KR20050109996A - 강자성/반강자성 감지 요소를 포함하는 자기저항 센서 - Google Patents

강자성/반강자성 감지 요소를 포함하는 자기저항 센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기준 요소(2), 분리 요소(3) 및 자기장 감지 요소(4)의 스택(1)을 포함하고, 상기 기준 요소(2) 및 감지 요소(4)가 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 제1 자기 이방성 및 제2 자기 이방성(5, 6)을 갖는, 자기장의 자기저항 센서에 관한 것이다. 감지 요소(4)는 자기 모멘트(10)가 얻어지도록 정렬된 강자성 재료(FM1) 층 및 반강자성 재료(AF1) 층의 중첩을 포함하며, 상기 자기 모멘트의 성분은 측정할 자기장의 방향으로 배향되어 측정할 자기장의 강도에 따라 가역적으로 그리고 조절가능한 자기장 범위에서 선형적으로 변화된다. 본 발명은 또한 이러한 센서의 사용 방법에 관한 것이다.

Description

강자성/반강자성 감지 요소를 포함하는 자기저항 센서{MAGNETORESISTIVE SENSOR, COMPRISING A FERROMAGNETIC/ANTIFERROMAGNETIC SENSITIVE ELEMENT}
본 발명은 자기장의 자기저항 센서 및 자기장의 강도를 측정하기 위한 이러한 센서의 사용 방법에 관한 것이다.
종래의 자기저항 센서는 측정할 자기장의 변화에 의하여 도출되는 자기 재료의 고유한 전기 저항 변화를 이용한다. 이것이 이방성 자기저항 센서의 작동 원리이다. 그러나, 저항 변화가 약하다. 거대 자기저항의 발견(1988) 및 상온에서의 터널링 자기저항의 발견(1995) 이후로, 상온에서 50% 이상의 저항 변화를 갖는 다른 구성의 센서가 고안되었다.
이들 센서는 기준 자기 요소, 분리 요소 및 자기장 감지 자기 요소의 스택을 포함하며, 상기 스택은 측정 자기장에 따라 전기 저항이 변화되도록 배치된다.
특히, 스택은 분리 요소에 의하여 분리된 기준 요소와 감지 요소를 각각 형성하는 2 개의 자기 구조를 포함할 수 있다. 이러한 구성에서는, 기준 요소의 자기 모멘트가 측정할 자기장의 작용에 따라 변화하지 않도록 배향되므로, 감지 요소의 방향이 상기 자기장의 작용에 따라 변화될 수 있다.
분리 요소가 전기 전도체(예컨대, 반전도성 층 또는 금속 층)일 경우, 센서는 자기 구조의 자화의 상대적 배향에 따라 전류의 의존성을 해석하는 거대 자기저항성을 이용한다. 분리 요소가 전기적으로 절연될 경우, 센서는 스핀 업 및 스핀 다운의 전자 계면 밴드 구조에 의존하고 소정 스핀 채널에 대해서는 이들의 자화에 대한 배향에 의존하는 터널링 자기저항성을 이용한다. 이러한 센서는 감도가 커서 진폭이 여러 크기 차원으로 변화할 수 있는 자기장의 검출에 사용될 수 있다.
고성능 자기저항 센서를 얻기 위하여, 측정할 자기장에 따라 전기 저항의 변화를 보정할 수 있도록 자기 모멘트에 대한 자기 구조의 배향성을 제어할 필요가 있다. 특히, 감지 요소의 자기 이방성 축에 대하여 기준 요소의 자기 이방성 축이 수직으로 배향되면 센서의 출력이 선형화되어 용이하게 이용할 수 있는 측정 시그널을 얻을 수 있다.
문헌 제FR-2,809,185호는, 감지 요소가 형상 에너지에서 유래하는 자기 이방성을 갖는 강자성 재료 층을 포함하고 기준 요소가 강자성 재료 층과 반강자성 재료 층의 중첩을 포함하며, 반강자성 재료의 이방성은 상기 두 층 사이의 교환에서 유래하는 센서를 개시한다. 상기 문헌에 따르면, 형상 에너지는 감지 요소를 얻는 것에 이용되고, 교환 이방성은 기준 요소를 얻는 것, 즉 자기장에 따른 고정 자기 모멘트를 얻는 것에 이용된다.
이러한 방법은 센서의 개념적 측면 및 얻어지는 측정 성능의 측면에서 몇가지 단점을 가진다.
개념적으로, 감지 요소의 이방성을 유도하기 위하여 형상 에너지를 이용하는 것은 실시하기가 용이하지 않고 비용이 많이 든다. 실제로, 문헌 제FR-2,809,185호가 설명하는 바와 같이, 이것은 배향성이 없는 Si(111)의 국소 표면의 이용을 필요로 하므로 기판은 특히 공업적으로 이용하기가 용이하지 않고 비용이 많이 든다. 실제로, 온도를 천천히 하강시키면서 고온(900℃)에서 어닐링시키는 것이 형상 이방성의 관찰에 필요한 움직임의 축적을 얻는 데 필수적이다. 이 밖에, 이러한 이용에서는 특정 이방성 방향이 강제되는데, 이것은 센서의 모듈성에 불리하다. 또한, 이러한 기판은 시그널 처리 ASIC에 감지 요소를 통합하는 것에 적용되지 않는다.
측정 성능과 관련하여, 공지된 센서의 이용 범위는 적용이 용이하지 않고 모든 원인 상태에서 상대적으로 제한된다. 특히, 이러한 이용 범위는 센서의 크기에 의존하는데, 이것도 센서의 모듈성에 불리하다. 이 밖에, 스택의 최상부에 반강자성 층을 배치하는 것은 측정의 신뢰성에서 문제가 된다. 실제로, 강한 차단성 및 이에 따라 승온에서의 작동 범위에서 반강자성 층의 텍스쳐가 필요한 것으로 나타났다. 그러나, 반강자성 층을 무정질 절연 층의 위에 배치할 경우, 텍스쳐가 소실되고 차단성이 저하되며 센서는 상온을 조금 초과하는 온도에서 더 이상 작동하지 않게 된다.
이 모든 단점을 해결하기 위하여, 본 발명은 감지 요소의 자기 이방성이 강자성 재료 층 및 반강자성 재료 층 간의 계면에 존재하는 교환에 의하여 유도되는 자기저항 센서를 제안한다.
이러한 목적에서 그리고 제1 측면에 따르면, 본 발명은, 기준 요소, 분리 요소 및 자기장 감지 요소의 스택을 포함하고, 상기 기준 요소 및 감지 요소는 각각 제1 방향 및 제2 방향을 따라 제1 자기 이방성 및 제2 자기 이방성을 갖는, 자기장의 자기저항 센서를 제안한다. 감지 요소는 자기 모멘트가 얻어지도록 배치된 강자성 재료 층 및 반강자성 재료 층의 중첩을 포함하며, 상기 자기 모멘트의 성분은 측정할 자기장의 방향으로 배향되어 측정할 자기장의 강도에 따라 선형적 및 가역적으로 그리고 조절가능한 자기장의 범위에서 선형적으로 변화된다.
제2의 측면에서, 본 발명은 자기장 강도의 측정을 위한 센서의 사용방법을 제안하며, 상기에서 기준 요소의 이방성 방향은 측정할 자기장의 방향에 평행하게 배치된다.
본 발명의 또다른 목적 및 이점은 첨부 도면을 참고로 한 이하의 설명에 제시될 것이다.
도 1 및 2는 본 발명에 따른 센서의 실시에 있어서 기판상에 배치된 층 스택의 제1 실시 및 제2 실시를 각각 도식적으로 나타낸 투시도이다.
도 3은 도 1 또는 2에 따른 스택에서 이방성, 자화 및 측정할 자기장 축의 자기 구성을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 4a 및 4b는 도 1의 스택에 대한 그리고 도 3의 구성에 따른 감지 요소 및 기준 요소의 각각의 자화 변화를 측정할 자기장의 함수로 나타낸 도면이다.
도 5a 및 5b는 도 2의 스택에 대한 그리고 도 3의 구성에 따른 감지 요소 및 기준 요소의 각각의 자화 변화를 측정할 자기장의 함수로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4a 및 4b에 나타낸 자화 변화에 기인한 접합(junction)의 전기 저항 변화를 측정할 자기장의 함수로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5a 및 5b에 나타낸 자화 변화에 기인한 접합의 전기 저항 변화를 측정할 자기장의 함수로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명 센서의 전기 및 자기 감도의 변화를 온도의 함수로 나타낸 도면이다.
도 9는 온도에 따른 전체 감도의 변화를 나타낸 도면이다.
도 10은 온도에 따라 최적화된 센서의 전체 감도 변화를 나타낸 것이다.
여기서, 특히 중요한 특성은 교환을 나타내는 자기 축에 대하여 수직으로 장이 적용될 때 강자성 재료(FM1) 및 반강자성 재료(AF1)가 공통 계면을 가질 경우 얻어지는 응답이다. 이 경우, 벽의 핵화 및 전파에 의한 자화의 역전(교환을 나타내는 자기 축을 따라 장이 적용될 때의 역전) 과정은 자화의 가역적 회전(교환을 나타내는 자기 축에 대하여 수직으로 장이 적용될 때의 역전)에 의하여 대체된다. 따라서, 히스테리시스 거동은 도 4a의 가역적 거동으로 대체된다. 또한, 충분히 긴 범위의 장에서 시그널은 선형적이다.
간단히, 적용되는 자기장에 따른 자화의 응답 기울기는 하기 식으로 주어진다:
상기 식에서,
Ms는 강자성(FM1) 층의 포화 자화이고,
tF는 강자성(FM1) 층의 두께이며,
KF는 강자성(FM1) 층의 이방성 상수이고,
J는 강자성 층 및 반강자성 층 사이에 존재하는 커플리지이다.
KF가 0일 경우, 적용된 장의 방향에서 FM1 층의 자화 성분을 다음과 같이 분석하여 알 수 있다:
이렇게, 강자성/반자성 공통 계면의 생성은 강자성 층에서 방향을 조절할 수 있는 자기 이방성 축을 유도한다. 약한 진폭의 자기장 응답은 기울기에 따라 가역적으로 변화되므로 향 후의 센서의 감도는 Ms, tF 및 J로 조절할 수 있다.
본 발명은 기준 요소(2), 분리 요소(3) 및 자기장 감지 요소(4)의 스택(1)을 포함하는 자기장의 자기저항 센서에 관한 것이다. 상기 기준 요소(2) 및 감지 요소(4)는 각각 제1 방향 및 제2 방향을 따라 제1 자기 이방성(5) 및 제2 자기 이방성(6)을 나타낸다.
이러한 유형의 센서는, 측정할 자기장의 영향하에서, 감지 요소(4)의 자화(10) 방향이 기준 요소(2)의 자화 방향에 대하여 변화하여 스택(1)의 전기 저항의 변화가 상기 자기장의 강도의 함수로서 유도되도록 배치된다.
제1 실시에 따르면, 분리 요소(3)는 예컨대 산화알루미늄 및/또는 질화알루미늄, 산화갈륨, 산화탄탈륨, 산화마그네슘, 산화스트론튬 티타네이트를 주성분으로 하는 전기 절연 재료의 층(S)을 포함한다. 따라서, 자기저항 센서는 절연 층(S)에 의하여 분리된 2 개의 자기 요소(2, 4)에 의하여 형성된 접합의 터널링 자기저항 특성을 이용한다. 이러한 실시에서, 저항의 측정은 층(S)의 평면에 대하여 수직으로 실시한다.
제2 실시에 따르면, 분리 요소(3)는 예컨대 구리와 같은 금속을 주성분으로 하거나 또는 반도체를 주성분으로 하는 전기 전도체 재료 층(S)으로 형성된다. 따라서, 자기저항 센서는 전도 층(S)에 의하여 분리된 2 개의 자기 요소(2, 4)에 의하여 형성된 "스핀 밸브"의 거대 자기저항 특성을 이용한다. 이러한 실시에서, 저항의 측정은 층(S)의 평면에 대하여 수직으로 실시하거나 또는 층(S)의 평면과 평행하게 실시한다.
이 두 가지의 실시에서, 자기저항 효과로 스택(1)의 전기 저항이 측정 자기장에 따라 변화되는데, 상기 변화를 전자 처리 회로에 사용하여 상기 자기장의 강도를 얻는다. 특히, 측정 자기장 부재시 제1 이방성(5)은 제2 이방성(6)에 대하여 수직이라고 예상함으로써 저항 변화의 이용이 용이해진다.
도 1에는, 기준 요소(2)로서 강자성 재료(FM2) 층, 및 감지 요소(4)로서 강자성 재료(FM1) 층과 반강자성 재료(AF1) 층의 중첩을 포함하는 스택(1)의 제1 실시 방식을 개시한다. 강자성 재료(FM1, FM2)는 예컨대, 코발트, 철, 니켈 또는 이들 금속의 합금을 주성분으로 한다. 기준 요소(2) 및 감지 요소(4)의 강자성 재료는 센서에 요구되는 특성에 따라 동일하거나 상이한 성질의 것일 수 있다. 반강자성 재료는 IrMn, FeMn, PtMn, NiMn 또는 다른 망간계 화합물을 주성분으로 하는 것일 수 있다.
강자성 재료 및 반강자성 재료가 공통의 계면을 가질 경우, 주로 히스테리시스 회로 자기장에서 치환에 의하여 나타나는 "익스체인지 바이어스(exchange bias)"로 불리는 효과를 관찰할 수 있다. 강자성(FM1) 층은 반강자성 재료(AF1)로 인한 이방성(6) 방향을 나타낸다. 이러한 이방성(6) 방향은 AF1층의 부착(deposit)시 강자성(FM1) 층의 자화를 포화시킴으로써, 또는 샘플을 반강자성 재료(AF1)의 차단 온도를 초과하는 온도로 가열한 다음 이 온도 이하로 재냉각시키는, 부착후 자기장 하의 열처리에 의하여 제어 가능하다는 이점이 있다. 재냉각시, 강자성(FM1) 층의 자화가 상기 층의 이방성에 요구되는 방향으로 포화되도록 하는 것이 편리하다.
스택(1)은 예컨대 규소 또는 유리로 된 기판(7) 상에 부착되며, 반강자성 재료(AF1) 층이 상기 기판 상에 배치된다. 이를 위하여, 필요한 미세 금속 층을 연속적으로 부착시킬 수 있는 진공 양극 스퍼터링 기술을 이용할 수 있다. 산화알루미늄 층의 부착과 관련하여, 진공하에 음이온 스퍼터링에 의하여 알루미늄 층을 부착한 다음 산소 하에 상기 층을 산화시킬 수 있다.
반강자성 재료(AF1) 층에서 결함의 형성을 제한하기 위하여, 반강자성 재료(AF1)가 배치되는 표면의 상태를 개선시키기 위하여 사용되는 예컨대 탄탈륨 무정질 필름(8)과 같은 탐폰층을 기판(7) 상에 부착시키는 것을 생각할 수 있다.
이러한 실시 방식에서, 기준 요소(2)의 이방성(5)은, 이러한 이방성(5)이 적용되는 자기장의 방향으로 배향되도록 강자성 재료(FM2) 층을 자기장하에 부착시키거나, 또는 예컨대 기준 요소(2)는 이방성(5)의 방향으로 더 중요한 크기를 가질 것으로 예측함으로써 강자성 재료(FM2) 층에 형상 이방성을 유도하여 얻는다. 기준 요소(2)는 자기장 범위보다 큰 항자성 장을 나타내도록 배치된다. 따라서, 자기장을 적용함으로써, 기준 요소(2)의 자기 모멘트를 변화시키지 않고도 감지 요소(4)의 자기 모멘트의 배향성 변화를 유도할 수 있다.
실시예로서, 하기의 자기 터널링 접합을 실시하였다:
유리/Ta(5 nm)/Co(10 nm)/IrMn(10 nm)/Co(10 nm)/AlOx/Co(2 nm)/Co80Pt20(5 nm)/Pt(4 nm)
유리는 기판을 구성하며, Ta/Co 2층은 탐폰층이다. 감지 요소는 IrMn(10 nm)/Co(10 nm) 2층으로 구성된다. 기준 요소 Co(2 nm)/Co80Pt20(5 nm)는 백금이 첨가된 코발트로 구성되어 항자성 장을 증대시킨다. Pt(4 nm) 층은 보호층이다.
이들 층은 5 x 10-7 mbar 미만의 기본 압력하에 상온에서 음이온 스퍼터링으로 부착하였다. 부착 동안 아르곤 압력은 5 x 10-3 mbar였다.
절연층(AlOx)을 얻기 위하여, 음이온 스퍼터링 챔버에서 10-1 mbar의 순수 산소 플라즈마하에 35초간 300 W에서 계속 형광 방전시킴으로써 1.3 nm의 금속층의 부착후 산화를 실시하였다. 진공을 파괴하지 않고 샘플을 이 챔버로 옮겼다.
성장(growth) 후, 300 Oe의 자기장의 존재하에 샘플을 200℃에서 30분간 어닐링시켜, IrMn 층에 "익스체인지 바이어스"를 확립하고 상기 층의 이방성 방향을 Co(2 nm)/Co80Pt20(5 nm)/Pt(4 nm) 층의 이방성 방향에 대하여 수직으로 배향시켰다.
접합부의 배치는 이온 빔 그래비어 및 UV 리소그래피로 공지된 방법으로 실시하였다.
도 2에 나타낸 제2 실시 방식에 따르면, 기준 요소(2)는 강자성 재료(FM2) 층 및 반강자성 재료(AF2) 층의 중첩을 포함하며 감지 요소(4)는 도 1에 도시된 것과 유사하다. 이러한 실시로 측정 자기장에 대하여 보다 큰 기준 요소(2)의 안정성을 얻을 수 있다(도 5b).
이러한 실시 방식에서, 센서는 AF1/FM1/S/FM2/AF2 스택을 포함하며, 반강자성 재료(AF1 및 AF2)는 각각 예컨대 T1>T2와 같이 상이한 T1 및 T2의 차단 온도를 가진다. 도 3에 도시된 자기 구성을 얻기 위하여, 하기와 같이 실시할 수 있다:
- 스택(1)을 자기장하에 T>T1 온도에서 어닐링하여, 적용되는 자기장에 평행한 기준 요소(2) 및 감지 요소(4)에서 각각 이방성을 유도한다; 이후
- 스택을 상기 단계에 적용된 자기장에 대하여 수직인 자기장하에 T1∼T2의 온도에서 어닐링하여, 적용되는 자기장에 평행한, 따라서 감지 요소(4)의 이방성(6)에 대하여 수직인 이방성(5)을 기준 요소(2)에서 유도한다.
이러한 두 실시 방식에서, 감지 요소(4)는 그 자기 모멘트(10)가 측정 자기장에 따라 변화하도록 배치되며, 기준 요소(2)는 그 자기 모멘트(9)의 배향 및 방향이 측정 자기장에 따라 고정되도록 배치된다.
이러한 특성은, 측정 자기장의 강도에 따라, 사용되는 금속의 성질 및/또는 상이한 층들의 두께를 변화시킴으로써 얻어진다. 특히, 층 두께는 10 nm 정도이며 측정 자기장의 강도 범위에 있는 거대 자기저항 또는 필요한 터널링 접합을 얻을 수 있도록 배치된다.
도 3은 각각 기준 요소(2) 및 감지 요소(4)의 자화(9, 10) 및 이방성(5, 6) 축에 대하여 가능한 자기 구성을 도시한다. 이러한 구성에서, 0의 자기장하에, 자기 모멘트(10, 9)는 수직이다. 기준 요소(2)의 이방성(5) 방향에 평행한 고정 방향을 따라 측정 자기장을 적용할 경우, (10' 위치를 향하여) 감지 층(4)의 자기 모멘트(10) 회전이 일어나 기준 층(2)의 자화(9)가 고정된 채로 유지된다.
도 4a 및 5a에서 볼 수 있는 바와 같이, 적용되는 자기장의 방향에서 감지 요소(4)의 자화 변화는 측정 자기장 강도의 광범위한 변화(도 4a 및 4b에서 -50 ∼ +50 Oe)에 대하여 선형이므로 기준 요소(2)의 자화는 이러한 범위에서 일정하게 유지된다(도 4b 및 5b). 기준 요소(2)의 자화와 관련하여(도 4b), 측정 장의 영향하에 자화의 회귀에 해당하는 항자성 장은 도 4a의 강도 범위 이상에서도 100 Oe(도 4b) 또는 300 Oe(도 5b) 정도이다.
결론적으로, 중요한 특성으로서 중요한 범위(-50 ∼ +50 Oe)의 측정 장의 강도에서 선형 및 가역적인 응답을 나타내는 도 6 및 7에 도시된 바와 같은 본 발명 스택(1)의 저항 변화가 얻어진다.
따라서, 이러한 변화의 법칙을 전자 처리 회로에서 매우 간단히 이용하여 자기장의 강도를 스택(1)의 저항의 함수로서 얻을 수 있는데, 이후 상기 저항은 측정 자기장의 강도에 따라 선형적으로 변화된다.
또한, 센서의 전체 감도(S)는 전기 감도(Se) 및 자기 감도(Sm)로 분해되어 S = Se x Sm와 Se = (RP - RAP)/2 및 Sm = 1/Hex(여기서, RP 및 RAP는 각각 기준 요소 및 감지 요소의 자화에 평행한 및 평행하지 않은 배열에서의 접합 저항이고, Hex = J/(MstF)는 IrMn/Co 2층에서 작동하는 교환 장(field)임)가 된다.
상기한 샘플에 대하여 독립적인 방식으로 자기 감도 및 전기 감도를 측정하였다.
(RP - RAP)/2 및 Hex에 대한 애매한 접근을 없애도록, 감지 요소의 반강자성 층의 이방성 방향에 평행하게 적용된 장에서 상이한 온도에서 장에 따른 저항을 측정하였다. 도 8은 얻어진 결과를 나타낸다. 이 도면에서, 곡선(●)은 430 K 이하의 온도에서의 전기 감도를 나타내고 곡선(○)은 자기 감도의 역수를 나타낸다.
자기 감도는 온도에 따라 선형적으로 변화된다. 놀랍게도, 이것은 전기 감도에 대해서도 동일하다. 따라서, 전체 감도도 또한 온도에 따라 선형적으로 변화된다(본 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 감도가 증가함).
실제로, 도 8의 미세 분석은 접합 저항이 하기 [수학식 3]의 법칙에 따라 온도의 함수로서 변화됨을 나타낸다:
[수학식 3]
상기 식에서, C는 상수이고, d는 절연 층의 두께이며, Φ는 접합의 배리어 높이(eV)이다.
결론적으로, 배리어의 d 및 Φ 변수, 특히 두께를 변화시킴으로써 Se의 기울기를 고정시킬 수 있다. 따라서, 소정 배리어 높이를 갖는 접합의 경우, 온도에 따라 Se의 기울기가 Sm의 기울기를 보상하고 센서의 전체 감도가 온도와 무관하도록 절연 층의 두께를 결정할 수 있다.
온도에 따른 상기 샘플의 전체 감도의 변화는 도 10에 도시하였으며, 상기 도면에서 이러한 변화가 실제로 존재하지 않음을 확인할 수 있다.

Claims (12)

  1. 기준 요소(2), 분리 요소(3) 및 자기장 감지 요소(4)의 스택(1)을 포함하고, 상기 기준 요소(2) 및 감지 요소(4)가 각각 제1 방향 및 제2 방향을 따라 제1 자기 이방성 및 제2 자기 이방성(5, 6)을 나타내는 자기장의 자기저항 센서로서,
    감지 요소(4)는 자기 모멘트(10)가 얻어지도록 배치된 강자성 재료(FM1) 층 및 반강자성 재료(AF1) 층의 중첩을 포함하며, 상기 자기 모멘트의 성분은 측정 자기장의 방향으로 배향되어 측정 자기장의 강도에 따라 가역적으로 그리고 조절가능한 자기장 범위에서 선형적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  2. 제1항에 있어서, 제1 이방성(5)은 제2 이방성(6)에 대하여 수직인 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기준 요소(2)는 측정할 자기장에 따라 고정 자화(9) 방향을 나타내는 강자성 재료(FM2) 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기준 요소(2)는 측정할 자기장에 따라 고정 자화(9) 방향을 얻을 수 있도록 배치된 강자성 재료(FM2) 층 및 반강자성 재료(AF2) 층의 중첩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  5. 제4항에 있어서, 감지 요소(4)의 반강자성 재료(AF2)의 차단 온도는 기준 요소(2)의 반강자성 재료(AF1)의 차단 온도와 상이한 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  6. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 감지 요소(4)의 반강자성 재료(AF1) 층을 기판(7) 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  7. 제8항에 있어서, 기판(7)은 반강자성 재료(AF1)가 배치되는 표면의 상태를 개선하기 위하여 사용되는 재료 층(8)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 분리 요소(3)는 전기 전도체 재료 층(S)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 분리 요소(3)는 전기 절연 재료 층(S)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  10. 제9항에 있어서, 그 감도가 실질적으로 온도와 무관한 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  11. 제10항에 있어서, 분리 요소의 두께는, 기준 요소, 분리 요소 및 감지 요소의 스택으로 구성된 자기 터널링 접합의 배리어 높이에 따라, 센서의 전기 감도의 온도에 따른 변화가 자기 감도의 온도에 따른 변화를 실질적으로 보상하도록 하는 두께인 것을 특징으로 하는 자기저항 센서.
  12. 기준 요소(2)의 이방성(5) 방향을 측정할 자기장의 방향에 대하여 평행하도록 배향시키는, 자기장 강도의 측정을 위한 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 센서의 사용 방법.
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