(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁化の方向が実質的に一方向に固着された強磁性層を有する磁化固着層と、
磁化の方向が外部磁界に応じて変化する強磁性層を有する磁化自由層と、
前記磁化固着層と前記磁化自由層との間に設けられた非磁性中間層と、
前記磁化自由層からみて前記非磁性中間層とは反対側に設けられ、前記磁化固着層及び前記磁化自由層よりも高い導電率を有する高導電層と、
前記高導電層からみて前記磁化自由層とは反対側に設けられ、前記高導電層を構成する主要元素とは異なる元素の化合物を主成分として含有する第１の化合物層と、
前記第１の化合物層からみて前記高導電層とは反対側に設けられ、前記第１の化合物層と保護層との間に形成された第２の化合物層と、を備え、
前記第１の化合物層は、Ｔｈ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｓｃ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｌａ，Ｙ，Ａｌ，Ｐ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃａ，Ｂ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｂｅ，Ｓｒ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｖ，Ｆｅ，Ｓｂ，Ｚｎ，Ａｓ，Ｌｉ，Ｃｏ，Ｒｂ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔなる元素の序列のうちから選択された第１の元素の酸化物を主成分とし、
前記第２の化合物層は、前記元素の序列のうちで前記第１の元素よりも後に位置する元素の酸化物を主成分とすることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
前記第１の化合物層と前記第２の化合物層の膜厚の合計は、０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
前記高伝導層の膜厚は、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
前記高導電層は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｏｓ及びＮｉのうちの少なくともいずれか１つを主成分とする金属層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子を備えたことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項５記載の磁気ヘッドを備え、磁気記録媒体に格納された磁気的情報を読み取り可能としたことを特徴とする磁気再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気再生装置に関し、より詳細には、本発明は、電子反射層が設けられたスピンバルブ膜を用いた磁気抵抗効果素子、この磁気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッド及びこの磁気ヘッドを搭載した磁気再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピンバルブ（Spin-Valve：ＳＶ）膜による巨大磁気抵抗効果（Giant MagnetoResistance effect：ＧＭＲ）を利用した磁気ヘッドの発明により、近年、磁気記録密度は大幅に向上してきている。ＳＶとは、２つの金属強磁性層の間に非磁性層（「スペーサ層」あるいは「非磁性中間層」などと称される）を挟み、一方の強磁性層（「ピン層」あるいは「磁化固着層」などと称される）の磁化をバイアス磁界等により固定しておき、もう一方の強磁性層（「フリー層」あるいは「磁化自由層」などと称される）の磁化の方向が記録媒体からの磁界に応じて、ピン層に対して相対的に変化することにより、巨大な磁気抵抗が得られるものである（Phys. Rev. B.、Vol.45、 806(1992)、 J. Appl. Phys. 、Vol.69、 4774(1991)等参照）。
【０００３】
これまで、このＳＶ膜を用いた磁気ヘッドの感度を向上させるためにさまざまな工夫が行われてきた。そのなかでも、ＳＶ膜の磁気抵抗変化率を向上させる方法として、電子の鏡面反射を利用して、磁気抵抗変化率を向上させる、スペキュラスピンバルブ（specular spin-valve：ＳＰＳＶ）膜は、５０ギガビット平方インチ（Ｇｂｐｓｉ）以上の記録密度を実現する技術として大きな注目を集めている。
【０００４】
ＳＰＳＶは、フリー層あるいはピン層に酸化物を積層して、その界面における電子反射を利用して平均自由行程を伸ばすことでより大きな磁気抵抗効果を得ようとするものである（W.F.Egelhoff et al. J. Appl. Phys.78(1)、 1 July 1995）。これまで、ＳＰＳＶを実用デバイスとして用いるために、数ナノメータの酸化層をピン層に挿入した構造や、フリー層に酸化層を積層した構造などが提案されている。
【０００５】
フリー層側の電子反射層としては、フリー層磁性層に直接Ｔａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａｌの酸化物を積層した構造において、ＭＲ（MagnetoResistance：磁気抵抗）向上の結果が報告されている。また、スピンフィルター構造（Spin Filter：ＳＦ）を使ったＳＶ膜でも、電子反射層によるＭＲの増大効果が報告されている。
【０００６】
ＳＦは、フリー層に高伝導層を積層した構造で、磁気ヘッド出力のバイアスポイント設計において有利な構造で、高記録密度対応の磁気ヘッドにおいて欠かせない構造である。このＳＦ構造において、Ｃｕ高伝導層の上にＴａ酸化物を形成した構造において、ＭＲの改善効果が報告されている。また、Ｃｕ高伝導層に１０ｎｍのＮｉＯを形成した構造も報告されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらの酸化物のうちＴａ、Ｆｅ、Ａｌなどの酸化物は、アモルファス（非晶質）または結晶構造が分散した混相になっている。このような場合、電子反射効果は小さくなり、ＭＲの十分な増大は得られない。また、耐熱性においてもこれらの微細構造では、拡散や変態を起こしやすく、ＭＲ特性の劣化につながる。また、ＮｉＯは１０ｎｍ程度の厚さを形成しないと膜質が十分に良好とはいえず、電子反射効果によるＭＲの増強が小さい。
【０００８】
記録密度の向上にしたがって、ＳＶ膜の全膜厚はより薄くなることが要求されており、前述のような１０ｎｍに達する電子反射層は、この見地からデバイスに用いることが困難である。
【０００９】
さらに、ＳＶ膜を搭載した磁気ヘッドを作成する際には、絶縁層としてアルミナをＳＶ膜の上下に形成するが、単純にアモルファスの酸化物上にアルミナを形成すると、酸化物からアルミナへの酸素の拡散が起こり、電子反射層中に部分的な酸素欠損状態が生じたり、金属に還元されたりする部分が出てくる。
【００１０】
また、磁気ヘッドに加工する工程で、ミリングを行うが、その保護膜として、一般的にＴａ金属を数ｎｍ最上部に積層することが一般的に必要とされている。しかし、この場合にも、Ｔａ金属にＯ２が吸収されて、電子反射層の一部が還元され、酸素欠損部分や還元金属部が電子反射層の中に出現する。これらは、電子反射効果を減退させる大きな原因となり、出力低下を招き、また、長期耐熱性において劣化を示す原因となる。
【００１１】
以上説明したように、従来の、フリー層側に酸化物電子反射層を積層した構造は、ＭＲ向上が見られるものの、実用に供するデバイスとしては、問題点が多く実用が困難であった。
【００１２】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、ＭＲ増大効果の得られるフリー層側の電子反射層を改良する構造を提案することにある。すなわち、高い電子反射効果が得られる電子反射層の構造と、実用に供するデバイスとして磁気ヘッド構造に搭載した場合にも良好な特性を維持することができる磁気抵抗効果素子、及びそれを搭載した磁気ヘッド、磁気再生装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の磁気抵抗効果素子は、磁化の方向が実質的に一方向に固着された強磁性膜を有する磁化固着層と、磁化の方向が外部磁界に応じて変化する強磁性膜を有する磁化自由層と、前記磁化固着層と前記磁化自由層との間に設けられた非磁性中間層と、前記磁化自由層からみて前記非磁性中間層とは反対側に設けられ、前記磁化固着層及び前記磁化自由層よりも高い導電性を有する高導電層と、前記高導電層からみて前記磁化自由層とは反対側に設けられ、前記高導電層を構成する主要元素とは異なる元素の化合物を主成分として含有し、実質的に非磁性を示し、かつ実質的に結晶質からなる非磁性結晶層と、を備えたことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【００１４】
磁化自由層に高伝導層が積層されたＳＦ（spin filter）構造は、バイアスポイント設計を行う上で必須の構成であると同時に、電子反射層としても作用する非磁性結晶層とフリー層との間の拡散を止めて、フリー層の良好な軟磁気特性を得るために必要である。これに積層される非磁性結晶層は、良好な電子反射を得るために、電子ポテンシャルが急峻に変化する必要があり、その観点で、結晶質であることが望ましい。また、複数の相が混在した混層とすると界面における電子ポテンシャルに分布が出るため電子反射特性を十分に得られない。このため、単一な相であることが望ましい。
【００１５】
ここで、前記非磁性結晶層は、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐ、Ｖ、Ｓｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｃｏ及び希土類金属のうちの少なくともいずれか１つの酸化物を主成分とすることが望ましい。
【００１６】
これらは高伝導電子層として主に用いられるＣｕ（銅）と比較して酸素との結合エネルギーが大きく、酸化しやすいため安定した酸化物が得やすいと同時に、Ｃｕとの界面での酸素の拡散が起こりにくいからである。
【００１７】
また、これらの磁気抵抗効果素子において、非磁性結晶層は５ｎｍ以下であることが望ましい。なぜなら、厚すぎると高磁気記録密度への要求からくる、薄膜化の要求を満たす範囲から出てしまう。また、これらが０．５ｎｍ以下になると、熱処理等によって均一な膜質であることが困難になり、電子反射特性の低下を招く。そのため、０．５ｎｍ以上であることが望ましい。
【００１８】
一方、本発明の第２の磁気抵抗効果素子は、磁化の方向が実質的に一方向に固着された強磁性層を有する磁化固着層と、磁化の方向が外部磁界に応じて変化する強磁性層を有する磁化自由層と、前記磁化固着層と前記磁化自由層との間に設けられた非磁性中間層と、前記磁化自由層からみて前記非磁性中間層とは反対側に設けられ、前記磁化固着層及び前記磁化自由層よりも高い導電率を有する高導電層と、前記高導電層からみて前記磁化自由層とは反対側に設けられ、前記高導電層を構成する主要元素とは異なる元素の化合物を主成分として含有する第１の化合物層と、前記第１の化合物層からみて前記高導電層とは反対側に設けられた第２の化合物層と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
ここで、「化合物」とは、例えば、酸化物、窒化物、ホウ化物、炭化物などを意味するものである。
【００２０】
ここで、第１の化合物層が高伝導層と同じ物質の酸化物である場合には、酸化エネルギーが同じであるため酸素の拡散が電子反射層に起こりやすい。そのため異なる物質の酸化物であることが望ましい。このとき、第１の化合物層の上部に積層される、保護層、あるいは絶縁層との間の主に酸素の拡散を防ぐために、拡散バリア層を設けることが望ましい。
【００２１】
また、前記第１の化合物層は、Ｔｈ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｓｃ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｌａ，Ｙ，Ａｌ，Ｐ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃａ，Ｂ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｂｅ，Ｓｒ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｖ，Ｆｅ，Ｓｂ，Ｚｎ，Ａｓ，Ｌｉ，Ｃｏ，Ｒｂ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔなる元素の序列のうちから選択された第１の元素の酸化物を主成分とし、前記第２の化合物層は、前記元素の序列のうちで前記第１の元素よりも後に位置する元素の酸化物を主成分とすると、より安定に酸化物を形成することができる。
【００２２】
なぜなら、上記の序列においては、後に位置する程、酸素との結合エネルギーが低く酸化しにくいため、高伝導層に最も近い酸化層の酸素の拡散を食い止めるバリアとして機能することができる。
【００２３】
また、これらの磁気抵抗効果素子において、電子反射層は５ｎｍ以下であることが望ましい。なぜなら、厚すぎると高磁気記録密度への要求からくる、薄膜化の要求を満たす範囲から出てしまう。また、これらが０．５ｎｍ以下になると、熱処理等によって均一な膜質であることが困難になり、電子反射特性の低下を招く。そのため、０．５ｎｍ以上であることが望ましい。
【００２４】
また、磁化自由層の膜厚は、電子反射効果を有効にＭＲ向上に寄与させるためには、ある程度薄いほうがよい。具体的には５ｎｍ以下であることが望ましい。しかしながら薄すぎるとアップスピン電子とダウンスピン電子とで平均自由行程の差小さくなってくることによるＭＲ効果の減少が顕著になるため、１ｎｍ以上の厚みであることが望ましい。また、磁化自由層は、Ｃｏ合金、あるいはＣｏ合金とＮｉ合金の積層構造であっても良いが、電子反射効果を得るためには積層界面が少ないほうがＭＲに寄与しない電子散乱を避けることができるため、単層のＣｏ合金を用いるほうが望ましい。
【００２５】
一方、本発明の第３の磁気抵抗効果素子は、磁化の方向が実質的に一方向に固着された強磁性膜を有する磁化固着層と、磁化の方向が外部磁界に応じて変化する強磁性膜を有する磁化自由層と、前記磁化固着層と前記磁化自由層との間に設けられた非磁性中間層と、を備え、
前記磁化自由層からみて前記非磁性中間層とは反対側に、前記磁化固着層及び前記磁化自由層よりも高い導電性を有する高導電層が積層され、
この高導電層に、この高導電層を構成する主要元素とは異なる元素の酸化物を主成分とし、イオン化したガスを照射することによって形成された層が積層されてなることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の第４の磁気抵抗効果素子は、磁化の方向が実質的に一方向に固着された強磁性膜を有する磁化固着層と、磁化の方向が外部磁界に応じて変化する強磁性膜を有する磁化自由層と、前記磁化固着層と前記磁化自由層との間に設けられた非磁性中間層と、を備え、
前記磁化自由層からみて前記非磁性中間層とは反対側に、前記磁化固着層及び前記磁化自由層よりも高い導電性を有する高導電層が積層され、この高導電層に、この高導電層を構成する主要元素とは異なる元素の酸化物を主成分とし、プラズマ化したガスを照射することによって形成された層が積層されてなることを特徴とする。
【００２７】
これらの磁気抵抗効果素子において、高伝導層はバイアスポイント調整のために必要な電流磁界を得るために厚みを調整する必要があるが、一般的に３ｎｍを超えると著しくＭＲ変化率が減少してくるため、３ｎｍ以下であることが望ましい。さらに好ましくは２ｎｍ以下であると良い。また一方で、０．５ｎｍ以下になると、電子反射層として作用する層との間で酸素等の拡散が起こり軟磁気特性等に支障をきたすため、０．５ｎｍ以上であることが望ましい。特に、電子反射層が反強磁性体などの磁気秩序を持つ場合には磁気結合が出てくる可能性があるため、やはり０．５ｎｍ以上必要であり、好ましくは０．８ｎｍ以上あることが望ましい。
【００２８】
一方、本発明の第５の磁気抵抗効果素子は、磁化の方向が実質的に一方向に固着された強磁性膜を有する磁化固着層と、磁化の方向が外部磁界に応じて変化する強磁性膜を有する磁化自由層と、前記磁化固着層と前記磁化自由層との間に設けられた非磁性中間層と、前記磁化自由層からみて前記非磁性中間層とは反対側に設けられ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｏｓ及びＮｉのうちの少なくともいずれか１つを主成分とする金属層と、
前記金属層からみて前記磁化自由層とは反対側に設けられ、前記高導電層を構成する主要元素とは異なる元素の化合物を主成分として含有し、実質的に非磁性を示し、かつ実質的に結晶質からなる非磁性結晶層と、
を備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の第６の磁気抵抗効果素子は、磁化の方向が実質的に一方向に固着された強磁性層を有する磁化固着層と、磁化の方向が外部磁界に応じて変化する強磁性層を有する磁化自由層と、前記磁化固着層と前記磁化自由層との間に設けられた非磁性中間層と、前記磁化自由層からみて前記非磁性中間層とは反対側に設けられ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｏｓ及びＮｉのうちの少なくともいずれか１つを主成分とする金属層と、前記金属層からみて前記磁化自由層とは反対側に設けられた第１の酸化物層と、前記第１の酸化物層からみて前記高導電層とは反対側に設けられた第２の酸化物層と、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
上述のいずれの磁気抵抗効果素子についても、磁化固着層において、電子反射層を磁化固着層中に形成することでさらに電子反射効果を高めることができる。すなわち、電子鏡面反射が両面で起こることで、擬似的に磁気多層膜と同じ構造を得ることができるからである。
【００３１】
また、上記の構造においては、磁化固着層は強磁性層の間にＲｕ（ルテニウム）を形成した、シンセティック反強磁性構造と呼ばれる構造を併用することで、バイアスポイント設計、及び、ピン層の磁気安定性を高めることができるの。
【００３２】
またこれらのＳＶ膜において、ピン層の交換バイアス膜はＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、ＮｉＭｎ、ＦｅＭｎ、ＲｈＭｎ、ＲｕＭｎなどのＭｎ系反強磁性体を用いることができる。
【００３３】
またこれらの磁気抵抗効果素子は、積層順において、反強磁性膜をピン層の下部に形成したボトムタイプＳＶでも、反強磁性膜をピン層の上部に形成したトップタイプＳＶでもどちらでも有効である。
【００３４】
上述の磁気抵抗効果素子は、磁気記録再生装置において媒体の記録データを読み取る磁気ヘッドとして用いることができる。また、ＭＲＡＭ（magnetic random access memory）として用いることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる磁気抵抗効果素子の要部断面構成を表す概念図である。すなわち、本実施形態の磁気抵抗効果素子は、図示しない基板の上に、下地層１１、反強磁性層１２、ピン層１３、非磁性中間層１４、フリー層１５、高導電層１６、電子反射層１７、保護層２０がこの順に積層された構成を有する。
【００３６】
本実施形態においては、フリー層１５側に設けられた電子反射層１７は、アモルファスではなく、実質的に結晶質の単一な層により構成される。結晶質の単一な層とは、電子反射層１７が単結晶または多結晶からなることを意味し、例えば、アモルファスの中に微細結晶粒が点在するような混在した層ではないという意味である。
【００３７】
このように、フリー層１５の外側に設けられる電子反射層１７を結晶質の単一な層とすることにより、電子反射特性を向上させ、同時に熱的にも安定させることができる。すなわち、結晶質の単一な層とすれば、高導電層１６との界面において急峻なポテンシャルの分布を形成することができ、電子を効果的に反射させることができる。
【００３８】
また、電子反射層１７がアモルファスあるいはアモルファスと微細結晶粒との混在層であると、高温状態において拡散や相変態が生じやすく、高導電層１６との界面での原子組成分布も急峻性を失いやすくなる。その結果として、ポテンシャルの分布も急峻性を失い、電子の反射特性が劣化することとなる。
【００３９】
これに対して、本実施形態によれば、電子反射層１７を結晶質の単一な層とすることにより、高温状態においても、原子の拡散や相変態などが生じにくくなり、熱的に極めて安定させることができる。その結果として、高い電子反射特性を維持することができる。
【００４０】
ここで、「結晶質」か否かは、ＴＥＭ（transmission electron microscopy：透過型電子顕微鏡）観察によって得られる格子像から判断することができる。すなわち、格子像において秩序的な配列が観察されれば結晶質であると判断することができる。
【００４１】
あるいは、電子線回折像においてスポット状のパターンが観察された場合には、電子線の照射範囲は実質的に単結晶であり、「結晶質」であると判断することができる。また、電子線回折像においてリング状のパターンが得られた場合には、電子線の照射範囲は多結晶状態であり、「結晶質」であると判断することができる。
【００４２】
電子反射層１７を構成する物質として望ましいのは、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐ、Ｖ、Ｓｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｚｒ、  Ｃｒ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｆｅ、希土類金属、の中から選ばれる少なくとも１つを含んでいる酸化物である。この中でも、非磁性になる酸化物が望ましい。ここでいう「非磁性」とは、「常磁性」、「反強磁性」あるいは「反磁性」のことであり、自発磁化を持たないという意味である。この中でも、熱的に安定なＳｉＯ２、Ｗ−Ｏ、Ｎｂ−Ｏ、Ｍｏ−Ｏ、Ｖ−Ｏ、ＴｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３を主とする酸化物は、耐熱性の観点からも望ましい。
【００４３】
これらが「非磁性」であるか否かは、ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray spectroscopy）などによる組成分析で得られた結果から、それと同組成のバルクあるいは薄膜の磁化測定を行うことで知ることができる。
【００４４】
電子反射層１７の上に設けられる保護層２０の材料としては、Ｔａ（タンタル）や、あるいは絶縁層として主にアモルファス（非晶質）アルミナなどが積層される。これらの材料は、酸化されやすいＴａやＡｌなどの元素を含有するため、電子反射層１７から酸素を吸収しやすい。しかし、本実施形態によれば、電子反射層１７を「結晶質」とすることによって十分に安定な酸化物とすることができる。その結果として、電子反射層１７から保護層２０への酸素の拡散を抑えることができる。
【００４５】
電子反射層１７の酸化物を形成する方法は、チャンバー内に酸素を導入したり、ラジカル酸素を含む酸化処理によって作成する方法、あるいはイオン化したガスを照射することによって作成することができる。特に、活性状態の反応ガスを用いることで、より安定性が高く、安定な結晶構造を有する酸化物を形成することができる。このとき反応ガス自身をイオン化して照射しても良いし、アルゴンやキセノンやネオンをイオン化して照射しながら別の場所からチャンバー内に導入しても良い。
【００４６】
このとき、反応ガスによる影響が高導電層に達すると、熱安定性の劣化や、ＭＲの劣化を招くため、反応は高導電層との界面で止まっていなければならない。従って、活性ガスを用いて化学的に強力に処理すると同時に、強度的には弱い方が形成が容易である。
【００４７】
または、スパッターによって作成することもできるが、このときＲＦスパッターによって作成するよりもイオンビ−ムスパッターによる形成の方が、膜質をコントロールしやすいため良好な結晶性の膜を得ることができる。
【００４８】
電子反射層１７の膜厚は、熱安定性と、均質な膜質を得るために０．５ｎｍ以上であることが必要である。また一方で、電子反射層１７を５ｎｍ以上の厚みに形成すると、磁気ヘッドを形成したとき、高密度記録に対応するシールド間距離に挿入することが困難になる。このため、電子反射層１７の厚みは５ｎｍ以下にすることが望ましい。
【００４９】
また、フリー層１５の膜厚は、電子反射効果を有効にＭＲ向上に寄与させるためには、ある程度薄いほうがよい。具体的には、５ｎｍ以下であることが望ましい。しかしながら、薄すぎるとアップスピン電子とダウンスピン電子とで平均自由行程の差小さくなることによるＭＲ効果の減少が顕著になるため、１ｎｍ以上の厚みであることが望ましい。
【００５０】
また、フリー層１５は、Ｃｏ合金、あるいはＣｏ合金とＮｉ合金の積層構造であっても良いが、電子反射効果を得るためには積層界面が少ないほうがＭＲに寄与しない電子散乱を避けることができるため、単層のＣｏ合金を用いるほうが望ましい。
【００５１】
一方、ピン層１３は、その中に図示しない電子反射層を有する構造であってもよく、また同時に、シンセティック反強磁性構造であっても良い。シンセティック反強磁性構造を用いない場合、反強磁性交換バイアス膜１２の下部にバイアス調整層として、図示しない強磁性層を形成しても良い。シンセティック反強磁性構造は、Ｒｕ（ルテニウム）を用いて結合していても良いし、図示しない電子反射層自体が反強磁性結合を担っていても良い。これは、酸化物反強磁性体や、酸化物フェリ磁性体を膜厚コントロールして得ることができる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図２は、本実施形態にかかる磁気抵抗効果素子の要部断面構成を表す概念図である。すなわち、図示しない基板の上には、下地層１１、反強磁性層１２、ピン層１３、非磁性中間層１４、フリー層１５、高導電層１６、第１の電子反射層１７、第２の電子反射層１８、保護層２０がこの順に積層された構成を有する。つまり、この構成では、フリー層側に２層以上の電子反射層１７、１８が設けられている。
【００５３】
本実施形態においては、この２層の電子反射層の材料を適宜選択することにより、化学的に安定した電子反射作用を得ることができる。すなわち、酸素との結合エネルギーが異なる材料を２層以上積層することで、酸素の拡散を押さえ、良好な電子反射界面を維持することができる。
【００５４】
具体的には、フリー層１５に近い第１の電子反射層１７を、フリー層１５から遠い第２の電子反射層１８よりも酸化しやすい元素の酸化物により構成する。このようにすると、第２の電子反射層１８は、第１の電子反射層１７から保護層２０に対する酸素の拡散を阻止するバリアとして機能する。
【００５５】
すなわち、これら電子反射層１７、１８の上に形成される保護層２０の材料としては、Ｔａ（タンタル）や、あるいは絶縁層として主にアモルファス（非晶質）アルミナなどが積層される。これらの材料は、酸化されやすいＴａやＡｌなどの元素を含有するため、近傍の電子反射層から酸素を吸収しやすい。これに対して、本実施形態によれば、保護層２０に近い第２の電子反射層１８から保護層２０への酸素の拡散が生じたとしても、第１の電子反射層１７から第２の電子反射層１８への酸素の流出は生じにくい。これは、第１の電子反射層１７の方が、より酸化されやすい元素を含むからである。つまり、第２の電子反射層１８が酸素の拡散に対する「バリア」として作用し、第１の電子反射層１７からの酸素の流出を効果的に防止することができる。
【００５６】
より具体的には、第１の電子反射層１７が、Ｔｈ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｓｃ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｌａ，Ｙ，Ａｌ，Ｐ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃａ，Ｂ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｂｅ，Ｓｒ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｖ，Ｆｅ，Ｓｂ，Ｚｎ，Ａｓ，Ｌｉ，Ｃｏ，Ｒｂ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔの中から選択された第１の元素を含む物質の酸化物からなり、かつ、第２の電子反射層１８が、上記の元素配列において、第１の電子反射層１７に含まれている第１の元素よりも右側に並ぶ元素のうちから選択された第２元素を含む酸化物からなるものとする。
【００５７】
上記の元素の配列においては、左から右に行くにつれて、酸素との結合エネルギーが低く、酸化しにくくなる。つまり、上述の如く、第１の電子反射層１７を、より左側の元素の酸化物により形成すれば、この電子反射層１７は第２の電子反射層１８よりもより安定となり、第２の電子反射層１８は酸素の拡散を阻止するバリアとして機能する。
【００５８】
保護層２０としては、前述したように、Ｔａやアモルファスアルミナなどが形成されるが、アモルファスアルミナが電子反射層１８の上に直接形成されると酸素の吸収が激しいので、Ｔａなどを介してアモルファスアルミナを積層すると良い。
【００５９】
高伝導層１６に最も近い第１の電子反射層１７は、第１実施形態のように結晶質であるとさらに良好な電子反射特性が得られるが、本実施形態のように酸素拡散を防ぐ構成をとれば、アモルファスでもある程度良好な特性が安定して得られる。
【００６０】
第１の電子反射層１７とその外側の第２の電子反射層１８の具体的な組み合わせとしては、前者にＴａ酸化物、後者にＮｉ酸化物、あるいは前者にＴａ酸化物、後者にＡｌ酸化物、あるいは前者にＣｒ酸化物、後者にＮｉ酸化物、あるいは前者にＡｌ酸化物、後者にＮｉ酸化物のいずれかをそれぞれ主成分とした構成を用いると、良好な特性が得られる。
【００６１】
これらの酸化物を形成する方法としては、ラジカル酸素を含む酸化処理によって作成する方法、あるいはイオン化した酸素を含むガスを照射することによって作成する方法などを挙げることができる。または、スパッタによって作成することもできるが、このときＲＦスパッタによって作成するよりもイオンビ−ムスパッタによる形成の方が、膜質を制御しやすいため良好な結晶性の膜を得ることができる。
【００６２】
電子反射層１７、１８の膜厚は、熱安定性と、均質な膜質を得るために０．５ｎｍ以上とすることが望ましい。また、一方で５ｎｍ以上形成すると、磁気ヘッドを形成したとき、高密度記録に対応するシールド間距離に挿入することが困難になる。このため５ｎｍ以下にすることが望ましい。
【００６３】
また、フリー層１５の膜厚は、電子反射効果を有効にＭＲ向上に寄与させるためには、ある程度薄いほうがよい。具体的には５ｎｍ以下であることが望ましい。しかしながら薄すぎるとアップスピン電子とダウンスピン電子とで平均自由行程の差小さくなってくることによるＭＲ効果の減少が顕著になるため、１ｎｍ以上の厚みであることが望ましい。
【００６４】
また、フリー層１５は、Ｃｏ合金、あるいはＣｏ合金とＮｉ合金の積層構造であっても良いが、電子反射効果を得るためには積層界面が少ないほうがＭＲに寄与しない電子散乱を避けることができるため、単層のＣｏ合金を用いるほうが望ましい。
【００６５】
一方、ピン層１３は、図示しない電子反射層を有する構造であってもよく、また同時に、シンセティック反強磁性構造であってもかまわない。シンセティック反強磁性構造を用いない場合、反強磁性交換バイアス膜となる反強磁性層１２の下にバイアス調整層として、図示しない強磁性層を形成しても良い。シンセティック反強磁性構造は、Ｒｕを用いて結合していても良いし、図示しない電子反射層自体が反強磁性結合を担っていても良い。これは、酸化物反強磁性体や、酸化物フェリ磁性体を膜厚コントロールして得ることができる。
【００６６】
以上説明した具体例においては、電子反射層を２層構成とした場合を例示したが、本発明はこれには限定されず、電子反射層を３層あるいはそれ以上の多層構成としても良い。
【００６７】
図３は、電子反射層を３層構成とした場合の構成を例示した概念図である。すなわち、同図のスピンバルブ素子においては、高導電層１６の上に第１の電子反射層１７、第２の電子反射層１８、第３の電子反射層１９がこの順に積層されている。ここで、第１の電子反射層１７と第２の電子反射層１８との関係は図２に関して前述したものと同様である。すなわち、第１の電子反射層１７の方が、より酸化されやすい元素の酸化物として形成されている。
【００６８】
一方、第３の電子反射層１９については、第２の電子反射層１８よりも、より酸化されやすい元素の酸化物により形成しても良く、逆に、第２の電子反射層１８よりも、より酸化されにくい元素の酸化物により形成しても良い。
【００６９】
第３の電子反射層１９を酸化されやすい元素により形成した場合、第３の電子反射層１９自体が安定な酸化物となり、第３の電子反射層１９から保護層２０に対する酸素の流出を抑制することができる。その結果として、下層の第１及び第２の電子反射層１７、１８に対しても、酸素の拡散バリアとして作用させることができる。
【００７０】
一方、第３の電子反射層１９を酸化されにくい元素により形成した場合は、この電子反射層１９から保護層２０に対する酸素の流出は生じやすくなる。しかし、図２に関して前述したメカニズムと同様に、第１及び第２の電子反射層１７、１８は、より酸化されやすい元素を含んでいるため、第１及び第２の電子反射層１７、１８から第３の電子反射層１９への酸素の流出は生じにくくなる。つまり、第３の電子反射層１９は、第１及び第２の電子反射層１７、１８に対して酸素の拡散バリアとして作用することができる。
【００７１】
図３においては、電子反射層を３層構成とした場合を例示したが、本発明はこれ以外にも、電子反射層を４層あるいはそれ以上の多層構造とした構成も包含する。これらいずれの場合にも、フリー層１５に最も近い電子反射層とそれに隣接した電子反射層との間で、図２に関して前述した関係が維持されていれば良い。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態によれば、フリー層の上の電子反射層を多層構造とし、フリー層に最も近い電子反射層を、それに隣接した電子反射層よりも酸化されやすい元素の酸化物により形成することにより、安定した電子反射特性を実現することができる。
【００７３】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の磁気ヘッドの要部断面構成を表す概念図である。すなわち、基板１０１の上には、アルミナギャップ層１０２が形成され、この上に選択的に本発明の磁気抵抗効果素子ＳＶが設けられる。磁気抵抗効果素子ＳＶとしては、第１乃至第２実施形態に関して前述したいずれかの素子を用いる。磁気抵抗効果素子ＳＶの両端には、フリー層の磁化をバイアスさせる目的で一対のバイアス層１０３、１０３が設けられる。バイアス層１０３は、強磁性体あるいは反強磁性体からなる。
【００７４】
さらに、磁気抵抗効果素子ＳＶの両端には、センス電流を供給するための一対の電極１０４、１０４が設けられ、これらの上には、アルミナギャップ層１０５、ヘッド保護膜１０６が形成される。
【００７５】
ここで、シールド間距離は５０ｎｍから１００ｎｍ程度であり、トラック幅は０．１５から０．３ミクロン程度とすることかできる。
【００７６】
（実施例）
以下に本発明の実施例について説明する。
【００７７】
スパッタ法により、以下のような構成のＳＶ膜を作成してＭＲ特性の比較を行った。
【００７８】
Ｔａ３ｎｍ（下地層）／ＮｉＦｅＣｒ３ｎｍ（下地層）／
ＰｔＭｎ１０ｎｍ（反強磁性層）／ＣｏＦｅ１．５ｎｍ（ピン層）／
Ｒｕ０．９ｎｍ（ピン層）／ＣｏＦｅ０．５ｎｍ（ピン層）／
Ｆｅ酸化物１．５ｎｍ（電子反射層）／ＣｏＦｅ２ｎｍ（ピン層）／
Ｃｕ２ｎｍ（非磁性中間層）／ＣｏＦｅ２ｎｍ（フリー層）／
Ｃｕ１ｎｍ（高導電層）／Ｘ（電子反射層）／
アモルファスアルミナ１００ｎｍ
このＳＶ膜において、種々の酸化方法により酸化処理を施して、電子反射層Ｘとして膜厚１ｎｍのＦｅ酸化物あるいはＣｒ酸化物を形成し、ＥＸＡＦＳ（Extended X-ray Absoption Fine Structure）による生成物の種類及びその存在比、および断面ＴＥＭによる結晶性の観察を行った。この結果を以下にまとめる。
【００７９】
0003645159.tif 000002
ここで、実施例１及び２と比較例１及び２においては、電子反射層ＸのＦｅ物を形成するに際して、まず、金属Ｆｅを１ｎｍの厚みに形成してから、酸化処理を施した。
【００８０】
酸化処理は、自然酸化の場合、１０−６Ｔｏｒｒのオーダーの雰囲気で行った。イオン照射の場合、Ａｒ（アルゴン）を１ｓｃｃｍ、Ｏ２（酸素）を５ｓｃｃｍ導入してプラズマ化し、加速電圧は５０ｅＶで行った。
【００８１】
酸素ラジカル照射は、Ａｒを１ｓｃｃｍ、Ｏ２を５ｓｃｃｍ導入してプラズマ化して、基板から１０〜１５ｃｍだけ離した照射口から差圧によって導入した。
【００８２】
イオンビームスパッタは、Ｆｅ２Ｏ３のターゲットをＡｒでスパッタした。また、１ｓｃｃｍの酸素をＡｒに混合した。
【００８３】
これらの試料のＭＲ特性を評価した結果を以下にまとめる。
【００８４】
0003645159.tif 000003
比較例１が１２％にとどまったのに対して、比較例２、実施例１〜３は１５％以上の大きな値を示した。これは、比較例１では、Ｆｅ酸化物の様々な相が混在しており、電子ポテンシャルがばらつくため良好な電子反射が得られないことが原因であると考えられる。断面ＴＥＭによっても、比較例１がアモルファス状の形態が随所に見られるのに対して、比較例２、実施例１〜３では、酸化層自体がエピタキシャルに成長している様子が観察できた。このように、エンネルギーを与えた酸化処理を行うことによって、酸化物が明確な結晶格子を作ることがわかった。また、それによりＭＲが向上することがわかった。
【００８５】
一方、比較例２の磁化測定を試みたところ、実施例と比べて明確な自発磁化の違いが観察できて、その違いは全体の磁化の５％であった。このことから、バイアスポイントにずれが出ることがわかった。これは、フェリ磁性成分であるＦｅ３Ｏ４が多く含まれるためである。
【００８６】
一方、実施例では、磁化測定の結果、Ｆｅ酸化物を形成しない場合と優位な差が見られなかった。そのため膜厚設計通りのバイアスポイント調整が可能であった。また、Ｃｒ２Ｏ３は反強磁性体であるが、この場合も、自然酸化の場合には金属相との混合状態が形成されていること、および結晶格子像がアモルファス成分を多く含むことから電子反射効果が若干抑制されていることがわかった。
【００８７】
一方、酸素ラジカル照射およびイオン照射では、断面ＴＥＭでも結晶性の良い膜になっていることがわかった。ＭＲ特性も良好な特性が得られた。また、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒの内から選ばれる合金のコランダム酸化物はすべてよいＭＲ特性を示した。また、これらに５％以下のＳｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｂなどを加えたものも良いＭＲ特性と耐熱性を示した。
【００８８】
次に、Ｘの構成として以下のような構造を作成した。
【００８９】
試料                構成
実施例６      Ｔａ酸化物２ｎｍ／ＮｉＯ２ｎｍ／Ｔａ３ｎｍ
実施例７      Ｔａ酸化物２ｎｍ／Ａｌ２Ｏ３２ｎｍ／Ｔａ３ｎｍ
実施例８      Ｔａ酸化物２ｎｍ／ＮｉＯ２ｎｍ
実施例９      Ｔａ酸化物２ｎｍ／Ａｌ２Ｏ３２ｎｍ
比較例４      Ｔａ酸化物２ｎｍ／３Ｔａ
比較例５      Ｔａ酸化物２ｎｍ
比較例６      ＮｉＯ２ｎｍ／Ｔａ酸化物２ｎｍ／Ｔａ３ｎｍ
比較例７      Ａｌ２Ｏ３２ｎｍ／Ｔａ酸化物２ｎｍ／Ｔａ３ｎｍ
比較例８      ＮｉＯ２ｎｍ／Ｔａ酸化物２ｎｍ
比較例９      Ａｌ２Ｏ３２ｎｍ／Ｔａ酸化物２ｎｍ
上記の酸化層は、すべて、金属層を形成しイオンビーム照射により酸化させて作成した。以下に、これらのＭＲ測定の結果を示す。
【００９０】
0003645159.tif 000004
比較例４では、２種類のアニールで両方ともＭＲが実施例に比べて４〜５％小さくなっており、これはＴａ酸化層の酸素が同種の金属である保護膜Ｔａに拡散しやすいために、Ｃｕ層（高導電層）との界面に酸素欠損部分あるいは金属Ｔａが析出したことが原因である。
【００９１】
ＥＤＸ観察によって、界面からアニール後に酸素が大きく減少していることが判明した。それに対して実施例６、７では、ＭＲは１５％程度の値であり、耐熱性も大きく向上している。これは、ＮｉＯ、Ａｌ２Ｏ３などが、酸素拡散バリアとして機能するからである。ＥＤＸ観察によって、界面の酸素がアニール前後で変化しないことがわかった。
【００９２】
また、比較例５では、層ＸがアモルファスＴａ酸化物であるため、短時間のアニールでは良い特性を示すが、長時間の耐熱性では、アモルファスであるために酸素がアモルファスアルミナとの間で行き来するため、Ｔａ酸化物界面での電子ポテンシャルが変化して、特性が劣化してしまう。
【００９３】
比較例６、８では、界面にＮｉＯを形成したため、良好な電子反射特性を得ることができなかった。ＮｉＯは、２−５ｎｍ程度の膜厚では良好な膜質を得ることが困難で、ここでの例でもＣｕとの界面で島状に成長していることが確認できた。
【００９４】
比較例７、９は、短時間のアニールでは良好な特性を示し、長時間のアニールでもある程度の特性を保っている。しかしながら、実施例７、９と比較すると若干特性が劣っている。これは、比較例７、９でも酸化層を積層したことによって全体的には酸素の拡散が抑えられているが、ＴａのほうがＡｌよりも酸素との結合エネルギーが大きいため若干は酸素がＴａ酸化物中に吸い上げられ、界面状態が変化したことが原因であると考えられる。
【００９５】
また、これらの比較例の全てにおいて、２７０℃で５０時間のアニールによって、酸化物層間、あるいは酸化物と保護膜、あるいは絶縁膜アモルファスアルミナの間に金属原子の拡散が起こっていることがわかった。これに対して、すべての実施例においては、同様のアニールの後にも特性に大きな変化は無く、２〜３％程度の拡散であれば問題は無いことがわかった。
【００９６】
また、これらの酸化物に５％以下のＳｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｂなどを加えたものも良い耐熱性を示した。特に、Ｃｕ層に接する酸化物においてはＥＤＸによる分析の結果、その外側に積層されている酸化層への酸素の拡散がより抑えられていることがわかった。
【００９７】
以上のように、酸素との結合エネルギーの異なるものを積層した構造は、効率よく酸素拡散を抑制することが判明した。
【００９８】
以上、具体例を参照しつつ本発明の磁気抵抗効果素子及び磁気ヘッドについて説明した。
【００９９】
次に、本発明の本発明の磁気再生装置について説明する。以上説明した本発明の磁気抵抗効果素子及び磁気ヘッドは、例えば、記録再生一体型の磁気ヘッドアセンブリに組み込まれ、磁気再生装置に搭載することができる。
【０１００】
図５は、このような磁気記録再生装置の概略構成を例示する要部斜視図である。すなわち、本発明の磁気記録再生装置１５０は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図において、長手記録用または垂直記録用磁気ディスク２００は、スピンドル１５２に装着され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しないモータにより矢印Ａの方向に回転する。磁気ディスク２００は、磁気ディスク２００に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダ１５３は、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取り付けられている。ここで、ヘッドスライダ１５３は、例えば、前述したいずれかの磁気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッドをその先端付近に搭載している。
【０１０１】
磁気ディスク２００が回転すると、ヘッドスライダ１５３の媒体対向面（ＡＢＳ）は磁気ディスク２００の表面から所定の浮上量をもって保持される。
【０１０２】
サスペンション１５４は、図示しない駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエータアーム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークからなる磁気回路とから構成される。
【０１０３】
アクチュエータアーム１５５は、固定軸１５７の上下２箇所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１５６により回転摺動が自在にできるようになっている。
【０１０４】
図６は、アクチュエータアーム１５５から先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡大斜視図である。すなわち、磁気ヘッドアッセンブリ１６０は、例えば駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５１を有し、アクチュエータアーム１５５の一端にはサスペンション１５４が接続されている。
【０１０５】
サスペンション１５４の先端には、ヘッドスライダ１５３が取り付けられ、その先端には、前述したいずれかの磁気抵抗効果素子を用いた再生用磁気ヘッドが搭載されている。記録用ヘッドを組み合わせても良い。サスペンション１５４は信号の書き込みおよび読み取り用のリード線１６４を有し、このリード線１６４とヘッドスライダ１５３に組み込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に接続されている。図中１６５は磁気ヘッドアッセンブリ１６０の電極パッドである。
【０１０６】
ここで、ヘッドスライダ１５３の媒体対向面（ＡＢＳ）と磁気ディスク２００の表面との間には、所定の浮上量が設定されている。本発明の磁気再生装置は、スライダ１５３が磁気ディスク２００の表面から所定の距離だけ浮上した状態で動作する「浮上走行型」でも良く、スライダ１５３と磁気ディスク２００とを逆に積極的に接触させて、走行させる「接触走行型」であっても良い。
【０１０７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【０１０８】
例えば、本発明の磁気抵抗効果素子は、図１乃至図３に例示したものに限定されず、その積層構成、各層の膜厚や材質については、当業者が適宜選択して本発明と同様の効果を同様に得ることができる。さらに、各層を構成する材料については、素子の成膜中、あるいは成膜後における各工程の処理の際に、素子が導入される雰囲気の温度・周辺ガス等によって、層の元素が隣接する層へと拡散したり、さらに他の層へと拡散することも考えられる。このような拡散が生じても、最終的に得られた素子において、本発明の全構成が実質的に確認できれば、これは本発明の範囲内にあるということができる。
【０１０９】
また、磁気ヘッドを構成する各要素の材料や形状などに関しても、具体例として前述したものには限定されず、当業者が選択しうる範囲のすべてを同様に用いて同様の効果を奏し得る。
【０１１０】
また、磁気再生装置に関しても、再生のみを実施するものでも、記録・再生を実施するものあっても良く、また、媒体は、ハードディスクには限定されず、その他、フレキシブルディスクや磁気カードなどのあらゆる磁気記録媒体を用いることが可能である。さらに、磁気記録媒体を装置から取り外し可能した、いわゆる「リムーバブル」の形式の装置であっても良い。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フリー層側の電子反射層として結晶質の酸化物を用いることで良好な電子反射特性と、良好な耐熱性及び信頼性を得ることができる。
【０１１２】
また、本発明によれば、フリー層側の電子反射層を２層以上の積層構造とすることによって、さらに酸素拡散を抑制することができる。
【０１１３】
その結果として、５０Ｇｂｐｓｉあるいはそれ以上の記録密度の磁気記録再生技術を実現することができ、産業上のメリットは多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる磁気抵抗効果素子の要部断面構成を表す概念図である。
【図２】本発明の第２の実施形態にかかる磁気抵抗効果素子の要部断面構成を表す概念図である。
【図３】電子反射層を３層構成とした場合の構成を例示した概念図である。
【図４】本発明の磁気ヘッドの要部断面構成を表す概念図である。
【図５】本発明による磁気記録再生装置の概略構成を例示する要部斜視図である。
【図６】アクチュエータアーム１５５から先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡大斜視図である。
【符号の説明】
１１  下地層
１２  反強磁性層
１３  ピン層
１４  非磁性中間層
１５  フリー層
１６  高導電層
１７  第１の電子反射層
１ ８  第２の電子反射層
１９  第３の電子反射層
２０  保護層
１５０  磁気記録装置
１５１  磁気ディスク
１５３  ヘッドスライダ
１５４  サスペンション
１５５  アクチュエータアーム
１５６  ボイスコイルモータ
１５７  固定軸
【図１】
0003645159.tif 000005
【図２】
0003645159.tif 000006
【図３】
0003645159.tif 000007
【図４】
0003645159.tif 000008
【図５】
0003645159.tif 000009
【図６】
0003645159.tif 000010