(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮｉとＦｅを主成分とする金属からなる第１の強磁性金属層と、
前記第１の強磁性金属層上に設けられるＣｏからなる第２の強磁性金属層と、
前記第１の強磁性金属層と第２の強磁性金属層の間に形成されるＣｕ層と、
前記第１の強磁性金属層と前記Ｃｕ層の間に設けられるＣｏまたはＣｏを主成分とする第３の強磁性金属層とを有することを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気抵抗効果素子において、前記第１の強磁性金属層と第３の強磁性金属層とＣｕ層と第２の強磁性金属層からなる多層磁性薄膜を１周期とする積層膜が、第２のＣｕ層を介して少なくとも２回以上積層されたことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の磁気抵抗効果素子において、前記第３の強磁性金属層の厚さは前記第１の強磁性金属層の厚さの１／３以下であることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
請求項２に記載の磁気抵抗効果素子において、前記第１の強磁性金属層と前記第２のＣｕ層との間に形成される、ＣｏまたはＣｏを主成分とする第４の強磁性金属層を有し、該第４の強磁性金属層の厚さは、前記第１の強磁性金属層の厚さの１／３以下であることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子において、前記第１の強磁性金属層は、Ｃｏを含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
磁気記録媒体と、これを回転駆動する駆動部と、記録用の誘導型磁気ヘッドと、再生用の磁気抵抗効果型ヘッドを有する磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対して相対運動をさせる手段と、前記誘導型磁気ヘッドへの信号の入力と前記磁気抵抗効果型ヘッドからの出力信号の再生を行うための記録再生信号処理手段とを有し、前記磁気抵抗効果型ヘッドを請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子で構成したことを特徴とする磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンピュータの補助記憶装置等に用いる磁気記憶装置およびその再生用の磁気ヘッドに用いる磁気抵抗効果素子に係わり、さらに詳しくは、１平方インチ当たり600メガビット以上の超高記録密度の磁気記憶装置とその再生磁気ヘッドに用いるのに好適な磁気抵抗効果素子に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の進行と共に、日常的に扱う情報量は増加の一途を辿っている。これに伴って、磁気記憶装置に対する高記録密度・高記憶容量化の要求が強くなっている。
【０００３】
代表的な磁気記憶装置である磁気ディスク装置を高記録密度化していった場合、一般に、従来の電磁誘導型磁気ヘッドでは再生出力が低下し、再生が困難になる。このため、特開昭51―44917号記載のように記録用磁気ヘッドと再生用磁気ヘッドを別にし、再生用磁気ヘッドとして高記録密度化した場合にも比較的高い出力の得られる磁気抵抗効果を利用した磁気ヘッドを用いることが検討されている。この磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを用いた場合にも、今後の急速な高記録密度化に対応するためには、一層の高出力化が必要と考えられる。このためには、大きな磁気抵抗効果を示す材料の開発が重要である。
【０００４】
現在、磁気抵抗効果素子用の材料としては、NiFe合金の薄膜が広く用いられている。この合金系の磁気抵抗効果は、既に詳しく調べられており、磁気抵抗変化率が４％を越える材料を得るのは困難なのが現状である。これに対し近年、フィジカル  レビュー  レターズ第61巻（1988年）の第2472頁から第2475頁（Phys。 Rev。 Lett。、 vol。61 (1988)pp。2472―2475）、ジャーナル  オブ  フィジカル  ソサイアティ  オブ  ジャパン第59巻（1990年）の第3061頁から第3064頁（J。 Phys。 Soc。 Jpn。、 vol。59 (1990) pp。3061―3064）、あるいは、フィジカル  レビュー  レターズ第66巻（1991年）の第2152頁から第2155頁（ Phys。 Rev。 Lett。 vol。66(1991) pp。2152―2155）に記載されているように、[Fe/Cr]、[NiFe/Cu/Co/Cu]、[Co/Cu]等の積層構造を多数回繰り返した層構造を持つ多層磁性薄膜においてNiFe合金膜を上回る大きな磁気抵抗効果が見いだされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
再生用の磁気ヘッドに用いる磁気抵抗効果素子では、磁気記録媒体に記録された磁区からの漏洩磁界（最大100エルステッド程度）により大きな磁気抵抗変化を示すことが要求される。
【０００６】
上記の多層磁性薄膜のうち、[Fe/Cr]多層膜と[Co/Cu]多層膜では、室温においてそれぞれ20％および40％程度の磁気抵抗変化が報告されている。しかし、磁気抵抗変化が起きる磁界範囲が、それぞれ、14キロエルステッドおよび２キロエルステッド程度と大きいため、単位磁界当たりの磁気抵抗変化はNiFe合金薄膜よりも小さいという問題がある。このため、これら材料では再生用磁気ヘッドの高出力化は期待できない。
【０００７】
これに対し、[NiFe/Cu/Co/Cu]多層膜は、磁気抵抗変化が50エルステッド程度の小さい磁界で起きるため、[Fe/Cr]や[Co/Cu]に比べて磁気ヘッドの高出力化が期待できる。しかし、磁気抵抗変化が９％程度と[Fe/Cr］や[Co/Cu]に比べて小さいという問題があるため、現状では、再生用磁気ヘッド出力の大きな増加は望めない。
[Fe/Cr]多層膜のような強磁性金属層と非強磁性金属層を交互に積層した多層磁性薄膜の巨大な磁気抵抗効果（ＭＲ効果）は、基本的には、隣合う磁性層の磁化が非磁性のスペーサ層を介して反平行に結合し、伝導電子のスピン方向に依存した散乱が大きくなるために生ずると考えられている。これまでに、[Fe/Cr]、 [Co/Cu]、 [NiFe/Cu/Co/Cu] 等において、この機構に基づくＭＲ効果が報告されている。このうち、[Fe/Cr]と[Co/Cu]では、スペーサ層の伝導電子を介した強磁性層間の交換相互作用により磁化の反平行状態が出現していると考えられている。この相互作用はかなり強いため、これに打ち勝って磁化の方向を平行に揃えるためには数キロエルステッド以上の大きな磁界が必要である。このため、磁気抵抗変化（ＭＲ変化）が起きる磁界範囲が数キロエルステッド程度以上と大きく、単位磁界当たりのＭＲ変化はNiFe合金薄膜よりも小さい。
これに対し、[NiFe/Cu/Co/Cu]では、これらの系とは異なる機構で、磁化の反平行状態が出現する。すなわち、この系に含まれるNiFeとCoの２種類の磁性層では保磁力が異なるため、磁化過程で、保磁力の小さなNiFe層の磁化が先に反転して、NiFe層とCo層の磁化の方向が反平行となる。従って、この系では、NiFe層の磁化反転が起きる50エルステッド程度の小さな磁界でMR変化が起きる。しかし、先に述べたように、この系の抵抗変化の最大値が９％程度と、[Fe/Cr]や[Co/Cu]に比べると、かなり小さくなっている。この原因の１つとして、NiFe層とCo層の間に存在する強磁性的な結合が挙げられる。すなわち、ＭＲ変化を大きくするためには、非強磁性のスペーサ層の厚さをできるだけ薄くして、単位膜厚当たりの磁性層数を多くする必要がある。これによって、伝導電子がスピン方向に依存した散乱を受ける確率が高くなり、ＭＲ変化が大きくなる。しかし、[NiFe/Cu/Co/Cu]では、Cu層が薄くなるとNiFe層とCo層の間に互いの磁化を平行に揃えようとする強磁性的な結合が生じる。このため両磁性層の磁化反転が独立でなくなり、ＭＲ変化が小さくなる。実際、[Co/Cu]では、Cu層厚が1nm程度の時に非常に大きなMR変化が得られるのに対し、[NiFe/Cu/Co/Cu]では、Cu層厚が5nm以下になるとＭＲ変化が低下してしまう。従って、何らかの方法で、NiFe層―Co層間の強磁性的な結合を弱めて独立な磁化反転を実現できれば、より大きなMR変化が得られると考えられる。
【０００８】
本発明の第１の目的は、磁気抵抗変化率が小さいという［NiFe/Cu/Co/Cu］多層磁性薄膜の問題点を解決して、磁気記録媒体に高密度で記録された情報を再生する磁気ヘッドに用いるのに好適な磁気抵抗効果素子を提供することである。第２の目的は、この磁気抵抗効果素子を用いて、高密度な情報の記録再生が可能な磁気記憶装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的は、少なくとも２種類の強磁性金属層と少なくとも１種類の非強磁性金属層を積層した多層磁性薄膜に生じる抵抗変化を利用して磁界を検出する磁気抵抗効果素子において、当該多層磁性薄膜に含まれる磁性層間の磁気相互作用を制御するための手段として、第１の種類の強磁性金属層と非強磁性金属層の間に、第１の種類の強磁性金属層よりも薄い第２の種類の強磁性金属層を挿入することにより、達成される。
【００１０】
上記第２の目的は、磁気記録媒体と、これを回転駆動する駆動部と、記録用の誘導型磁気ヘッドと、再生用の磁気抵抗効果型磁気ヘッドと、上記誘導型磁気ヘッドと磁気抵抗効果型磁気ヘッドを上記記録媒体に対して相対運動させる手段と、上記誘導型磁気ヘッドへの信号の入力と上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドからの出力信号の再生を行うための記録再生信号処理手段を有する磁気記憶装置において、再生用磁気抵抗効果型磁気ヘッドを上記第１の目的を達成することのできる磁気抵抗効果素子で構成することにより達成される。
【００１３】
【作用】
本発明者らは、種々の手法を検討した結果、図１に示すように[NiFe/Cu/Co/Cu]多層膜のNiFe層とCu層の界面にCo層を挿入して[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]とすることにより、NiFe層―Co層間の強磁性的な結合が弱められ、ＭＲ変化が増大できることを見いだした。
【００１４】
図２に[NiFe/Cu/Co/Cu]多層膜と[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]多層膜のＭＲ曲線（掃引磁界に対する抵抗変化を示曲線）を示す。[NiFe/Cu/Co/Cu]多層膜におけるNiFe層の厚さは2nm、Co層の厚さは2nm、Cu層の厚さは3nmである。[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]多層膜は上記[NiFe/Cu/Co/Cu]多層膜のNiFe層―Cu層間に厚さ0。2nmのCo層を挿入したものである。また、各多層膜は、［ ］内の積層構造を１周期として、これを20周期分積層したものである。図に見るように、厚さ0。2nmと非常に薄いCo層を挿入することによって、ＭＲ変化率（ＭＲ曲線における抵抗率変化の極大値）が約７％から15％程度に増大している。図３に上記の２種類の多層膜の磁化曲線を示す。この図に見るように、[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]の磁化曲線には、[NiFe/Cu/Co/Cu]の磁化曲線には見られない折れ曲がりが見られる。[NiFe/Cu/Co/Cu]においても、Cu層が十分厚くなり、NiFe層―Co層間の強磁性的な相互作用が弱めらると、保磁力の小さNiFe層がCo層よりも先に磁化反転するようになるため、このような磁化曲線の折れ曲がりが見られるようになる。従って、[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]では、NiFe層―Cu層界面に薄いCo層を挿入したことによって磁性層間の強磁性的な結合が弱められていると考えられる。このような薄いCo層の挿入によって強磁性的な結合が弱められる機構は、今のところ明らかではない。しかし、磁性多層膜における磁性層間の磁気的な相互作用に関して、これまでに明らかになっている事実から、次のように推定される。すなわち、[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]では、NiFe層―Cu層界面に挿入した薄いCo層が、Cu層を挟んで、厚いCo層と対向している。同様にCu層を挟んでCo層が対向している[Co/Cu]多層膜ではCo層同士が反強磁性的に結合することから、[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]においても、薄いCo層と厚いCo層の間に反強磁性的な相互作用が生じるものと考えられる。この反強磁性的な相互作用によって、もともと存在するNiFe層―Co層間の強磁性的な結合が弱められたのではないかと考えられる。また、[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]では、挿入Co層とNiFe層が直接接しているため、その間には非常に強い磁気的な結合が生じ、NiFe層とこれを挟む挿入Co層から成る(Co/NiFe/Co)は一体となって磁化反転していると考えられる。(Co/NiFe/Co)の磁気特性は、挿入Co層が0。2nm程度と非常に薄いため、NiFe層に近いものとなり、その保磁力はCo層よりも小さくなっていると考えられる。このため、磁化過程で(Co/NiFe/Co)層と厚いCo層の磁化が反平行になる状態が実現し、大きなＭＲ変化が生じているものと考えられる。
【００１５】
挿入Co層があまり厚くなると、(Co/NiFe/Co)層の磁気特性が挿入Co層の特性に引きずられて変化し、保磁力が大きくなるため、磁化の反平行状態が実現しにくくなりＭＲ変化が小さくなってしまう。挿入Co層の厚さは、これによって挟まれるNiFe層の厚さの１／３以下であることが望ましい。[NiFe/Cu/Co/Cu]多層膜では、NiFe層とCu層の界面が１周期の中に２回現れる。上記の検討では、両方の界面にCo層を挿入した。一方の界面にだけCo層を挿入した[(NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]あるいは[(Co/NiFe)/Cu/Co/Cu]においても同様の効果が得られるが、両方の界面にCo層を挿入した方が効果が大きい。本発明の磁気抵抗効果素子がNiFe単層膜から成る磁気抵抗効果素子よりも高い磁界感度を持つためには、保磁力の異なる２種類の強磁性金属層と、これを磁気的に分離する非強磁性金属層、および、挿入磁性層から成る積層構造を１周期として、この積層周期構造が２回以上、好適には５回以上繰り返されていることが望ましい。
【００１６】
また、上記の検討では、ＮｉＦｅ層とＣｕ層の界面にＣｏ層を挿入したが、Ｃｏ層の代わりに、３原子％以下のＮｉあるいはＦｅを含むＣｏ合金層を挿入した場合にも、ほぼ同様の結果が得られた。
【００１７】
【実施例】
実施例１：
以下、本発明の一実施例を図１、図４および図５により説明する。セラミック基板10の上に、図１に示すような積層構造を持つ多層磁性薄膜をスパッタ法により形成した。この多層磁性薄膜は、厚さ2nmのCo層、厚さ3nmのCu層、厚さｔのCo層、厚さ2nmのFeNi合金層、厚さｔのCo層、および厚さ3nmのCu層を順次積層した［2nm Co/3nm Cu/t Co/2nm FeNi/t Co/3nm Cu］なる積層構造を１周期として、これを20周期積層したものである。この多層磁性薄膜は[NiFe/Cu/Co/Cu]多層膜のNiFe層とCu層の間にCo層を挿入した構造を持っている。FeNi層に接した挿入Co層の厚さｔが0nm〜1nmの範囲の試料を数種類作製した。光リソグラフィー技術により、これらの多層積層磁性薄膜を加工し、図４に示すような形状の磁気抵抗効果素子11を形成した。図中、a〜dで示した寸法は、それぞれ、a=100μm、 b=5μm、 c=5μm、 d=15μmとした。この磁気抵抗効果素子に定電流源12と電圧検出器13を接続した。
【００１８】
図４の矢印14で示した方向に磁界を印加して磁気抵抗変化率を調べた。図５に、挿入Co層の厚さｔと磁気抵抗変化率の関係を示す。この図に見るように、挿入Co層の厚さが0。2nmのときに磁気抵抗変化率が最大となっている。このときの磁気抵抗変化率は16％であり、Co層を挿入しない（ｔ=0）場合に比べ約２倍の値が得られている。抵抗が最大となる磁界は50エルステッドであり、Co層を挿入しない場合（40エルステッド）よりもやや大きくなっており、磁界検出感度としては約６割大きな値が得られた。
【００１９】
実施例２：
本発明の一実施例を図４、図６、図７、図８およびに図９より説明する。セラミック基板の上に、図６に示すような積層構造を持つ多層磁性薄膜を、磁界を印加しながら、スパッタ法により形成した。この多層磁性薄膜は、厚さｔのCo層、厚さ2nmのNiFeCo合金層、厚さｔのCo層、および厚さ3nmのCu層を順次積層した［ｔ Co/２nm NiFeCo/ｔ Co/3nm Cu］なる積層構造を１周期として、これを40周期積層したものである。NiFeCo合金中FeおよびCoの含有量は、それぞれ、14原子％および23原子％である。成膜中に印加した磁界の大きさは約200エルステッドである。磁界の方向は膜面にほぼ平行であり、積層周期が奇数番目と偶数番目の場合で、その方向を約90度交互に変化させた。印加磁界の方向は非磁性のCu層を形成している間に変化させ、NiFeCo合金層の磁化容易軸の方向が、奇数番目と偶数番目の積層周期で、ほぼ90度異なるようにした。この多層磁性薄膜は[NiFeCo/Cu] 多層膜のNiFeCo層とCu層の間にCo層を挿入した構造を持っている。挿入Co層の厚さｔが0nmn〜1nmの範囲の試料を数種類作製した。これらの多層磁性薄膜を光リソグラフィー技術により加工し、実施例１と同様の図４に示すような形状の磁気抵抗効果素子を形成した。このとき、図４の矢印で示した方向と成膜中に印加した磁界の方向がほぼ45度となるようにした。
【００２０】
図４の矢印14で示した方向に磁界を印加して磁気抵抗変化率を調べた。図７に、挿入Co層の厚さｔと磁気抵抗変化率の関係を示す。この図に見るように、挿入Co層の厚さが0。2nmのときに磁気抵抗変化率が最大となっている。このときの磁気抵抗変化率は13％であり、Co層を挿入しない（ｔ=0）場合に比べ約２倍の値が得られている。抵抗が最大となる磁界は40エルステッドであり、Co層を挿入しない場合（30エルステッド）よりもやや大きくなっており、磁界検出感度としては約５割大きな値が得られた。
【００２１】
本実施例の多層磁性薄膜では、磁化容易軸の方向が互いに90度異なる磁性層が、Cu層に隔てられて交互に積層されている。磁化容易軸の方向と測定時の磁界印加方向の関係を図８に示す。図中の実線19および破線20で示したのは、それぞれ、奇数番目および偶数番目の積層周期に含まれるNiFeCo層（以下、これを奇数層および偶数層と呼ぶ）の磁化容易軸の方向である。この２つの磁化容易軸の方向はほぼ直交しており、図中の矢印14で示した測定時の磁界印加方向とは、共に、ほぼ45度の角度をなしている。矢印14の方向に十分大きな磁界を印加すると、図９(a)に示すように実線矢印21で示した奇数層の磁化の向きと破線矢印22で示した偶数層の磁化の向きは、共に磁界印加方向に平行となる。今、この状態から、印加磁界の大きさを徐々に小さくして磁界の大きさをゼロとし、さらに磁界の印加方向を反転させて矢印14とは逆向きの磁界の大きさを徐々に大きくしていく。すると、奇数層と偶数層の磁化容易軸の方向が図８に示したように異なるため、この磁界掃引の過程で、図９(b)に示すように、奇数層と偶数層の磁化の向きが初期の磁界印加方向に対して、それぞれ、45度逆方向に傾いた状態が実現する。さらに正方向の磁界を大きくしていくと、各層の磁化は徐々に磁界の方向を向くようになり、図９(c)、図９(d)の状態を経て、図９(e)の状態に至る。図９(c)の状態では、奇数層と偶数層の磁化の方向が反平行、すなわち、隣合う磁性層の磁化の方向が反平行となっており、[Co/Cu] あるいは [Fe/Cr] の場合と同様、スピン方向に依存した電子散乱によって、抵抗が増大する。
【００２２】
本実施例において、Co層の挿入により磁気抵抗変化率増大したのは、[NiFe/Cu/Co/Cu]のNiFe層―Cu層間にCo層を挿入した場合と同様に磁性層間の強磁性的な結合が弱められて、各磁性層の磁化が他の磁性層の強い影響を受けることなく、それぞれの磁化容易軸の方向に向き易くなったためと考えられる。
【００２３】
本実施例の［(Co/ NiFeCo/Co) / Cu］におけるNiFeCo合金層の代わりにNiFe合金層（Fe含有量：18原子％）を用いた場合にも、Co層の挿入によって磁気抵抗変化率が増大する。この場合には、NiFeCo合金層を用いた場合よりも保磁力が小さくなるが、成膜中に磁界を印加することによって生じる磁気異方性エネルギーの大きさが小さいため、得られる磁気抵抗変化率の大きさが２割程度小さくなる。
【００２４】
実施例３：
実施例１と２に示した磁気抵抗効果素子用多層磁性薄膜を用いて、磁気記録用の磁気ヘッドを作成した。図１０に、磁気ヘッドの一部分を切断した場合の斜視図を示す。この磁気ヘッドは記録用の電磁誘導型磁気ヘッドと再生用の磁気抵抗効果素子を組み合わせた録再分離型ヘッドである。多層磁性薄膜を用いた磁気抵抗効果素子23をシールド層24と25で挟んだ部分が再生ヘッドとして働き、コイル26を挟む２つの記録磁極27と28が記録ヘッドとして働く。磁気抵抗効果素子23として、実施例１および実施例２に記載の積層構造を持つ多層磁性薄膜を用いた２種類のヘッドを作製した。また、バイアス磁界印加のため、多層磁性薄膜上にNbの導体層29を形成した。以下に、このヘッドの作製方法を示す。
【００２５】
酸化Al・炭化Tiを主成分とする焼結体をスライダ用の基体30とした。シールド層と記録磁極にはスパッタ法で形成したNiFe合金膜を用いた。上下シールド層24と25の厚さは１μm、記録磁極27と28の厚さは３μmとした。各磁性層の間には、スパッタ法で酸化Alのギャップ層を形成した。シールド層と多層磁性薄膜の間のギャップ層厚さは0。2μm、記録磁極間のギャップ層厚は0。4μm 、シールド層と記録磁極の間のギャップ層厚（再生ヘッドと記録ヘッドの間隔）は約４μmとした。コイルには膜厚３μmのCuを用いた。
【００２６】
以上述べた構造の磁気ヘッドを用いて、磁性層がCoCrPtからなる磁気記録媒体に対して、１平方インチ当たり600メガビット以上の高密度で記録再生を行ったところ、挿入Co層を含まない[NiFe/Cu/NiFe/Cu]あるいは[NiFeCo/Cu]多層膜を磁気抵抗効果素子用多層磁性薄膜として用いた磁気ヘッドに比べて、５割程度大きな再生出力が得られた。
【００２７】
実施例４：
実施例３の磁気ヘッドを２〜18個組み込み、磁性層がCoCrTa、CoCrPt等からなる磁気記録媒体を用いて磁気記憶装置を作製した。図11(a)および図11(b)にそれぞれ、その平面模式図および断面図を示す。この装置は磁気記録媒体31と、これを回転駆動する駆動部32と、磁気ヘッド33およびその駆動手段34と、上記磁気ヘッドの記録再生信号処理手段35を有して成る周知の構成を持つ磁気記憶装置である。この磁気記憶装置において、前記磁気ヘッドを上記実施例３のヘッドで構成すると共に、前記磁気記録媒体として磁性層をCoCrTa、CoCrPt等で構成した合金薄膜媒体を用いて装置化したところ、従来のNiFe単層膜を磁気抵抗効果素子用磁性薄膜として使った磁気ヘッドを用いて構成した磁気記憶装置に比べて、1．4倍以上の大容量化ができた。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気記録媒体に１平方インチ当たり600メガビット以上の高記録密度で記録された情報を感度良く再生できる磁気抵抗効果素子あるいは磁気ヘッド提供することができる。さらに、この磁気抵抗効果素子あるいは磁気ヘッドを用いて、記録密度が１平方インチ当たり600メガビット以上の超高密度大容量の磁気記憶装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気抵抗効果素子に用いる多層磁性薄膜の一例の断面図
【図２】磁気抵抗効果素子に印加される磁界に対する抵抗変化を示す図
【図３】多層磁性薄膜の磁化曲線を示す図
【図４】本発明の磁気抵抗効果素子の一例の構造を模式的に示す斜視図
【図５】本発明の磁気抵抗効果素子の一実施例における挿入Co層厚と磁気抵抗変化率の関係を示す図
【図６】本発明の磁気抵抗効果素子に用いる多層磁性薄膜の一例の断面図
【図７】本発明の磁気抵抗効果素子の一実施例における挿入Co層厚と磁気抵抗変化率の関係を示す図
【図８】本発明の磁気抵抗効果素子の一実施例における磁性層の磁化容易軸と磁界印加方向の関係を示す平面図
【図９】本発明の磁気抵抗効果素子の一実施例における印加磁界掃引に伴う磁性層の磁化方向の変化を示す平面図
【図１０】本発明の磁気ヘッドの構造の一例を示す斜視図
【図１１】図11(a)および図11(b)は、それぞれ、本発明の一実施例の磁気記憶装置の平面模式図およびそのA―A' 断面図
【符号の説明】
１…Cu層、２…挿入Co層、３…NiFe合金層、４…Co層、５…積層周期１周期分を示す矢印、６…[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]多層膜のＭＲ曲線、７…[NiFe/Cu/Co/Cu]多層膜のＭＲ曲線、８…[NiFe/Cu/Co/Cu]多層膜の磁化曲線、９…[(Co/NiFe/Co)/Cu/Co/Cu]多層膜の磁化曲線、10…セラミック基板、11…磁気抵抗効果素子、12…定電流源、13…電圧検出器、14…磁気抵抗効果素子に対する磁界印加方向を示す矢印、15…Cu層、16…挿入Co層、17…NiFeCo合金層、18…積層周期１周期分を示す矢印、19…奇数番目の積層周期に含まれるNiFeCo層の磁化容易軸の方向を示す直線、20…偶数番目の積層周期に含まれるNiFeCo層の磁化容易軸の方向を示す直線、21…奇数番目の積層周期に含まれるNiFeCo層の磁化の方向を示す矢印、22…偶数番目の積層周期に含まれるNiFeCo層の磁化の方向を示す矢印、23…磁気抵抗効果素子、24、25…シールド層、26…コイル、27、28…記録磁極、29…導体層、30…基体、31…磁気記録媒体、32…磁気記録媒体駆動部、33…磁気ヘッド、34…磁気ヘッド駆動部、35…記録再生信号処理系。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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