JPS634359B2 - - Google Patents
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- JPS634359B2 JPS634359B2 JP54167844A JP16784479A JPS634359B2 JP S634359 B2 JPS634359 B2 JP S634359B2 JP 54167844 A JP54167844 A JP 54167844A JP 16784479 A JP16784479 A JP 16784479A JP S634359 B2 JPS634359 B2 JP S634359B2
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- Expired
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、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素子と称する）に関するものである。
効果を利用して検出する磁気抵抗効果素子（以下
MR素子と称する）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
度を高めるための一方法として、第１図ａ又はｂ
に示す様に、ストライプ状MR素子１の幅方向
（ｘ方向）、即ち、検出磁場方向の片側又は両側に
有限長のギヤツプＧを隔てて、薄膜状高透磁率磁
性体２，２′をMR素子１と同一面内に隣接並置
する構成が知られている。
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
度を高めるための一方法として、第１図ａ又はｂ
に示す様に、ストライプ状MR素子１の幅方向
（ｘ方向）、即ち、検出磁場方向の片側又は両側に
有限長のギヤツプＧを隔てて、薄膜状高透磁率磁
性体２，２′をMR素子１と同一面内に隣接並置
する構成が知られている。
これらは、隣接並置した薄膜状高透磁率磁性体
２，２′によつて、MR素子ストライプ１内の反
磁場を小さくし、その結果、ストライプ幅方向
（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。
２，２′によつて、MR素子ストライプ１内の反
磁場を小さくし、その結果、ストライプ幅方向
（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。
本発明者の検討によれば、この再生感度は、上
記ギヤツプＧが小さい程、大きく向上することが
明らかとなつた。第２図は、第１図ｂに示す構成
において、幅方向（ｘ方向）信号磁界Hxに対す
るMR素子１の抵抗変化率△Ｒ／△Rnaxの関係
を、ギヤツプＧをパラメータとして示したもので
ある。ただし、図ではHxを異方性磁界（Hk）と
反磁界（4πt／ＷＭ）の和で規格化したHNXとして示 してある。ここでｔはMR素子１の膜厚、Ｗは
幅、Ｍは磁化である。
記ギヤツプＧが小さい程、大きく向上することが
明らかとなつた。第２図は、第１図ｂに示す構成
において、幅方向（ｘ方向）信号磁界Hxに対す
るMR素子１の抵抗変化率△Ｒ／△Rnaxの関係
を、ギヤツプＧをパラメータとして示したもので
ある。ただし、図ではHxを異方性磁界（Hk）と
反磁界（4πt／ＷＭ）の和で規格化したHNXとして示 してある。ここでｔはMR素子１の膜厚、Ｗは
幅、Ｍは磁化である。
これによれば再生感度の目安となる抵抗変化率
△Ｒ／△Rnaxが0.5になるのに必要な信号磁界Hx
の大きさ即ち第２図中の曲線の半値幅は、Ｇが小
さくなるにつれて小さくなり、Ｇ＝0.2μｍの時に
は、高透磁率磁性体２，２′を設けない場合（Ｇ
＝∞の時）に必要な信号磁界に比べて、約40％に
なる。しかし、実際には、ギヤツプＧの大きさ
は、薄膜作製プロセスによつて限定され、通常の
プロセスでは、約2μｍ以下にすることは困難で
ある。したがつて、従来の構成ではMR素子の再
生感度を現状に比べて大きく向上させることはで
きなかつた。
△Ｒ／△Rnaxが0.5になるのに必要な信号磁界Hx
の大きさ即ち第２図中の曲線の半値幅は、Ｇが小
さくなるにつれて小さくなり、Ｇ＝0.2μｍの時に
は、高透磁率磁性体２，２′を設けない場合（Ｇ
＝∞の時）に必要な信号磁界に比べて、約40％に
なる。しかし、実際には、ギヤツプＧの大きさ
は、薄膜作製プロセスによつて限定され、通常の
プロセスでは、約2μｍ以下にすることは困難で
ある。したがつて、従来の構成ではMR素子の再
生感度を現状に比べて大きく向上させることはで
きなかつた。
本発明の目的は、ギヤツプＧを等価的に小さく
することにより、従来より一段と再生感度を高く
したMR素子を提供することにある。
することにより、従来より一段と再生感度を高く
したMR素子を提供することにある。
すなわち、本発明は、強磁性体薄膜より成る
MR素子の検出磁場の方向に対して、片側もしく
は両側に、有限長のギヤツプを隔てて同一平面上
に隣接並置された薄膜状高透磁率磁性体を有する
MR素子において、少なくとも前記ギヤツプの上
に、非磁性層を介して、前記MR素子と平行では
あるが全面が重ならない膜面を持つ別の薄膜状高
透磁率磁性体を有することを特徴とする。
MR素子の検出磁場の方向に対して、片側もしく
は両側に、有限長のギヤツプを隔てて同一平面上
に隣接並置された薄膜状高透磁率磁性体を有する
MR素子において、少なくとも前記ギヤツプの上
に、非磁性層を介して、前記MR素子と平行では
あるが全面が重ならない膜面を持つ別の薄膜状高
透磁率磁性体を有することを特徴とする。
次に本発明を図面を用いて説明する。
第３図ａは本発明の一実施例であり、第３図ｂ
は同図ａのBB′断面図である。これは従来例とし
て第１図ｂに示したものの上に、非磁性層４を介
して高透磁率磁性体５，５′を少くともギヤツプ
の上を覆うように形成したものである。このよう
に構成することにより非磁性層４の厚みを薄くす
ると高透磁率磁性体を、MR素子１から極めて近
い位置に設けたのと等価な効果が得られる。
は同図ａのBB′断面図である。これは従来例とし
て第１図ｂに示したものの上に、非磁性層４を介
して高透磁率磁性体５，５′を少くともギヤツプ
の上を覆うように形成したものである。このよう
に構成することにより非磁性層４の厚みを薄くす
ると高透磁率磁性体を、MR素子１から極めて近
い位置に設けたのと等価な効果が得られる。
第４図は、本発明によるｘ方向磁界Hxに対す
るMR素子１の抵抗変化率△Ｒ／△Rnaxの関係を
代表例について従来例と比較して示したものであ
る。ただし、ここでも第２図と同様にHxは規格
化したHNXとして示してある。同図中７はMR素
子１単体のみの場合の特性、８は第１図ｂに示す
従来例の構成の場合の特性、９は本発明の構成で
非磁性層の厚みが0.2μｍの場合における特性を示
す。曲線９の半値幅△Ｒ／△Rnax＝0.5となるHx
の値は曲線７の場合の約34％、曲線８の場合の58
％である。すなわち、本構成によれば、従来より
極めて小さい信号磁界Hxで大きな抵抗変化率△
Ｒ／△Rnaxが得られることが明らかである。
るMR素子１の抵抗変化率△Ｒ／△Rnaxの関係を
代表例について従来例と比較して示したものであ
る。ただし、ここでも第２図と同様にHxは規格
化したHNXとして示してある。同図中７はMR素
子１単体のみの場合の特性、８は第１図ｂに示す
従来例の構成の場合の特性、９は本発明の構成で
非磁性層の厚みが0.2μｍの場合における特性を示
す。曲線９の半値幅△Ｒ／△Rnax＝0.5となるHx
の値は曲線７の場合の約34％、曲線８の場合の58
％である。すなわち、本構成によれば、従来より
極めて小さい信号磁界Hxで大きな抵抗変化率△
Ｒ／△Rnaxが得られることが明らかである。
MR素子１としては、パーマロイや鉄、ニツケ
ル、コバルトなどを主成分とする金属強磁性合金
を、シリコン単結晶、セラミツクまたはガラスな
どの表面の滑らかな基板６上に、厚さ数百オング
ストローム、ストライプ巾数〜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
のが用いられる。
ル、コバルトなどを主成分とする金属強磁性合金
を、シリコン単結晶、セラミツクまたはガラスな
どの表面の滑らかな基板６上に、厚さ数百オング
ストローム、ストライプ巾数〜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
のが用いられる。
高透磁率磁性体２，２′，５，５′としては、パ
ーマロイ等を、厚さ数百オングストローム〜数ミ
クロン、巾数ミクロン〜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SiO2やAl2O3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。
ーマロイ等を、厚さ数百オングストローム〜数ミ
クロン、巾数ミクロン〜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SiO2やAl2O3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。
第５図は本発明の他の実施例であり、ａは斜視
図、ｂはそのAA′断面図である。MR素子１の検
出磁場方向（ｘ方向）の片側にだけ、高透磁率磁
性体２及び５が設けられている。この場合も、第
４図の場合と同様に非磁性層４を介して設けられ
た高透磁率磁性体５により、MR素子１のｘ方向
信号磁界に対する再生感度は大きく向上する。
図、ｂはそのAA′断面図である。MR素子１の検
出磁場方向（ｘ方向）の片側にだけ、高透磁率磁
性体２及び５が設けられている。この場合も、第
４図の場合と同様に非磁性層４を介して設けられ
た高透磁率磁性体５により、MR素子１のｘ方向
信号磁界に対する再生感度は大きく向上する。
以上述べた実施例では、MR素子は、ストライ
プ状のものであつたが、他の形状、例えば、MR
素子のストライプが蛇行しているものや、ストラ
イプの巾が変化しているものであつても、それら
MR素子の膜面と平行で、全面が重ならない薄膜
状高透磁率磁性体を、近接並置する限り、本発明
の目的は達成される。
プ状のものであつたが、他の形状、例えば、MR
素子のストライプが蛇行しているものや、ストラ
イプの巾が変化しているものであつても、それら
MR素子の膜面と平行で、全面が重ならない薄膜
状高透磁率磁性体を、近接並置する限り、本発明
の目的は達成される。
以上述べた様に、本発明によれば、従来より極
めて再生感度の高いMR素子を提供できる。
めて再生感度の高いMR素子を提供できる。
第１図ａ，ｂはそれぞれMR素子の従来例を示
す斜視図、第２図は従来例の特性を示す図、第３
図は、本発明の一実施例を示す図でａは斜視図、
ｂはそのBB′断面図、第４図は、本発明の特性を
従来例と比較して示す図、第５図は本発明の他の
実施例を示す図でａは斜視図、ｂはそのAA′断面
図である。 １……MR素子、２，２′，５，５′……高透磁
率磁性体、３……導電体端子、４……絶縁層、６
……基板、７……単一MR素子の△Ｒ／△Rnax−
Hx関係、８……従来例の△Ｒ／△Rnax−Hx関
係、９……本発明の△Ｒ／△Rnax−Hx関係。
す斜視図、第２図は従来例の特性を示す図、第３
図は、本発明の一実施例を示す図でａは斜視図、
ｂはそのBB′断面図、第４図は、本発明の特性を
従来例と比較して示す図、第５図は本発明の他の
実施例を示す図でａは斜視図、ｂはそのAA′断面
図である。 １……MR素子、２，２′，５，５′……高透磁
率磁性体、３……導電体端子、４……絶縁層、６
……基板、７……単一MR素子の△Ｒ／△Rnax−
Hx関係、８……従来例の△Ｒ／△Rnax−Hx関
係、９……本発明の△Ｒ／△Rnax−Hx関係。
Claims (1)
- １ 強磁性体薄膜より成る磁気抵抗効果素子の、
検出磁場の方向に対して、片側もしくは両側に、
有限長のギヤツプを隔てて同一平面上に隣接並置
された薄膜状高透磁率磁性体を有する磁気抵抗効
果素子において、非磁性層を介して少なくとも前
記ギヤツプの上にさらに薄膜状高透磁率磁性体を
有することを特徴とする磁気抵抗効果素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16784479A JPS5690577A (en) | 1979-12-24 | 1979-12-24 | Magnetic resistance effect element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16784479A JPS5690577A (en) | 1979-12-24 | 1979-12-24 | Magnetic resistance effect element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5690577A JPS5690577A (en) | 1981-07-22 |
| JPS634359B2 true JPS634359B2 (ja) | 1988-01-28 |
Family
ID=15857124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16784479A Granted JPS5690577A (en) | 1979-12-24 | 1979-12-24 | Magnetic resistance effect element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5690577A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01180061U (ja) * | 1988-06-11 | 1989-12-25 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2143038B (en) * | 1983-07-06 | 1987-12-23 | Standard Telephones Cables Ltd | Hall effect device |
| JPS61248486A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-05 | Nippon Denso Co Ltd | 強磁性磁気抵抗素子 |
| JPS61248485A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-05 | Nippon Denso Co Ltd | 強磁性磁気抵抗素子 |
| JPS62145785A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-29 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果素子 |
-
1979
- 1979-12-24 JP JP16784479A patent/JPS5690577A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01180061U (ja) * | 1988-06-11 | 1989-12-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5690577A (en) | 1981-07-22 |
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