JPS6028143Y2

JPS6028143Y2 - 磁気抵抗効果素子

Info

Publication number: JPS6028143Y2
Application number: JP17887379U
Authority: JP
Inventors: 薫土岐
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 1979-12-24
Filing date: 1979-12-24
Publication date: 1985-08-26
Also published as: JPS5696663U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、磁気信号を強磁性体薄膜の磁気抵抗効果を利
用して検出する磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子を称す
る）に関するものである。

ＭＲ素子は、信号磁界に対する再生感度が高い磁場検出
素子として注目されているが、近年、より一層の高感度
化が望まれている。

ＭＲ素子の感度を高める方法として、第１図ａ、ｂ、Ｃ
０ｄに示す様に、磁気抵抗効果を有する強磁性薄膜スト
ライプ（以下ＭＲストライプと称する）１の幅方向（Ｘ
方向）、即ち、検出磁場方向の片側又は両側で、しかも
、ＭＲストライプ１と同−面上又は薄い非磁性層５を介
した面上に短冊状高話磁率磁性体２を隣接並置する構成
が知られている。

隣接並置した高誘磁率磁性体２は、■しドライブ１内の
反磁場を小さくシ、その結果、ＭＲストライプ１の幅方
向（Ｘ方向）に入射する磁気信号Ｈｘに対する再生感度
を高めるものである。

この再生感度は、ＭＲストライプ１と高誘磁率磁性体２
との距離が小さい程、また高誘磁率磁性体２の幅Ｗ１が
大きい程、高くなる。

しかし、信号磁界が無い時の高誘磁率磁性体２内の磁化
は、幅Ｗ１が長さＬに比べて十分中さい場合は形状異方
性によって長さ方向（ｙ方向）に配向しているが、幅Ｗ
１が大きくなるにつれて、長さ方向とは別方向に向く可
能性が大きくなって行く。

そして、この磁化の向きは、高誘磁率磁性体２の特性や
、外来ノズル磁界などによって微妙にに変化シ、サラに
この磁化の向きに応じてＭＲストライプ１には不安定な
バイアス磁界が印加される。

その結果、従来の構成では幅Ｗ１を大きくするにつれて
、再生出力波形に、不安定な歪を生じ易くなるという欠
点を有していた。

本考案の目的は、高透磁率磁性体め構成を工夫すること
によって、上記の欠点をなくシ、高感度で安定な特性を
有するＭＲ素子を提供することにある。

すなわち、本考案は、強磁性薄膜より威る罐素子におい
て、幅が長さに比べて小さい短冊状の高透磁率磁性体が
ＭＲストライプの検出磁場の方向に対して、少くとも、
片側に２個以上、有限のギャップを隔てて平行に隣接並
置されていることを特徴とする。

次に本考案を、図面を用いて詳細に説明する。

第２図は、本考案の第一の実施例を示す図であり、導電
体端子３が取り出されている■はドライブ１の検出磁場
の方向（Ｘ方向）の片側に、ギャップＧｌ、Ｇ２．及び
Ｇ３を隔てて、３個の高透磁率磁性体２が、平行に隣接
並置されている。

ここで、高透磁率磁性体２の各々の形状は、その幅Ｗｌ
、Ｗ２．Ｗ３がそれぞれ長さＬに比べて十分小さいため
、その磁化は、形状異方向によって、長手方向に容易軸
を有する。

そのため、信号磁界が無い時の前記高透磁率磁性体２内
の磁化は、長手方向に配向しているので、ＭＲ素子の波
形歪の原因となる不安定なバイアス磁界は発生しない。

また、この構成の■はドライブ１の再生感度は、ギャッ
プＧｌ、Ｇ２．Ｇ３を小さくすることによって、第１図
ａに示した従来の構成のものと同じ位に高くできる。

第３図は、ＭＲストライプ１の検出磁場の方向（Ｘ方向
）の両側に高透磁率磁性体２が設けられた第二の実施例
である。

この場合も第一の実施例と同様に、高透磁率磁性体２の
幅が長さＬに比べて十分小さいため、その磁化は長手方
向に容易軸を有し、その結果、■はドライブ１への不安
定なバイアス磁界は発生しない。

第４図ａは本考案の第三の実施例であり、同図すはａの
んＶ断面図である。

これは第１図Ｃに対応するものであり、３個の短冊状高
透磁率磁性体２が、ＭＲストライプ１の検出磁場の方向
（Ｘ方向）の片側でしかも薄い非磁性層５を介した平面
上に設けられている点が第一の実施例と異る。

この場合も、各高透磁率磁性体２の軸が長さＬに比べて
十分小さく形成されているので、第一。

第二の実施例と同様の効果を有する。

また、この構成では、非磁性層５の厚さＨを、第一の実
施例におけるギャップＧ１に比べて、小さくてきるので
、第一の実施例より高感度にすることができる。

第５図は本考案の第四の実施例であり、第三の実施例で
述べた高透磁率磁性体２が、■はドライブ１の検出磁場
の両側に形成されている。

この構成は第三の実施例と同様の特性を有する。

第６図ａは本考案の第五の実施例であり、同図すは、ａ
のＢＢ’断面図である。

幅が長さに比べて十分小さい短冊状の高透磁率磁性体２
，２′が、■はドライブ１の検出磁場の方向（Ｘ方向）
の片側で、しかもＭＲストライプ１が形成される基板４
上と、薄い非磁性層５を介した平面上に、交互に形成さ
れている。

この構成では、高透磁率磁性体２内の磁化の方向に対し
て、第一〜第四の実施例と同様の効果を発揮する。

また、非磁性層５の厚さをうずくし、基板４上に形成さ
れる高透磁率磁性体２′と、非磁性層５を介した面上に
形成される高透磁率磁性体２との幅方向の端部が一部型
なる様に構成することにより、前述の実施例よりさらに
高感度にできる。

第７図は、本考案の第六の実施例であり、第五の実施例
で述べた高透磁率磁性体２，２′が■ストライプ１の検
出磁場方向（Ｘ方向）の両側に形成されている。

この構成は、第六の実施例と同様の特性を有する。

尚、ＭＲストライプの片側又は両側に設ける短冊状高透
磁率磁性体の数は、上記実施例のように、片側について
２．又は３に限定されるものではなく、勿論それ以上で
もよい。

次に、本考案の構成に用いられる材料及び形状の例を述
べる。

ＭＲストライプ１としては、鉄、ニッケル、コバルトな
どの強磁性金属単体又はこれ等を主成分とするパーマロ
イなどの金属強磁性合金を、シリコン単結晶、セラミッ
ク又はガラスなどの表面の滑らかな基板４上に、厚さ数
百オングストローム、ストライプ幅数〜数十ミクロン、
長さ数十ミクロン−数ミリメートルの形状に、両端の電
気端子３と共に薄膜作製技術で作製されたものが用にら
れる。

高透磁率磁性体２，２′としてはパーマロイなどを、厚
さ数百オングストローム−数ミクロン、幅数ミクロン−
数百ミクロン、長さ数十ミクロン−数ミリメートルの形
状に、また非磁性層４としては５ｉｎ２やＡＩ。

０３などを数千オングストロームの厚さに、薄膜作製技
術で作製されたものが用いられる。

ここで、高透磁率磁性体２，２′の長さＬと幅との比は
、少なくとも１以上であることが必要であり、１０以上
であることが望ましい。

また、前記高透磁率磁性体２間のギャップＧｌ、Ｇ２゜
Ｇ３の大きさは数ミクロンである。

以上述べた様に、本考案によれば高感度で安定な特性を
有するＭＲ素子を容易に遠戚することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂ、Ｃ，ｄはそれぞれＭＲ素子の従来例
を示す斜視図、第２図、第３図、第４図ａ。第５図、第６図ａ、第７図はそれぞれ本考案の実施例を
示す斜視図で、第４図すは第４図ａのんＶ線断面図、第
６図すは第６図ａのＢＢ’線断面図である。１・・・・・・ＭＲストライプ、２，２′・・・・・・
高透磁率磁性体、３・・・・・・導電体端子、非磁性層。４・・・・・・基板、５・・・・・・

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

磁気抵抗効果を有する強磁性薄膜ストライプの少くとも
片側に幅が長さに比べて小さい短冊状高話磁率磁性体を
２個以上有限のキャップを隔てて該ストライプに平行に
隣接並置したことを特徴とする磁気抵抗効果素子。