(57)【要約】【課題】寄生抵抗によるＴＭＲ比の低下を抑えることができるトンネル磁気抵抗素子およびトンネル磁気抵抗センサを提供する。【解決手段】磁化方向が固定されている固定層１７と、磁化方向が変化可能な自由層１５と、固定層１７と自由層１５との間に配置されたトンネルバリア層１６とを有している。また、第１の電極層１４が、固定層１７のトンネルバリア層１６とは反対側、および、自由層１５のトンネルバリア層１６とは反対側のうち、いずれか一方の側に配置されている。第２の電極層１９が、固定層１７のトンネルバリア層１６とは反対側、および、自由層１５のトンネルバリア層１６とは反対側のうち、第１の電極層１４とは反対側に配置されている。導電性のバッファ層１３が、第１の電極層１４の固定層１７または自由層１５とは反対側の面に接するよう設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁化方向が固定されている固定層と、
磁化方向が変化可能な自由層と、
前記固定層と前記自由層との間に配置されたトンネルバリア層と、
前記固定層の前記トンネルバリア層とは反対側、および、前記自由層の前記トンネルバリア層とは反対側のうち、いずれか一方の側に配置された第１の電極層と、
前記固定層の前記トンネルバリア層とは反対側、および、前記自由層の前記トンネルバリア層とは反対側のうち、前記第１の電極層とは反対の側に配置された第２の電極層と、
前記第１の電極層の前記固定層または前記自由層とは反対側の面に接するよう設けられた導電性のバッファ層とを、
有することを特徴とするトンネル磁気抵抗素子。
【請求項２】
前記バッファ層は、Ｃｕ、Ａｌ、ＡｌＣｕ、ＴｉＮ、ＣｕＷ、ＡｌＳｉおよびＷのうちの少なくともいずれか１つを含んでいることを特徴とする請求項１記載のトンネル磁気抵抗素子。
【請求項３】
前記バッファ層は、前記第１の電極層に接する表面の算術平均粗さＲａが、０．５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のトンネル磁気抵抗素子。
【請求項４】
前記バッファ層は、前記第１の電極層に接する表面の算術平均粗さＲａが、０．３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のトンネル磁気抵抗素子。
【請求項５】
前記バッファ層は、５０ｎｍ〜５００ｎｍの層厚を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトンネル磁気抵抗素子。
【請求項６】
前記第１の電極層は下部電極であり、前記第２の電極層は上部電極であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトンネル磁気抵抗素子。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のトンネル磁気抵抗素子を複数有し、
各トンネル磁気抵抗素子は、一列または格子配列に並んで配置され、隣り合うトンネル磁気抵抗素子との間で前記第１の電極層と前記バッファ層、または、前記第２の電極層を共有して、トンネル磁気抵抗素子アレイを構成していることを
特徴とするトンネル磁気抵抗センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子およびトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、心磁図（ＭＣＧ）や脳磁図（ＭＥＧ）といった生体磁場などを測定する磁気測定装置として、高い空間分解能および時間分解能を有し、室温で測定可能な、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子を含む磁気センサを利用した装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。この磁気測定装置では、１／ｆノイズなどのノイズを低減するために、磁気センサが、複数のトンネル磁気抵抗素子を格子配列したトンネル磁気抵抗素子アレイで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／０３２９６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の磁気測定装置では、トンネル磁気抵抗素子の上部電極や下部電極の寄生抵抗により、ＴＭＲ比が低下して信号出力が低下することがある。上部電極は、素子の製造後であっても、厚みを大きくすることにより、ＴＭＲ比の低下を抑えることができるが、下部電極については、素子の製造後に変更するのは難しいため、ＴＭＲ比の低下を抑えるのは困難であるという課題があった。特に、トンネル磁気抵抗素子アレイを構成した場合には、電流が下部電極を何度も通過するため、寄生抵抗による影響が大きくなり、ＴＭＲ比が大きく低下してしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、寄生抵抗によるＴＭＲ比の低下を抑えることができるトンネル磁気抵抗素子およびトンネル磁気抵抗センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るトンネル磁気抵抗素子は、磁化方向が固定されている固定層と、磁化方向が変化可能な自由層と、前記固定層と前記自由層との間に配置されたトンネルバリア層と、前記固定層の前記トンネルバリア層とは反対側、および、前記自由層の前記トンネルバリア層とは反対側のうち、いずれか一方の側に配置された第１の電極層と、前記固定層の前記トンネルバリア層とは反対側、および、前記自由層の前記トンネルバリア層とは反対側のうち、前記第１の電極層とは反対の側に配置された第２の電極層と、前記第１の電極層の前記固定層または前記自由層とは反対側の面に接するよう設けられた導電性のバッファ層とを、有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るトンネル磁気抵抗素子は、導電性のバッファ層が、第１の電極層の固定層または自由層とは反対側の面に接するよう設けられているため、第１の電極層側の寄生抵抗を小さくすることができ、ＴＭＲ比の低下を抑えることができる。これにより、信号出力の低下を防ぎ、高い信号出力を得ることができる。特に、本発明に係るトンネル磁気抵抗素子は、第１の電極層が下部電極から成り、第２の電極層が上部電極から成る場合に、下部電極に接して導電性のバッファ層を有するため、下部電極側の寄生抵抗によるＴＭＲ比の低下を抑えることができる。
【０００８】
本発明に係るトンネル磁気抵抗素子は、第１の電極層が固定層の側に、第２の電極層が自由層の側に配置されていてもよく、第１の電極層が自由層の側に、第２の電極層が固定層の側に配置されていてもよい。また、第１の電極層に接するバッファ層とは別に、第２の電極層の固定層または自由層とは反対側の面に接するよう、導電性の第２のバッファ層が設けられていてもよい。
【０００９】
本発明に係るトンネル磁気抵抗素子で、前記バッファ層は、Ｃｕ、Ａｌ、ＡｌＣｕ、ＴｉＮ、ＣｕＷ、ＡｌＳｉおよびＷのうちの少なくともいずれか１つを含んでいることが好ましい。この場合、バッファ層の導電性をより高くすることができる。
【００１０】
前記バッファ層は、前記第１の電極層に接する表面の算術平均粗さＲａが、０．５ｎｍ以下であることが好ましく、０．３ｎｍ以下であることが特に好ましい。これらの場合、第１の電極層とバッファ層との間の接触抵抗を小さくすることができ、寄生抵抗だけでなく、トンネルバリアの粗さによるＴＭＲ比の低下も抑えることができる。バッファ層の第１の電極層に接する表面は、例えば、化学機械研磨（ＣＭＰ）やエッチバックなどの方法により、平坦化することができる。
【００１１】
前記バッファ層は、前記固定層、前記自由層、前記トンネルバリア層、前記第１の電極層および前記第２の電極層の層厚を合わせた厚さより大きい層厚を有していることが好ましい。例えば、バッファ層は、５０ｎｍ〜５００ｎｍの層厚を有していることが好ましい。この場合にも、バッファ層の導電性をより高くすることができる。
【００１２】
本発明に係るトンネル磁気抵抗センサは、本発明に係るトンネル磁気抵抗素子を複数有し、各トンネル磁気抵抗素子は、一列または格子配列に並んで配置され、隣り合うトンネル磁気抵抗素子との間で、前記第１の電極層と前記バッファ層、または、前記第２の電極層を共有して、トンネル磁気抵抗素子アレイを構成していることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るトンネル磁気抵抗センサは、本発明に係るトンネル磁気抵抗素子がトンネル磁気抵抗素子アレイを構成しているため、電流が第１の電極層およびバッファ層を何度も通過する。このとき、バッファ層により第１の電極層側の寄生抵抗が小さくなるため、その寄生抵抗による影響が大きくなるのを抑えることができ、ＴＭＲ比の低下を抑えることができる。これにより、信号出力の低下を防ぎ、高い信号出力を得ることができる。特に、第１の電極層が下部電極から成る場合には、バッファ層で下部電極側の寄生抵抗による影響を抑えることができる。このとき、上部電極の厚みを大きくすること等により、上部電極での寄生抵抗による影響を容易に抑えることができるため、トンネル磁気抵抗素子アレイ全体のＴＭＲ比の低下を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、寄生抵抗によるＴＭＲ比の低下を抑えることができるトンネル磁気抵抗素子およびトンネル磁気抵抗センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態のトンネル磁気抵抗素子の層構成を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態のトンネル磁気抵抗センサを示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態のトンネル磁気抵抗素子の、バッファ層の表面を化学機械研磨（ＣＭＰ）により（ａ）研磨する前、（ｂ）研磨した後の、バッファ層表面の断面の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）写真である。
【図４】本発明の実施の形態のトンネル磁気抵抗センサ、および、バッファ層を有しない比較例のトンネル磁気抵抗センサの、磁気抵抗曲線を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態のトンネル磁気抵抗センサ、および、バッファ層を有しない比較例のトンネル磁気抵抗センサの、（ａ）振幅が１μＴの微弱な交流磁場信号を印加したときの信号出力を示すグラフ、（ｂ）１Ｈｚの単一帯域でのノイズを示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態のトンネル磁気抵抗センサ、および、バッファ層を有しない比較例のトンネル磁気抵抗センサの、（ａ）磁場分解能（Ｓ／Ｎ＝１となる入力磁場の大きさ；Detectivity）を示すグラフ、（ｂ）シグナルに対するノイズの値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施の形態のトンネル磁気抵抗素子およびトンネル磁気抵抗センサを示している。
図１に示すように、トンネル磁気抵抗素子１０は、基板１１と、基板１１の上に順番に積層された下引き層１２とバッファ層１３と第１の電極層１４と自由層１５とトンネルバリア層１６と固定層１７と固定化促進層１８と第２の電極層１９とを有している。
【００１７】
基板１１は、非磁性であり、各層の成膜や熱処理等に耐えることができるものであれば、いかなるものから成っていてもよく、例えば、ＳｉまたはＳｉＯ２から成っている。下引き層１２は、基板１１の表面に、その表面の粗さを整えるために設けられている。下引き層１２は、基板１１の表面の粗さを整えることができるものであれば、いかなるものから成っていてもよい。下引き層１２は、２ｎｍ〜１０ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。
【００１８】
バッファ層１３は、導電性であり、下引き層１２の基板１１とは反対側の表面に設けられている。バッファ層１３は、導電性の材料を含んでいることが好ましく、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、ＡｌＣｕ、ＴｉＮ、ＣｕＷ、ＡｌＳｉおよびＷのうちの少なくともいずれか１つを含んでいることが好ましい。バッファ層１３は、他の各層を合わせた厚さより大きい層厚を有していることが好ましく、例えば、層厚が５０ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましい。
【００１９】
バッファ層１３は、下引き層１２とは反対側の表面が、化学機械研磨（ＣＭＰ）やエッチバックなどの方法により平坦化されている。バッファ層１３は、下引き層１２とは反対側の表面の算術平均粗さＲａが、０．５ｎｍ以下であることが好ましく、０．３ｎｍ以下であることが特に好ましい。
【００２０】
第１の電極層１４は、バッファ層１３の下引き層１２とは反対側の表面に接するよう設けられている。第１の電極層１４は、導電性の材料であれば、いかなるものから成っていてもよい。第１の電極層１４は、２ｎｍ〜１０ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。
【００２１】
自由層１５は、第１の電極層１４のバッファ層１３とは反対側の表面に設けられている。自由層１５は、第１の電極層１４の上に、第１の強磁性層２１と第１の非磁性層２２と第２の強磁性層２３とを、この順番で積層した構造を有している。第１の強磁性層２１は、外部からの磁束の影響を受けて磁化方向が変化可能になっている。第１の強磁性層２１は、軟磁性材料であり、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＳｉＢ等から成り、３０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。
【００２２】
第１の非磁性層２２は、第１の強磁性層２１と第２の強磁性層２３とを磁気的に結合すると共に、第１の強磁性層２１を第２の強磁性層２３の結晶構造から切り離すために設けられている。第１の非磁性層２２は、例えば、ＲｕまたはＴａから成り、０．２〜１ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。第２の強磁性層２３は、外部からの磁束の影響を受けて磁化方向が変化可能になっている。第２の強磁性層２３は、例えば、ＣｏＦｅＢから成り、１．４ｎｍ〜１０．０ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。
【００２３】
トンネルバリア層１６は、自由層１５の第１の電極層１４とは反対側の表面に設けられている。トンネルバリア層１６は、絶縁材料から成っており、例えば、ＭｇＯ、Ｍｇ−Ａｌ−Ｏ、ＡｌＯｘ等から成っている。トンネルバリア層１６は、例えば、１ｎｍ〜１０ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。
【００２４】
固定層１７は、トンネルバリア層１６の自由層１５とは反対側の表面に設けられており、自由層１５との間にトンネルバリア層１６を挟んでいる。固定層１７は、トンネルバリア層１６の上に、第３の強磁性層２４と第２の非磁性層２５と第４の強磁性層２６とを、この順番で積層した構造を有している。第３の強磁性層２４は、磁化方向が固定されている。第３の強磁性層２４は、例えば、ＣｏＦｅＢから成り、１．４ｎｍ〜１０．０ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。
【００２５】
第２の非磁性層２５は、第３の強磁性層２４と第４の強磁性層２６とを磁気的に結合すると共に、第３の強磁性層２４を第４の強磁性層２６の結晶構造から切り離すために設けられている。第２の非磁性層２５は、例えば、ＲｕまたはＴａから成り、０．２〜１ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。第４の強磁性層２６は、磁化方向が固定されている。第４の強磁性層２６は、例えば、ＣｏＦｅから成り、１．０ｎｍ〜５．０ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。
【００２６】
固定化促進層１８は、第４の強磁性層２６の固定化を促進するために、固定層１７のトンネルバリア層１６とは反対側の表面に設けられている。固定化促進層１８は、例えば、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体から成り、５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の層厚を有している。
【００２７】
第２の電極層１９は、固定化促進層１８の固定層１７とは反対側の表面に設けられている。第２の電極層１９は、導電性の材料であれば、いかなるものから成っていてもよい。第２の電極層１９は、２ｎｍ〜１０ｎｍ程度の層厚を有することが好ましい。なお、第１の電極層１４が下部電極を成し、第２の電極層１９が上部電極を成している。
【００２８】
図１に示す具体的な一例では、下引き層１２は、Ｔａから成り、層厚が５ｎｍである。バッファ層１３は、Ｃｕから成り、層厚が２００ｎｍである。第１の電極層１４は、Ｔａから成り、層厚が５ｎｍである。自由層１５の第１の強磁性層２１は、ＣｏＦｅＳｉＢから成り、層厚が７０ｎｍである。自由層１５の第１の非磁性層２２は、Ｒｕから成り、層厚が０．９ｎｍである。自由層１５の第２の強磁性層２３は、ＣｏＦｅＢから成り、層厚が３ｎｍである。トンネルバリア層１６は、ＭｇＯから成り、層厚が１．６ｎｍである。固定層１７の第３の強磁性層２４は、ＣｏＦｅＢから成り、層厚が３ｎｍである。固定層１７の第２の非磁性層２５は、Ｒｕから成り、層厚が０．９ｎｍである。固定層１７の第４の強磁性層２６は、ＣｏＦｅから成り、層厚が５ｎｍである。固定化促進層１８は、ＩｒＭｎから成り、層厚が１０ｎｍである。第２の電極層１９は、Ｔａから成り、層厚が５ｎｍである。
【００２９】
トンネル磁気抵抗素子１０は、物理蒸着法であるスパッタリングや分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）などを用いて、基板１１の上に各層を成膜することにより、製造することができる。また、トンネル磁気抵抗素子１０は、所望の結晶構造を得るために、各層の成膜後に熱処理を行ってもよい。その熱処理の温度は、３２５℃〜４５０℃であることが好ましい。
【００３０】
トンネル磁気抵抗素子１０は、導電性のバッファ層１３が、下部電極である第１の電極層１４の自由層１５とは反対側の面に接するよう設けられているため、第１の電極層１４の側の寄生抵抗を小さくすることができ、ＴＭＲ比の低下を抑えることができる。これにより、信号出力の低下を防ぎ、高い信号出力を得ることができる。
【００３１】
トンネル磁気抵抗素子１０は、バッファ層１３の第１の電極層１４の側の表面が平坦化されているため、第１の電極層１４とバッファ層１３との間の接触抵抗を小さくすることができ、寄生抵抗だけでなく、接触抵抗によるＴＭＲ比の低下も抑えることができる。なお、トンネル磁気抵抗素子１０は、固定層１７と自由層１５とが、トンネルバリア層１６を挟んで互いに逆の位置に配置されていてもよい。
【００３２】
図２に示すように、トンネル磁気抵抗センサ３０は、トンネル磁気抵抗素子１０を複数有しており、各トンネル磁気抵抗素子１０が一列に並んで配置されている。各トンネル磁気抵抗素子１０は、隣り合う２つのトンネル磁気抵抗素子１０を組として、その２つのトンネル磁気抵抗素子１０の間で自由層１５と第１の電極層１４とバッファ層１３とを共有しており、さらに隣り合う組の間で、隣り合ったトンネル磁気抵抗素子１０が第２の電極層１９を共有している。これにより、各トンネル磁気抵抗素子１０は、トンネル磁気抵抗素子アレイを構成している。図２に示す具体的な一例では、直列に接続されたトンネル磁気抵抗センサ３０が平行に３つ並んで配置されている。
【００３３】
なお、トンネル磁気抵抗センサ３０は、組になった２つのトンネル磁気抵抗素子１０の間で第１の電極層１４とバッファ層１３とを共有していてもよく、隣り合う組の間で、隣り合ったトンネル磁気抵抗素子１０が第２の電極層１９と固定化促進層１８と固定層１７とを共有していてもよい。また、トンネル磁気抵抗センサ３０は、各トンネル磁気抵抗素子１０が格子配列に配置され、一方の並び方向だけでなく、それに垂直な並び方向にも、第１の電極層１４とバッファ層１３、または、第２の電極層１９を共有するよう構成されていてもよい。
【００３４】
トンネル磁気抵抗センサ３０は、トンネル磁気抵抗素子１０がトンネル磁気抵抗素子アレイを構成しているため、電流が第１の電極層１４およびバッファ層１３を何度も通過する。このとき、バッファ層１３により第１の電極層１４の側の寄生抵抗が小さくなるため、その寄生抵抗による影響が大きくなるのを抑えることができ、ＴＭＲ比の低下を抑えることができる。これにより、信号出力の低下を防ぎ、高い信号出力を得ることができる。
【実施例１】
【００３５】
マグネトロンスパッタリングを用いて、基板１１の上に各層を成膜し、図１に示すトンネル磁気抵抗素子１０を製造した。バッファ層１３を成膜する際には、まず、Ｃｕを５００ｎｍ成膜した後、化学機械研磨（ＣＭＰ）により３００ｎｍ研磨して平坦化を行った。ＣＭＰによる研磨前後の、Ｃｕ表面の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による断面写真を、それぞれ図３（ａ）および（ｂ）に示す。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、ＣＭＰの前では、Ｃｕ表面の算術平均粗さＲａが２．３ｎｍであり、最大高低差が１３ｎｍ以上であることが確認できる。これに対し、図３（ｂ）に示すように、ＣＭＰの後では、Ｒａは０．２９ｎｍまで小さくなっており、最大高低差も約１．８ｎｍまで小さくなっていることが確認された。製造したトンネル磁気抵抗素子１０では、こうして平坦化されたバッファ層１３の表面に、第１の電極層１４を成膜している。
【００３７】
次に、製造したトンネル磁気抵抗素子１０を用いて、図２に示すトンネル磁気抵抗センサ３０を製造した。このとき、各トンネル磁気抵抗素子１０の各層を成膜後に３５０℃で熱処理を行っている。製造したトンネル磁気抵抗センサ３０は、平面サイズが７．１ｍｍ×７．１ｍｍである。また、比較例として、バッファ層１３を有さないトンネル磁気抵抗センサを、同じ方法で製造した。
【００３８】
バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０（以下、「with Cu 200 nm」ともいう）および比較例のトンネル磁気抵抗センサ（以下、「w/o Cu」ともいう）について、磁気抵抗曲線の測定を行った。その測定結果を、図４に示す。図４に示すように、バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０は、バッファ層１３を有しない比較例のトンネル磁気抵抗センサと比べて、約１．４倍のＴＭＲ比を有することが確認された。
【００３９】
バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０および比較例のトンネル磁気抵抗センサに対して、振幅が１μＴの微弱な交流磁場信号を印加し、そのときの信号出力の測定を行った。その測定結果を、図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示すように、バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０は、測定信号にばらつきがあるものの、バッファ層１３を有しない比較例のトンネル磁気抵抗センサと比べて、高い信号出力が得られていることが確認された。
【００４０】
バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０および比較例のトンネル磁気抵抗センサに対して、１Ｈｚの単一帯域でのノイズの測定を行った。その測定結果を、図５（ｂ）に示す。図５（ａ）に示すように、バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０は、バッファ層１３を有しない比較例のトンネル磁気抵抗センサと比べて、ノイズが小さくなっていることが確認された。これは、バッファ層１３により、第１の電極層１４の側での寄生抵抗が小さくなったためであると考えられる。
【００４１】
バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０および比較例のトンネル磁気抵抗センサ３０について、図５（ａ）および（ｂ）の結果から、磁場分解能（Ｓ／Ｎ＝１となる入力磁場の大きさ；Detectivity）を求め、図６（ａ）に示す。図６（ａ）に示すように、バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０は、高シグナル、低ノイズであることから、バッファ層１３を有しない比較例のトンネル磁気抵抗センサと比べて、より小さい磁場を分解（検出）可能であることが確認された。
【００４２】
バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０および比較例のトンネル磁気抵抗センサについて、図５（ａ）および（ｂ）の結果から、シグナルに対するノイズの値をプロットし、図６（ｂ）に示す。このグラフでは、グラフの右下に行けば行くほど、高シグナル、低ノイズであり、高性能であるといえる。図６（ｂ）に示すように、バッファ層１３を有するトンネル磁気抵抗センサ３０は、ノイズを低いレベルで保ったまま、高いシグナルが得られており、バッファ層１３を有しない比較例のトンネル磁気抵抗センサよりも高性能であることが確認された。
【符号の説明】
【００４３】
１０  トンネル磁気抵抗素子
１１  基板
１２  下引き層
１３  バッファ層
１４  第１の電極層
１５  自由層
２１  第１の強磁性層
２２  第１の非磁性層
２３  第２の強磁性層
１６  トンネルバリア層
１７  固定層
２４  第３の強磁性層
２５  第２の非磁性層
２６  第４の強磁性層
１８  固定化促進層
１９  第２の電極層
３０  トンネル磁気抵抗センサ
【図１】
2020136551.tif 000003
【図２】
2020136551.tif 000004
【図３】
2020136551.tif 000005
【図４】
2020136551.tif 000006
【図５】
2020136551.tif 000007
【図６】
2020136551.tif 000008