(57)【要約】【課題】磁壁を移動するために必要とする磁壁駆動電流の低減を図る。【解決手段】面内磁気異方性を有する第１磁性膜１０２が、垂直磁気異方性を有する第２磁性膜１０４と磁気的に結合することにより、垂直磁気異方性を有するようになるので、第１磁性膜１０２の一軸磁気異方性（Ｋu）を大きくすることができ、かつ、磁壁幅（λ）の狭小化、磁壁電流駆動に要する閾値電流密度（ＪC）の減少、ひいては、磁壁を移動するために必要とする磁壁駆動電流の低減を図ることが可能となる。【選択図】図４
2010062342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面内磁気異方性を有する第１磁性膜と、
前記第１磁性膜に磁気的に結合した、垂直磁気異方性を有する第２磁性膜と、を備え、
前記第１磁性膜の磁壁幅は、前記第２磁性膜との結合により、前記第１磁性膜単独の場合よりも狭く制御されていることを特徴とする磁性細線。
【請求項２】
前記第１磁性膜及び前記第２磁性膜は、
第１磁性膜／第２磁性膜、第２磁性膜／第１磁性膜、第１磁性膜／第２磁性膜／第１磁性膜、第２磁性膜／第１磁性膜／第２磁性膜、及び[第１磁性膜／第２磁性膜]n（ｎは繰り返しの積層回数）のいずれかの積層構造で、磁気的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の磁性細線。
【請求項３】
前記第２磁性膜は、結晶質合金膜及び非晶質金属膜のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁性細線。
【請求項４】
前記結晶質合金膜の材料は、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｔ、[Ｃｏ／Ｐｔ]n、[Ｆｅ／Ｐｔ]n（ｎは繰り返しの積層回数）、ＣｏＣｒＰｔのいずれかであることを特徴とする請求項３に記載の磁性細線。
【請求項５】
前記非晶質金属膜の材料は、結晶配向制御が不要な材料であることを特徴とする請求項３に記載の磁性細線。
【請求項６】
前記非晶質金属膜の材料は、ＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＦｅＣｏのいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の磁性細線。
【請求項７】
前記第１磁性膜の材料は、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏのいずれかを含む合金、もしくはそれらに非磁性金属Ａｌ，Ｃｕ，Ｓｉのいずれかを添加した合金材料であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁性細線。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁性細線と、
前記磁性細線に情報記録を行うための記録素子と、
前記磁性細線に記録された情報の再生を行うための再生素子と、を備え、
前記磁性細線に形成された複数の磁区を仕切る磁壁を、電流により移動させることで、情報の記録又は再生を行うことを特徴とする記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性細線及び記憶装置に関し、特にスピン注入による磁壁電流駆動が行われる磁性細線、及び当該磁性細線を具備する記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、現行のＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、あるいはフラッシュメモリに代わる次世代の超大容量不揮発性メモリの研究開発が活発に行われている。その候補として、誘電体を利用したＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、メモリを構成する絶縁体の相変化を利用したＰＲＡＭ（Phase change RAM）、ＴＭＲ効果（トンネル磁気抵抗効果）を利用したＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）、原理はまだ明確ではないがパルス電流の印加方向によって生じる巨大な抵抗変化を利用したＲＲＡＭ（Resistive RAM）などが挙げられる。しかし、これらのメモリデバイスはいずれもその性能が一長一短であり、現行のメモリを置き換えるほどには至っていない。
【０００３】
また、最近は、スピン注入による磁壁移動現象（例えば、非特許文献１等参照）とＴＭＲ効果を利用して大容量ストレージ（メモリ）を実現しようとするレーストラックメモリと呼ばれる技術も提案されている（例えば、特許文献１等参照）。本出願人も、すでに上記二つの現象・効果を利用したストレージ・メモリを検討している（例えば、特許文献２〜４等参照）。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，８３４，００５号明細書
【特許文献２】特開２００７−３２４２６９号公報
【特許文献３】特開２００７−３２４１７２号公報
【特許文献４】特開２００７−３１７８９５号公報
【非特許文献１】A.Yamaguchi et. al., Phys. Rev. Lett., 92, 077205 (2004).
【非特許文献２】M. Hayashi et., al., Phys. Rev. Lett., 97, 207205 (2006).
【非特許文献３】S. S. P. Parkin et al., Science 320, 190 (2008).
【非特許文献４】M. Hayashi, et al., Science 320, 209 (2008).
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記磁壁移動型ストレージデバイスの開発においては、いくつかの課題が存在している。その中で最も重要な課題は、データを記録する磁性細線の磁壁駆動に必要な電流（磁壁駆動電流）を低減することである。
【０００６】
例えば、非特許文献２〜４には、従来から用いられている磁性細線（面内磁気異方性膜であるＮｉＦｅ単層を材料とする磁性細線）及び放熱性の良好な基板を用い、ナノ秒という高速なパルス電圧により磁壁を駆動するために必要な電流を評価した結果、電流値が３×１０12Ａ/ｍ2に達したことが開示されている。また、本発明者等が同様の実験を行った結果、上記非特許文献２〜４と同等の結果が得られた。
【０００７】
しかるに、磁性細線を用いた磁壁移動型ストレージデバイス実現のためには、細線自体の発熱や、細線に電流を供給する配線の振動等を考慮すると、磁壁駆動電流の値を上記評価結果よりも少なくとも１桁以上小さくすることが望ましい。
【０００８】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、磁壁駆動電流を低減することが可能な磁性細線を提供することを目的とする。また、本発明は、記録又は再生時の消費電流を低減することが可能な記憶装置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】
【０００９】
本発明者は、磁性細線の磁壁を駆動するための電流（磁壁駆動電流）を低減するための方法について鋭意研究を行った結果、磁壁駆動に要する閾値電流密度と磁壁幅の関係、及び磁壁幅と一軸磁気異方性との関係を利用すれば、磁壁駆動電流の低減を図れるのではないかとの結論に至った。また、当該研究の結果、一軸磁気異方性を大きくすることで磁壁幅を狭くすることができ、これにより磁壁駆動電流を小さくすることができるとの新規知見を得た。
【００１０】
本明細書記載の磁性細線及び記録装置は、上記新規知見に基づくものであり、以下の構成を採用する。
【００１１】
本明細書に記載の磁性細線は、面内磁気異方性を有する第１磁性膜と、前記第１磁性膜に磁気的に結合した、垂直磁気異方性を有する第２磁性膜と、を備え、前記第１磁性膜の磁壁幅は、前記第２磁性膜との結合により、前記第１磁性膜単独の場合よりも狭く制御されている。
【００１２】
これによれば、面内磁気異方性を有する第１磁性膜は、垂直磁気異方性を有する第２磁性膜と磁気的に結合することにより、垂直磁気異方性を有するようになる。これにより、第１磁性膜の一軸磁気異方性を大きくすることができ、かつ、磁壁幅を薄くすることができるようになる。このように、磁壁幅が薄くなることにより、磁壁電流駆動に要する閾値電流密度が減少するので、磁壁を移動するために必要とする磁壁駆動電流を低減することが可能となる。
【００１３】
本明細書記載の記憶装置は、本明細書記載の磁性細線と、前記磁性細線に情報記録を行うための記録素子と、前記磁性細線に記録された情報の再生を行うための再生素子と、を備え、前記磁性細線に形成された複数の磁区を仕切る磁壁を、電流により移動させることで、情報の記録又は再生を行う。
【００１４】
これによれば、磁壁駆動電流を低減することが可能な磁性細線を具備し、当該磁性細線に形成された複数の磁区を仕切る磁壁を移動させることで、情報の記録又は再生を実行するので、情報の記録再生において消費される電流を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本明細書に記載の磁性細線は、磁壁駆動電流を低減することができるという効果を奏する。また、本明細書に記載の記憶装置は、記録又は再生時の消費電流を低減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る記憶装置としての磁気メモリ装置１００について、図１〜図５に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、一実施形態に係る磁気メモリ装置１００の一部を概略的に示す斜視図である。この磁気メモリ装置１００は、図１に示すように、磁性細線１２と、記録素子１４と、再生素子１６と、磁性細線１２に電流を供給する電流供給手段としての電源２０とを備えている。
【００１８】
磁性細線１２は、物理的な切込みで区切られた複数の磁区２２を有する。各磁区２２の磁化の向き（図１の矢印方向）により、情報の「１」、「０」が記録される。なお、磁性細線１２は、実際には、磁区２２を数百〜数万個有している。また、磁性細線１２においては、互いに隣接する磁区２２の磁化方向が反対方向を向いている場合には、これらの磁区２２の間には磁壁４８が存在している。これに対し、互いに隣接する磁区２２の磁化方向が同一方向である場合には、これらの磁区２２間には磁壁４８は存在しないようになっている。なお、磁壁４８を介して磁化方向が反対方向を向くことは、強磁性体の一般的な性質である。
【００１９】
また、磁性細線１２は、図２に示すように、実際には、情報を記録する領域である記録領域３０と、それ以外の領域であるリザーブ領域４０とに分けられており、記録する情報は、記録領域３０の磁区２２内に記録される。なお、磁性細線１２の具体的な材料等については、後述する。
【００２０】
図３には、図１の磁気メモリ装置１００の具体的な構成が断面図にて示されている。この図３に示すように、磁性細線１２は、シリコン基板５２と、シリコン基板５２上に成膜された層間絶縁膜５４と、層間絶縁膜５４上に成膜された層間絶縁膜５６の上側に設けられている。
【００２１】
シリコン基板５２には、不図示のトランジスタ等が適宜形成されている。
【００２２】
層間絶縁膜５６には、溝５６ａ、５６ｂが形成されている。この溝５６ａ，５６ｂ内には、記録素子１４の下部電極５８ａと、再生素子１６の下部電極５８ｂとが埋め込まれている。下部電極５８ａ，５８ｂは、シリコン基板５２に形成されたトランジスタ等に対して適宜電気的に接続されている。
【００２３】
磁性細線１２を介して、下部電極５８ａ，５８ｂと対向する位置には、ＭｇＯを材料とするバリア層６６を介して、積層フェリ構造を有する固定磁化層６８ａ，６８ｂが形成されている。
【００２４】
固定磁化層６８ａ、６８ｂは、ＣｏＦｅＢを材料とする強磁性層７０と、Ｒｕを材料とする非磁性層７２と、ＣｏＦｅを材料とする強磁性層７４と、ＰｔＭｎを材料とする反強磁性層７６とを、順次積層して成る積層膜により構成されている。また、これら固定磁化層３８ａ，３８ｂそれぞれの上側には、Ｔａを材料とする接続電極７８ａ，７８ｂが形成されている。
【００２５】
上記磁性細線１２、固定磁化層６８ａ，６８ｂ及び接続電極７８ａ，７８ｂが形成された層間絶縁膜５６上には、接続電極７８ａ，７８ｂの上面が露出するように層間絶縁膜８０が設けられている。この層間絶縁膜８０には、磁性細線１２の両端それぞれに達する一対のコンタクトホール８２ａ，８２ｂが形成されており、これらコンタクトホール８２ａ，８２ｂ内には、コンタクトプラグ８４ａ，８４ｂが埋め込まれている。
【００２６】
また、層間絶縁膜８０上には、上部電極８６ａ、上部電極８６ｂ及び配線８８ａ，８８ｂが形成されている。また、層間絶縁膜８０上には、上部電極８６ａ，８６ｂ及び配線８８ａ，８８ｂを埋め込むように層間絶縁膜９０が形成されている。
【００２７】
なお、下部電極５８ａ、バリア層６６、固定磁化層６８ａ、接続電極７８ａ及び上部電極８６ａにより、磁性細線１２の磁区２２に情報を書き込むための記録素子１４が構成されている。また、下部電極５８ｂ、バリア層６６、固定磁化層６８ｂ、接続電極７８ｂ及び上部電極８６ｂにより、磁性細線１２の磁区２２に記録された情報を読み出すための再生素子１６が構成されている。
【００２８】
配線８８ａ，８８ｂは、コンタクトプラグ８４ａ，８４ｂをそれぞれ介して、磁性細線１２の一端部及び他端部に電気的に接続されている。また、配線８８ａ，８８ｂは、図１に示す電源２０に電気的に接続されている。
【００２９】
上記のように構成される磁気メモリ装置１００では、磁性細線１２の長手方向に電流（パルス電流）を流す際に生ずるスピントルクにより、磁壁４８を適宜移動させることが可能であり、これに伴って、磁区２２に書き込まれた情報を適宜シフトさせることができる。例えば、図２において左向きに電流を流すと、電子スピンは右向きに流れ、磁壁４８は右側に移動し、図２において右向きに電流を流すと、電子スピンは左向きに流れ、磁壁４８は左側に移動する。
【００３０】
したがって、磁気メモリ装置１００における情報の書き込み（記録）又は読み出し（再生）の際には、上記移動により、磁区２２を、図２に示す記録領域３０からリザーブ領域４０へ移動させ、記録を行いたい（又は再生を行いたい）磁区２２を記録素子１４（又は再生素子１６）に対向する位置まで移動させる。
【００３１】
そして、磁性細線１２の磁区２２への情報の書き込み（記録）は、磁性細線１２の磁区２２の磁化方向を、固定磁化層６８ａの磁化方向と同じ方向（平行）又は固定磁化層６８ａの磁化方向とは反対方向（反平行）に設定することにより行う。
【００３２】
具体的には、磁性細線１２の磁区２２の磁化方向を反平行から平行に反転させる場合には、上部電極８６ａの電位に対して下部電極５８ａの電位を高く設定する。そうすると、膜面に垂直に磁性細線１２側から固定磁化層６８ａ側へ電流が流れ、スピン偏極した伝導電子が固定磁化層６８ａから磁性細線１２に流れ込み、磁性細線１２の電子と交換相互作用をする。この結果、電子間にはトルクが発生し、このトルクが十分に大きいと磁性細線１２の磁区２２の磁化方向が反平行から平行に反転する。
【００３３】
一方、磁性細線１２の磁区２２の磁化方向を平行から反平行に反転させる場合には、下部電極５８ａの電位に対して上部電極８６ａの電位を高く設定する。そうすると、上記とは逆の作用により、磁性細線１２の磁区２２の磁化方向が平行から反平行に反転する。
【００３４】
一方、磁性細線１２の磁区２２に書き込まれた（記録された）情報の読み出し（再生）は、再生素子１６を構成する上部電極８６ｂと下部電極５８ｂとの間の抵抗値を検出することにより、行われる。具体的には、固定磁化層６８ｂの磁化方向と固定磁化層６８ｂに対向する磁区２２の磁化方向とが反対方向（反平行）の場合には、下部電極５８ｂと上部電極８６ｂとの間は高抵抗状態となり、その一方で、固定磁化層６８ｂの磁化方向と固定磁化層６８ｂに対向する磁区２２の磁化方向とが同一方向（平行）の場合には、下部電極５８ｂと上部電極８６ｂとの間は低抵抗状態となる。このように、高抵抗状態と低抵抗状態が存在することから、これら２つの状態をデータ「１」、「０」に関連づけることで、磁性細線１２の磁区２２に書き込まれた情報が「１」か「０」かを判定することができる。
【００３５】
次に、磁性細線１２の材料について説明する。
【００３６】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、磁性細線１２として、面内磁気異方性を有する強磁性金属層から成る第１磁性膜１０２と、垂直磁気異方性を有するアモルファス金属層から成る第２磁性膜１０４とが積層された積層構造が採用されている。なお、図４（ｂ）に示すように、磁性細線１２の磁壁駆動の際には、第１磁性膜１０２と第２磁性膜１０４ｂのいずれにも、電流（磁壁駆動電流）が供給される。
【００３７】
第１磁性膜１０２の強磁性金属層としては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏのいずれかを含む合金、もしくはそれらに非磁性金属Ａｌ，Ｃｕ，Ｓｉのいずれかを添加した合金材料などが用いられる。この第１磁性膜１０２（強磁性金属層）は、第２磁性膜１０４（アモルファス金属層）よりも厚さが薄く設定されている。
【００３８】
第１磁性膜１０４のアモルファス金属層としては、ＧｄＦｅＣｏのいずれかを用いることができる。より具体的には、本実施形態では、アモルファス金属層として、例えば、Ｇｄ20Ｆｅ68.2Ｃｏ11.8（下付数字は、原子百分率（atm％）を表す）を採用することとしている。このＧｄ20Ｆｅ68.2Ｃｏ11.8は、図５（ａ）に示すように、約１３０℃前後で、磁化容易軸が垂直方向から面内方向に遷移するようになっており、磁化容易軸が垂直方向である場合（約１３０℃以下の場合）でも、図５（ｂ）に示すように、保磁力（Ｈｃ）が１００（Ｏｅ）以下と、非常に小さくなっている。
【００３９】
本実施形態では、上記積層構造を採用することにより、垂直磁気異方性を有する第２磁性膜１０４と交換結合して磁気的に結合した第１磁性膜１０２は、図４（ａ）に示すように、垂直磁気異方性を発現する。
【００４０】
ここで、非特許文献（G. Tatara & H. Kohno, Phys. Rev. Lett., 92, 086601 (2004).）によると、磁壁を電流駆動する際に要する閾値電流密度（ＪC）は、次式（１）のように表すことができる。
ＪC＝（ｅ・Ｓ2／ａ3・ｈ）・Ｋ⊥・λ      …（１）
【００４１】
ここで、eは素電荷、ＪCは閾値電流密度、aは格子定数、ｈはプランク定数、Ｋ⊥は困難軸方向の磁気異方性、λは磁壁幅、Ｓ2はスピンの単位ベクトルを意味する。
【００４２】
上式（１）によれば、閾値電流密度ＪCと磁壁幅λとが比例していることから、磁壁幅λを狭小することにより、閾値電流密度ＪCを低減することが可能である。
【００４３】
また、磁壁幅λは、一般に次式（２）で表すことができる。
λ＝２1/2・π・（Ａ／Ｋu）1/2          …（２）
【００４４】
ここで、Ａは交換定数、Ｋuは一軸磁気異方性を意味する。これら交換定数Ａや一軸磁気異方性Ｋuは、材料定数であるので、材料を決めてしまうとλが一意的に決定してしまう。本実施形態では、想定している線幅がナノメートルオーダーの面内磁気異方性膜の細線試料であるので、磁壁幅はその細線幅とほぼ同等と考えて良い。
【００４５】
一方、式（２）は、磁壁幅λがＫuに反比例することを示しているが、一般的には、垂直磁気異方性を有する材料のＫuのほうが、面内磁気異方性を有する材料のＫuよりも、２桁（１０2）以上大きい。すなわち、垂直磁気異方性材料のλやＪCは、面内磁気異方性材料のλやＪCの１／１０以下となる（式（２）や式（１）参照）。このことは、従来から用いられている面内磁化膜Ｎｉ81Ｆｅ19のＫuが−２×１０3（Ｊ／ｍ3）であるのに対し、垂直磁気異方性膜ＣｏＣｒＰｔのＫuが、２×１０5（Ｊ／ｍ3）であることからも分かる。
【００４６】
したがって、本実施形態のように、第１磁性膜１０２と第２磁性膜１０４との積層構造を採用して、元々面内磁気異方性を有していた第１磁性膜１０２に対して垂直磁気異方性を発現させることにより、一軸磁気異方性Ｋuの増大が期待できる。また、これにより、磁壁幅λの狭小化、ひいては、閾値電流密度ＪCの大幅な低減も期待できる。
【００４７】
なお、上記説明では、第２磁性膜（アモルファス金属層）１０４として、ＧｄＦｅＣｏを用いた場合について説明したが、これに限らず、第２磁性膜（アモルファス金属層）１０４としては、ＴｂＦｅＣｏを用いることとしても良い。この材料（ＴｂＦｅＣｏ）を用いても、ＧｄＦｅＣｏと同等の効果を得ることが可能である。
【００４８】
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、磁性細線１２を、面内磁気異方性を有する第１磁性膜（強磁性金属層）１０２と、垂直磁気異方性を有する第２磁性膜（アモルファス金属層）１０４の積層構造とし、各磁性膜を交換結合させることにより、第１磁性膜１０２に垂直磁気異方性を発現させているので、第１磁性膜１０２の一軸磁気異方性Ｋuを大きくすることができる。これにより、磁壁幅λの狭小化、ひいては閾値電流密度ＪCの大幅な低減を図ることができ、磁壁移動時の消費電流の低減を図ることが可能である。
【００４９】
また、本実施形態では、第２磁性膜１０４としてアモルファス金属層を用いることとしているので、下地層（配向制御層）を設けなくとも、第２磁性膜１０４に垂直磁気異方性を発現させることができる。下地層を設けることとすると、下地層にも電流が供給されることとなるため、電流の損失が生じたり、スピン注入効率の低下が生じたりするおそれがあるが、上記アモルファス金属層を用いることで、これら電流損失やスピン注入効率低下を防止し、磁壁移動時の消費電流の低減を図ることが可能である。
【００５０】
また、最近の研究では、磁性細線の保磁力（Ｈｃ）が大きいと、磁壁駆動電流も大きくなることが判明してきているが、本実施形態で用いているアモルファス金属層（ここでは、Ｇｄ20Ｆｅ68.2Ｃｏ11.8）は、垂直磁気異方性を有した状態（約１３０℃以下）でも保磁力（Ｈｃ）が１００（Ｏｅ）と非常に小さいため、磁壁駆動電流を小さく維持することが可能である。
【００５１】
更に、ＧｄＦｅＣｏ（ここでは、Ｇｄ20Ｆｅ68.2Ｃｏ11.8）は、図５（ａ）に示すように、広い温度範囲で垂直磁気異方性を維持することができる。したがって、この点からも、スピン注入磁壁移動型のストレージ又はメモリの材料として好適である。
【００５２】
また、本実施形態では、面内磁気異方性材料と垂直磁気異方性材料で磁性細線を構成して、垂直磁気異方性材料のみで磁性細線を構成した場合と同等の効果を得ることが可能である。このように、垂直磁気異方性材料の使用量を従来よりも抑制することができるので、垂直磁気異方性材料が高価な場合や、垂直磁気異方性材料の種類が少なく使用可能な材料が限られている場合などに、本実施形態は特に有効である。
【００５３】
なお、上記実施形態では、第２層の材料としてＧｄ20Ｆｅ68.2Ｃｏ11.8を採用した場合について説明したが、これに限られるものではなく、磁気メモリ装置１００の使用条件などに応じて、種々の材料（組成比）を選択することが可能である。例えば、Ｇｄ20Ｆｅ80や、Ｇｄ32Ｆｅ68や、Ｇｄ32Ｆｅ58Ｃｏ10なども採用することが可能である。
【００５４】
なお、上記実施形態では、第１磁性膜（面内磁気異方性）／第２磁性膜（垂直磁気異方性膜）の順に積層した場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、第２磁性膜／第１磁性膜の順に積層することとしても良い。また、第１磁性膜／第２磁性膜／第１磁性膜、第２磁性膜／第１磁性膜／第２磁性膜、及び[第１磁性膜／第２磁性膜]n（ｎは繰り返しの積層回数）のような積層構造を採用しても良い。いずれの積層構造を採用しても、面内磁気異方性材料は、垂直磁気異方性材料との交換結合により磁気的に結合して垂直磁気異方性を発現するので、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００５５】
また、上記実施形態では、第２磁性膜１０４として、非晶質金属膜を採用した場合について説明したが、これに限らず、第２磁性膜１０４としては、結晶質合金膜を採用することも可能である。この非晶質金属膜の材料としては、例えば、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｔ、[Ｃｏ／Ｐｔ]m、[Ｆｅ／Ｐｔ]m（ｍは繰り返しの積層回数）、ＣｏＣｒＰｔのいずれかであることとすることができる。
【００５６】
この場合、第２磁性膜１０４の垂直磁気異方性を発現させるためには、ＴａやＲｕなどの下地層が必要となる。このため、前述したように、磁壁駆動電流が下地層にも供給される結果、消費電流が大きくなったり、スピン注入効率が低下したりする可能性がある。しかしながら、面内磁気異方性を有する第１磁性膜１０２と垂直磁気異方性を有する第２磁性膜１０４との積層構造を採用することに変わりはないので、当該積層構造を採用しない従来の磁性細線に比べて、磁壁駆動電流を低減することが可能である。
【００５７】
なお、上記実施形態では、磁性細線を、図１に示すような磁気メモリ装置に採用した場合について説明したが、これに限らず、その他、磁性細線を用いる種々の装置（例えばレーストラック型のストレージ装置や、ＭＲＡＭなど）にも適用することが可能である。
【００５８】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】一実施形態に係る磁気メモリ装置の一部を概略的に示す図である。
【図２】記録領域とリザーブ領域を示す斜視図である。
【図３】磁気メモリ装置の断面図である。
【図４】磁性細線の材料を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、材料Ｇｄ20Ｆｅ68.2Ｃｏ11.8の垂直磁気異方性から面内磁気異方性に遷移する温度を示すグラフであり、図５（ｂ）は、材料Ｇｄ20Ｆｅ68.2Ｃｏ11.8の保磁力（Ｈｃ）の温度依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１２  磁性細線
１４  記録素子
１６  再生素子
２２  軸
４８  磁壁
１００  磁気メモリ装置（記憶装置）
１０２  第１磁性膜
１０４  第２磁性膜
【図１】
2010062342.tif 000003
【図２】
2010062342.tif 000004
【図３】
2010062342.tif 000005
【図４】
2010062342.tif 000006
【図５】
2010062342.tif 000007