
００Å（５０ｎｍ）の膜を堆積した。この膜における非
磁性金属（銀）の組成は約８原子％であった。次いで、
真空中で３００℃、１時間の熱処理を行い、そして幅１
μｍ、長さ４μｍの素子に加工後、銅により電極を形成
し、四端子法にて磁気抵抗を測定したところ、外部磁場
強度５００Ｏｅ（４ｋＡＴ／ｍ）の交流磁場中で低ノイ
ズの再生波形が観察された。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
強磁性材料が不連続膜あるいは連続性の乱れた膜となる
ことから、その磁区構造が単磁区構造あるいはそれに近
いものとなるため、磁壁移動によるバルクハウゼンノイ
ズ等の発生を抑制し、ノイズの少ない、良好な再生信号
を発生することが可能となる。そしてこのことから、磁
区構造を考慮する必要のない、低ノイズのＭＲ素子を作
製することが可能となる。
強磁性材料が不連続膜あるいは連続性の乱れた膜となる
ことから、その磁区構造が単磁区構造あるいはそれに近
いものとなるため、磁壁移動によるバルクハウゼンノイ
ズ等の発生を抑制し、ノイズの少ない、良好な再生信号
を発生することが可能となる。そしてこのことから、磁
区構造を考慮する必要のない、低ノイズのＭＲ素子を作
製することが可能となる。
【図１】本発明の磁気抵抗材料の構造の一つを説明する
図である。
図である。
【図２】本発明の磁気抵抗材料のもう一つの構造を説明
する図である。
する図である。
【図３】実施例３で得られたＭＲ素子の磁場強度−磁気
抵抗曲線を示すグラフである。
抵抗曲線を示すグラフである。
【符号の説明】 １…基板 ２…強磁性材料の島状部分 ３…非磁性導電性材料 ５…強磁性材料のマトリクス ６…非磁性導電性材料の粒子
Claims (10)
- 【請求項１】 強磁性材料と非磁性導電性材料のどちら
か一方を連続相とし、他方を不連続相として構成され、
且つ、非磁性導電性材料が５〜２０原子％の割合で存在
していることを特徴とする磁気抵抗材料。 - 【請求項２】 前記強磁性材料がニッケル、コバルト、
鉄、あるいはそれらの合金であり、前記非磁性導電性材
料が銀、銅、白金、金、あるいはそれらの合金である、
請求項１記載の磁気抵抗材料。 - 【請求項３】 ガラス、石英ガラス、シリコン又はセラ
ミックスの基板に被着されている、請求項１又は２記載
の磁気抵抗材料。 - 【請求項４】 前記基板上に単層として被着されてい
る、請求項３記載の磁気抵抗材料。 - 【請求項５】 前記基板上に単層として被着された当該
磁気抵抗材料の上に、当該磁気抵抗材料を構成する非磁
性材料と同じ又はそれとは異なる非磁性材料の膜が被着
されている、請求項４記載の磁気抵抗材料。 - 【請求項６】 前記基板上に、当該磁気抵抗材料の複数
の層が、これらの各層の間に当該磁気抵抗材料を構成す
る非磁性材料と同じ又はそれとは異なる非磁性材料の層
を挿入して被着されている、請求項３記載の磁気抵抗材
料。 - 【請求項７】 基板上に、非磁性導電性材料とこの非磁
性導電性材料に対して固溶性を持たない強磁性材料とを
同時に堆積して薄膜を形成し、その際に当該薄膜におけ
る非磁性導電性材料の含有量が５〜２０原子％となるよ
うに両方の材料の堆積量を制御し、そしてこの薄膜を真
空中又は不活性気体中で熱処理することを特徴とする磁
気抵抗材料の製造方法。 - 【請求項８】 前記強磁性材料がニッケル、コバルト、
鉄、あるいはそれらの合金であり、前記非磁性導電性材
料が銀、銅、白金、金、あるいはそれらの合金である、
請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記基板がガラス、石英ガラス、シリコ
ン又はセラミックスの基板である、請求項７又は８記載
の方法。 - 【請求項１０】 前記堆積をスパッタ法、イオンビーム
スパッタ法、分子線エピタキシー法、あるいはこれらの
組み合わせにより行う、請求項７から９までのいずれか
一つに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9182396A JPH1126236A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 磁気抵抗材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9182396A JPH1126236A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 磁気抵抗材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126236A true JPH1126236A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16117588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9182396A Withdrawn JPH1126236A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 磁気抵抗材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126236A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100397613B1 (ko) * | 2001-06-20 | 2003-09-13 | 삼성전자주식회사 | 나노 크기의 강자성체 분말 제조방법 |
| US7332008B2 (en) | 2004-04-16 | 2008-02-19 | Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. | Cyclone dust collecting apparatus and a vacuum cleaner having the same |
| JP2011184706A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 成膜方法、及びその成膜方法を用いて製造された薄膜材料 |
-
1997
- 1997-07-08 JP JP9182396A patent/JPH1126236A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100397613B1 (ko) * | 2001-06-20 | 2003-09-13 | 삼성전자주식회사 | 나노 크기의 강자성체 분말 제조방법 |
| US7332008B2 (en) | 2004-04-16 | 2008-02-19 | Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. | Cyclone dust collecting apparatus and a vacuum cleaner having the same |
| JP2011184706A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 成膜方法、及びその成膜方法を用いて製造された薄膜材料 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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