(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に非磁性薄膜を介して積層した複数の磁性薄膜からなり、非磁性薄膜を介して隣り合う一方の磁性薄膜に反強磁性薄膜を隣接して設けてある磁気抵抗効果膜において、基板上にＺｒ、Ｈｆ又はこれらの合金、又はＺｒ−Ａｕ、Ｚｒ−Ｃｏからなる下地層を形成し、この上に隣接してＰｔＭｎ、ＰｄＭｎ、ＮｉＭｎ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる反強磁性薄膜を積層し、反強磁性薄膜の表面の平均粗さが１〜５Åであることを特徴とする磁気抵抗効果膜。
【請求項２】
基板上に非磁性薄膜を介して積層した複数の磁性薄膜からなり、非磁性薄膜を介して隣り合う一方の磁性薄膜に反強磁性薄膜を隣接して設けてある磁気抵抗効果膜において、基板上にニッケル酸化膜、コバルト酸化膜、鉄酸化膜又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる下地層を形成し、この上に隣接してＰｔＭｎ、ＰｄＭｎ、ＮｉＭｎ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる反強磁性薄膜を積層し、反強磁性薄膜の表面の平均粗さが１〜５Åであることを特徴とする磁気抵抗効果膜。
【請求項３】
磁界を検知する磁性薄膜に隣接して、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる伝導層を形成し、それに隣接してＺｒ又はＴａを積層する請求項１又は２に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項４】
磁界を検知する磁性薄膜に隣接して、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる伝導層を形成し、それに隣接して酸化ジルコニウムあるいは酸化タンタルを積層する請求項１又は２に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項５】
磁界を検知する磁性薄膜に隣接して、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる伝導層を形成し、それに隣接してジルコニウムと酸化ジルコニウムの混合物あるいはタンタルと酸化タンタルの混合物を積層する請求項１又は２記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項６】
下地層の膜厚が１０〜１００Åである請求項１に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項７】
下地層の膜厚が１０〜５００Åである請求項２に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項８】
反強磁性薄膜の膜厚が５０〜３５０Åである請求項１又は２に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項９】
伝導層の膜厚が３〜３０Åである請求項３〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１０】
伝導層に隣接して積層するＴａ又はＺｒの膜厚が５〜５０Åである請求項３に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１１】
伝導層に隣接して積層する酸化ジルコニウム又は酸化タンタルの膜厚が５〜５０Åである請求項４に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１２】
伝導層に隣接して積層するジルコニウムと酸化ジルコニウムの混合物又はタンタルと酸化タンタルの混合物の膜厚が５〜５０Åである請求項５に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１３】
反強磁性薄膜に隣接する磁性層が、反強磁性的に結合した磁性層／非磁性層／磁性層の３層膜からなる請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１４】
反強磁性結合した３層膜における非磁性層が、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｒｈ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる請求項１３に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１５】
反強磁性結合した３層膜における非磁性層の膜厚が、４〜１０Åである請求項１３に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１６】
反強磁性結合した３層膜における磁性層が、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏからなる群より選択される請求項１３に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１７】
非磁性薄膜がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｕ、Ａｌ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１８】
非磁性薄膜の厚みが２０〜３５Åである請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項１９】
磁性体の種類がＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏからなる群より選択される金属又は合金を主成分とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項２０】
磁性薄膜の膜厚が３〜８０  Åである請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項２１】
非磁性薄膜と磁性薄膜の界面にＣｏ、ＦｅＣｏ、又はＮｉＦｅＣｏを１〜２０Å挿入する請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項２２】
非磁性薄膜を介して隣り合う磁性薄膜の容易軸方向が直交するように、成膜中印加磁界を９０度回転させる請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果膜の製造方法。
【請求項２３】
請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果膜において、微細加工を施すことにより素子高さを０．１〜１．０μｍとし、素子幅を０．１〜１．０μｍとし、検知する際の検出電流の密度が５×１０６〜２０×１０７Ａ／ｃｍ２であることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２４】
反強磁性薄膜と隣接しない一方の磁性薄膜を十分なバイアス磁界を生じさせ単磁区化する請求項１〜５のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項２５】
前記バイアス磁界を生じさせる手段が、磁界を検知する磁性薄膜に隣接して配置された永久磁石膜によるものである請求項２４に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項２６】
前記バイアス磁界を生じさせる手段が、磁界を検知する磁性薄膜に隣接して配置された反強磁性膜によるものである請求項２４に記載の磁気抵抗効果膜。
【請求項２７】
請求項２３に記載の磁気抵抗効果素子の上下を絶縁層を介して、高透磁率軟磁性材料で挟んだ構造からなるシールド型磁気抵抗センサ。
【請求項２８】
請求項２３に記載の磁気抵抗効果素子に高透磁率軟磁性材料で信号磁界を導く構造からなるヨーク型磁気抵抗センサ。
【請求項２９】
請求項２３に記載の磁気抵抗効果素子と、検出される磁界の関数として前記磁気抵抗効果素子の抵抗変化率を検出する手段とを兼ね備えた磁気抵抗検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気媒体等において、磁界強度を信号として読みとるための磁気抵抗効果素子及びそれに用いる磁気抵抗効果膜に関し、より詳しくは小さい外部磁界で大きな出力を実現する磁気抵抗効果膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術では、磁気抵抗（ＭＲ）センサ又はヘッドと呼ばれる磁気読み取り変換機が開示されており、これは大きな線形密度で磁性表面からデータを読み取れることが分かっている。ＭＲセンサは、読み取り素子によって感知される磁束の強さと方向の関数としての抵抗変化を介して磁界信号を検出する。こうした従来技術のＭＲセンサは、読み取り素子の抵抗の１成分が磁化方向と素子中を流れる感知電流の方向の間の角度の余弦の２乗に比例して変化する、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）効果に基づいて動作する。ＡＭＲ効果のより詳しい説明は、Ｄ．Ａ．トムプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）等の論文”Ｍｅｍｏｒｙ，Ｓｔｏｒａｇｅ，ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  ｏｎ  Ｍａｇ．ＭＡＧ−１１．  ｐ．１０３９（１９７５）に記載されている。
【０００３】
更に最近には、積層磁気センサの抵抗変化が、非磁性層を介する磁性層間での伝導電子のスピン依存伝送、及びそれに付随する層界面でのスピン依存散乱に帰される、より顕著な磁気抵抗効果が記載されている。この磁気抵抗効果は、“巨大磁気抵抗効果”や“スピンバルブ効果”等様々な名称で呼ばれている。このような磁気抵抗センサは適当な材料で出来ており、ＡＭＲ効果を利用するセンサよりも、記録密度が改善され、抵抗変化が大きい。この種のＭＲセンサでは、非磁性層で分離された１対の強磁性体層の間の平面内抵抗が、２つの層の磁化方向間の角度の余弦に比例して変化する。
【０００４】
特開平２−６１５７２号公報には、磁性層間の磁化の反平行配列によって生じる、高いＭＲ変化をもたらす積層磁性構造が記載されている。積層構造で使用可能な材料として、上記明細書には強磁性層の遷移金属及び合金が挙げられている。また、中間層により分離されている少なくとも２層の強磁性層の一方に反強磁性層を付加した構造及び反強磁性層としてＦｅＭｎが適当であることが開示されている。
【０００５】
また、特開平４−３５８３１０号公報には、非磁性金属体の薄膜層によって仕切られた強磁性体の２層の薄膜層を有し、印加磁界が零である場合に２つの強磁性薄膜層の磁化方向が直交し、２つの非結合強磁性体層間の抵抗が２つの層の磁化方向間の角度の余弦に比例して変化し、センサ中を流れる電流の方向とは独立なＭＲセンサが開示されている。
【０００６】
しかし、上記先願の磁気抵抗効果素子においても、小さい外部磁場で動作するとは言え、実用的なセンサー、磁気ヘッドとして使用する場合、ＦｅＭｎのネール温度が低く、素子の熱安定性に問題があった。
【０００７】
反強磁性薄膜としてネール温度の高いＰｔＭｎ、ＰｄＭｎ、ＮｉＭｎ等を用いる場合、反強磁性相を得るために適当な熱処理が必要であり、この熱処理により抵抗変化率すなわち素子とした時の出力が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
磁性層を薄層化し素子の磁界感度を増加させた場合、磁気抵抗効果膜の表面での電子の散乱効果により抵抗値が上昇し、それに伴って磁気抵抗効果が低下してしまい、出力が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ゼロ磁場前後で直線的に大きな抵抗変化を示し、熱安定性に優れた磁気抵抗効果膜及び磁気抵抗効果素子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、基板上に非磁性薄膜を介して積層した複数の磁性薄膜からなり、非磁性薄膜を介して隣り合う一方の磁性薄膜に反強磁性薄膜を隣接して設けてある磁気抵抗効果膜において、基板上にＺｒ、Ｈｆ又はこれらの合金、又はＺｒ−Ａｕ、Ｚｒ−Ｃｏからなる下地層を形成し、この上に隣接してＰｔＭｎ、ＰｄＭｎ、ＮｉＭｎ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる反強磁性薄膜を積層し、反強磁性薄膜の表面の平均粗さが１〜５Åである磁気抵抗効果膜が提供される。
【００１１】
また本発明に従って、基板上に非磁性薄膜を介して積層した複数の磁性薄膜からなり、非磁性薄膜を介して隣り合う一方の磁性薄膜に反強磁性薄膜を隣接して設けてある磁気抵抗効果膜において、基板上にニッケル酸化膜、コバルト酸化膜、鉄酸化膜又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる下地層を形成し、この上に隣接してＰｔＭｎ、ＰｄＭｎ、ＮｉＭｎ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる反強磁性薄膜を積層し、反強磁性薄膜の表面の平均粗さが１〜５Åである磁気抵抗効果膜が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
本発明は、基板上に非磁性薄膜を介して積層した複数の磁性薄膜からなり、非磁性薄膜を介して隣り合う一方の磁性薄膜に反強磁性薄膜を隣接して設けてあり、この反強磁性薄膜のバイアス磁界をＨｒ、他方の磁性薄膜の保磁力をＨｃ２とした時、Ｈｃ２＜Ｈｒである磁気抵抗効果膜における、下地材料及び積層構成に関する。
【００１４】
下地材料は、磁気抵抗効果膜の平坦性と多層膜における界面の急峻性を高める働きを示し、Ｈｆ、Ｚｒ又はこれらの合金、又はＺｒ−Ａｕ、Ｚｒ−Ｃｏ、又はコバルト酸化膜、ニッケル酸化膜、鉄酸化膜又はこれらの少なくとも二種から選択される合金が望ましい。
【００１５】
この時、下地材料としてＨｆ、Ｚｒ又はこれらの合金、又はＺｒ−Ａｕ、Ｚｒ−Ｃｏを用いる場合、膜厚は１０〜１００Åが望ましい。膜厚が１０Å未満では下地層としての効果が損なわれ、また１００Åを超えると電流の下地層への分流の影響により、磁気抵抗効果膜の抵抗変化率が低下してしまうためである。
【００１６】
下地材料としてコバルト酸化膜、ニッケル酸化膜、鉄酸化膜、又はこれらの少なくとも２種から選択される合金を用いる場合、膜厚は１０〜５００Åが望ましい。膜厚が１０Å未満では下地層としての効果が損なわれ、５００Åを超えると磁気抵抗効果素子とした時にシールド層間の間隔が大きくなり、磁気抵抗効果素子の読み取り精度が損なわれるためである。
【００１７】
本発明の反強磁性薄膜に用いる反強磁性体は、ＰｔＭｎ、ＰｄＭｎ、ＮｉＭｎ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金である。反強磁性薄膜の膜厚は５０〜３５０Å程度が望ましい。５０Å未満では、これら反強磁性薄膜の相変化が不十分となり、十分な交換バイアス磁界が得られない。交換バイアス磁界を得るうえで膜厚の上限は特にはないが、３５０Åを超えると磁気抵抗効果素子におけるシールド間の間隔が大きくなり、外部信号の読取り精度が悪くなってしまう。
【００１８】
本発明では、下地材料の上に隣接して反強磁性層を積層することにより、磁気抵抗効果膜における層構造の平坦性が改善され大きな磁気抵抗変化率を得ることが可能である。反強磁性層の表面の平均粗さは、前記下地材料を用いることにより改善され、１〜５Å程度とすることが望ましい。反強磁性層の平均粗さが５Åを超えた場合、その上に積層する磁性多層膜の界面の平均粗さが大きくなり、伝導電子のスピンに依存した散乱効果が低減される。また、反強磁性層の平均粗さを１〜５Åとすることにより、その上に積層する磁性多層膜の界面が急峻となり、熱処理による磁気抵抗変化の低下が大きく改善される。
【００１９】
本発明では、反強磁性薄膜及びそれに隣接する磁性薄膜を２００〜３００℃で磁界中熱処理し、磁性薄膜の一方向異方性を誘起することが可能である。
【００２０】
非磁性薄膜は、磁性薄膜間の磁気相互作用を弱める役割を果たす材料であり、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｕ、Ａｌ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金である。これら非磁性薄膜の厚さは、２０〜３５Åが望ましい。一般に膜厚が３５Åを超えると、非磁性薄膜により抵抗が決ってしまい、スピンに依存する散乱効果が相対的に小さくなってしまい、その結果、磁気抵抗変化率が小さくなってしまう。一方、膜厚が２０Å未満になると、磁性薄膜間の磁気相互作用が大きくなり過ぎ、また磁気的な直接接触状態（ピンホール）の発生が避けられないことから、両磁性薄膜の磁化方向が相異なる状態が生じ難くなる。
【００２１】
本発明の磁性薄膜に用いる磁性体の種類は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ又はこれらの合金が好ましい。これにより、非磁性層／磁性層界面での伝導電子の散乱の効果が大きく現れ、より大きな抵抗変化が得られる。
【００２２】
本発明では、これらの磁性体から選択して磁性薄膜を形成する。特に、反強磁性薄膜と隣接していない磁性薄膜の異方性磁界Ｈｋ２が、保磁力Ｈｃ２より大きい材料を選択することにより実現できる。
【００２３】
また、異方性磁界は膜厚を薄くすることによっても大きくできる。例えば、ＮｉＦｅを１０Å程度の厚さにすると異方性磁界Ｈｋ２を保磁力Ｈｃ２より大きくすることができる。
【００２４】
更に、このような磁気抵抗効果膜は、磁性薄膜の磁化容易軸が印加される信号磁界方向に対して垂直方向になっていて、印加信号磁界方向の磁性薄膜の保磁力がＨｃ２＜Ｈｋ２＜Ｈｒになるように前記磁性薄膜を磁場中成膜することにより製造できる。具体的には、反強磁性膜と隣り合う磁性膜の容易軸とこれと非磁性層を介して隣り合う磁性膜の容易磁化方向が直交するように成膜中印加磁界を９０度回転させる、あるいは磁場中で基板を９０度回転させることにより実現される。
【００２５】
各磁性薄膜の膜厚は、８０Å以下が望ましい。膜厚を８０Åを超えると、膜厚の増加に伴って電子散乱に寄与しない領域が増加し、巨大磁気抵抗効果が小さくなってしまう。一方、磁性薄膜の厚さの下限は特にないが、３Å未満では磁性薄膜が不連続膜となり易く、磁気抵抗変化が小さくなる。また、厚さを３Å以上とすれば、膜厚を均一に保つことが容易となり、特性も良好となる。また、飽和磁化の大きさが小さくなり過ぎることもない。
【００２６】
更に、磁性薄膜／非磁性薄膜界面にＣｏ、ＦｅＣｏ又はＮｉＦｅＣｏを挿入することにより、伝導電子の界面散乱確率が上昇し、より大きな抵抗変化を得ることが可能である。挿入する膜厚の下限は１Åである。１Å未満では、挿入効果が減少すると共に、膜厚制御も困難となる。挿入膜厚の上限は特にはないが、２０Å程度が望ましい。２０Åを超えると、磁界を検知する磁性層の軟磁気特性が悪化し磁気抵抗効果素子の動作範囲における出力にヒステリシスが現れる。
【００２７】
本発明では、反強磁性薄膜に隣接する磁性層を反強磁性的に結合した磁性層／非磁性層／磁性層の３層膜に置き換えることも可能である。これにより反強磁性薄膜による交換バイアス磁界が顕著に上昇し、磁気抵抗効果素子の熱安定性が向上すると共に、磁界を検知する磁性層と反強磁性薄膜に隣接する磁性層との静磁的な相互作用が低減され、磁気抵抗効果素子の出力が改善される。
【００２８】
反強磁性結合した３層膜における非磁性層は、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｒｈ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金であることが望ましい。これにより反強磁性結合した３層膜の飽和磁界が大きくなり、磁気抵抗効果素子とした時の熱安定性が改善されると共に、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｒｈの比抵抗が大きいため、伝導電子の分流による抵抗変化の低下が抑制される。反強磁性結合した３層膜における非磁性層の膜厚は４〜１０Åである。この時、非常に大きな反強磁性結合磁界が得られるためである。
【００２９】
反強磁性結合した３層膜における磁性層は、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏからなる。これにより大きな反強磁性結合が得られると共に、大きな抵抗変化が得られる。
【００３０】
本発明では、磁界を検知する磁性薄膜に隣接してＣｕ、Ａｇ、Ａｕ又はこれらの少なくとも２種から選択される合金からなる伝導層を形成する。これにより、磁気抵抗効果膜における表面での伝導電子の非弾性的な散乱を抑制し、より大きな抵抗変化率を得ることが可能である。伝導層の膜厚は３〜３０Å程度が望ましい。伝導層が３Å未満では、伝導層が不連続膜となり易く、その効果が非常に小さくなる。伝導層が３０Åを超えると、伝導電子の分流の効果により、巨大磁気抵抗効果が小さくなってしまい、素子とした時の出力が低下する。
【００３１】
この時、伝導層に隣接してＺｒ又はＴａを隣接して積層することにより、伝導層及び磁性薄膜の酸化を抑制すると共に、Ｚｒ及びＴａの比抵抗が大きいことから伝導電子の分流の効果が小さく、大きな抵抗変化を維持することが可能である。また、伝導層に隣接して酸化ジルコニウム又は酸化タンタルを積層することにより、より大きな抵抗変化率を得ることが可能である。このような伝導層に隣接する層は、ジルコニウムと酸化ジルコニウムの混合物、あるいはタンタルと酸化タンタルの混合物に置き換えることによっても同様の効果が得られる。
【００３２】
このような伝導層に隣接する層の膜厚は５〜５０Åが望ましい。５Å未満では、ピンホールが発生し易く、磁性薄膜の酸化が生じ易くなる。５０Åを超えると、伝導電子の分流の影響により抵抗変化が小さくなる。
【００３３】
更に、このような磁気抵抗効果膜において、外部磁場を検知する磁性層、すなわち反強磁性層と隣接しない磁性層の容易磁化方向に永久磁石薄膜を隣接させることにより、磁区安定化が図られバルクハウゼンジャンプ等の非直線的な出力が回避される。永久磁石薄膜としては、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＳｉ、ＦｅＣｏＣｒ等が好ましい。そして、これらの永久磁石薄膜の下地層として、Ｃｒ等が用いられてもよい。
【００３４】
また、基板としては、ガラス、Ｓｉ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＧａＡｓ、フェライト、ＣａＴｉ２Ｏ３、ＢａＴｉ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ等を用いることができる。
【００３５】
磁性又は非磁性薄膜の膜厚は、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、オージェ電子分光分析等により測定することができる。また、薄膜の結晶構造は、Ｘ線回折や高速電子線回折等により確認することができる。
【００３６】
本発明の磁気抵抗効果素子において、人工格子膜の繰り返し積層回数Ｎに特に制限はなく、目的とする磁気抵抗変化率等に応じて適宜選定すればよい。しかし、反強磁性薄膜の比抵抗値が大きく、積層する効果が損なわれるため、反強磁性層／磁性層／非磁性層／磁性層／非磁性層／磁性層／反強磁性層とする構造に置き換えられるのが好ましい。
【００３７】
なお、最上層の表面には、窒化珪素、酸化珪素、酸化アルミ等の酸化防止膜が設けられてもよく、電極引出しのための金属導電層が設けられてもよい。
【００３８】
（作用）
本発明の磁気抵抗効果膜では、一方の磁性薄膜に隣接して反強磁性薄膜が形成されていて、交換バイアス力が働いていることが必須である。その理由は、本発明の原理が隣合った磁性薄膜の磁化の向きが互いに逆向きに向いたとき、最大の抵抗を示すことにあるからである。すなわち、本発明では図３で示すごとく外部磁場Ｈが磁性薄膜の異方性磁界Ｈｋ２と一方の磁性薄膜の抗磁力Ｈｒの間であるとき、すなわちＨｋ２＜Ｈ＜Ｈｒであるとき、隣合った磁性薄膜の磁化の方向が互いに逆向きになり、抵抗が増大する。
【００３９】
図２は、本発明の磁気抵抗効果膜を用いたＭＲセンサの一例を示す展開斜視図である。このＭＲセンサは、図２に示すように、基板１０上に形成された磁気抵抗効果膜８からなり、基板１０上に下地層１及び反強磁性薄膜２を形成し、非磁性薄膜４を介した磁性薄膜３、５間の磁化容易方向を直交させ、磁気記録媒体から放出される信号磁界が磁性薄膜５の磁化容易方向に対し垂直となるように設定する。
【００４０】
このとき、磁性薄膜３は、隣接する反強磁性薄膜２により交換バイアス磁界が印加され、一方向異方性が付与されている。そして、磁性薄膜５の磁化方向が磁気記録媒体の信号磁界の大きさに応答して回転することにより、抵抗が変化し磁場を検知する。
【００４１】
ここで、外部磁場、保磁力及び磁化の方向の関係を説明する。
【００４２】
図３に示すように、交換バイアスされた磁性薄膜の抗磁力をＨｒ、他方の磁性薄膜の保磁力をＨｃ２、異方性磁界をＨｋ２とする（０＜Ｈｋ２＜Ｈｒ）。最初、外部磁場ＨをＨ＜−Ｈｋ２となるように印加しておく（領域（Ａ））。この時、磁性薄膜５及び３Ｂの磁化方向は、Ｈと同じ−（負）方向に向いている。次に、外部磁場を弱めていくと−Ｈｋ２＜Ｈ＜Ｈｋ２（領域（Ｂ））において磁性薄膜５の磁化は＋方向に回転し、Ｈｋ２＜Ｈ＜Ｈｒの領域（Ｃ）では、磁性薄膜５及び３Ｂの磁化方向は互いに逆向きになる。更に外部磁場を大きくしたＨｒ＜Ｈの領域（Ｄ）では、磁性薄膜３Ｂの磁化も反転し、磁性薄膜５及び３Ｂの磁化方向は＋方向に揃って向く。
【００４３】
図４に示すように、この膜の抵抗は磁性薄膜５及び３Ｂの相対的な磁化方向によって変化し、ゼロ磁場前後で直線的に変化し、領域（Ｃ）で最大の値（Ｒｍａｘ）をとるようになる。
【００４４】
【実施例】
本発明の磁気抵抗効果素子を添付図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は、本発明の実施例である磁気抵抗効果膜８の断面図である。図１において、磁気抵抗効果膜８は下地層１、反強磁性体薄膜２を形成した基板１０上に反強磁性結合層３及び磁性薄膜５を有し、隣接する２層の磁性薄膜の間に非磁性薄膜４を有する。この時、磁性薄膜５は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏからなる群より選択される金属又は合金を主成分とする層から構成される。また、磁性薄膜５には反強磁性薄膜あるいは永久磁石薄膜９が隣接して配置されている。
【００４６】
以下、本発明を具体的な実験結果により請求項で示した材料について実施例で説明する。
【００４７】
基板としてガラス基板を用い真空装置の中に入れ、１０−７Ｔｏｒｒ以下まで真空引きを行う。基板温度を室温に保ち、下地層（Ｚｒ、Ｈｆ、Ｚｒ−Ａｕ、Ｚｒ−Ｃｏ）、反強磁性層、磁性層及び非磁性層を形成する。この時、交換結合層の磁化容易軸と非磁性層を介してこれと隣接する磁性層の磁化容易軸とが直交するように、成膜中印加磁界を９０°回転させる。続いてこの磁気抵抗効果膜を加熱炉に入れ、３〜１０ｋＯｅのＤＣ磁界を交換結合層の容易磁化方向に印加しながら２００〜３００℃で熱処理し、磁気抵抗効果膜とする。
【００４８】
成膜は具体的には、ガラス基板両脇にＮｄＦｅＢ磁石を配置し、ガラス基板と平行に３００Ｏｅ程度の外部磁場が印加されているような状態で行った。この試料のＢ−Ｈ曲線を測定すると成膜中磁場印加方向が磁性層の磁化容易軸となる。
【００４９】
そして、以下に示す磁気抵抗効果膜は、反強磁性薄膜、磁性薄膜及び非磁性薄膜について約０．８〜２．０Å／秒の成膜速度で成膜を行った。なお、例えばｇｌａｓｓ／Ｚｒ（３０）／ＰｔＭｎ（２５０）／ＣｏＦｅ（３０）／Ｃｕ（２５）／ＣｏＦｅ（１０）／ＮｉＦｅ（６０）／Ｃｕ（１０）／Ｚｒ（３０）と表示されている場合、基板上にＺｒ薄膜を３０Å、ＰｔＭｎ反強磁性薄膜を２５０Å、ＣｏＦｅ薄膜を３０Å、Ｃｕ薄膜を２５Å、ＣｏＦｅ薄膜を１０Å、ＮｉＦｅ薄膜を６０Å、Ｃｕ薄膜を１０Å、Ｚｒ薄膜を３０Å順次成膜することを意味する。
【００５０】
磁化の測定は、振動試料型磁力計により行った。抵抗測定は、試料から１．０×１０ｍｍ２の形状のサンプルを作製し、外部磁界を面内に電流と垂直方向になるようにかけながら、−７００〜７００Ｏｅまで変化させたときの抵抗を４端子法により測定し、その抵抗から磁気抵抗変化率ΔＲ／Ｒを求めた。抵抗変化率ΔＲ／Ｒは、最大抵抗値をＲｍａｘ、最小抵抗値をＲｍｉｎとし、次式により計算した。
【００５１】
ΔＲ／Ｒ＝（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ）／Ｒｍｉｎ×１００（％）
作製したスピンバルブ膜を以下に示す。
【００５２】
１．下地層  Ｚｒ
ａ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｅ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｆ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｇ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｈ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｉ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｊ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｋ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｌ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
【００５３】
２．下地層  Ｈｆ
ａ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｅ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｆ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｇ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｈ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｉ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｊ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｋ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｌ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
【００５４】
３．下地層  Ｚｒ−Ｈｆ
ａ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｅ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｆ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｇ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｈ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｉ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｊ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｋ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｌ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
【００５５】
４．下地層  Ｚｒ−Ａｕ
ａ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｅ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｆ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｇ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｈ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｉ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｊ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｋ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｌ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）  ／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
【００５６】
５．下地層  Ｚｒ−Ｃｏ
ａ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｅ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｆ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｇ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｈ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｉ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｊ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｋ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｌ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
【００５７】
６．下地層  ニッケル酸化膜
ａ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｅ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｆ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｇ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｈ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｉ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｊ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｋ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｌ．  ｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
【００５８】
７．下地層  コバルト酸化膜
ａ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｅ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｆ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｇ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｈ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｉ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｊ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｋ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｌ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
【００５９】
８．下地層  鉄酸化膜
ａ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＮｉＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｅ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｆ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｇ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｈ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｄＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｉ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｊ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｋ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｌ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）          ／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
【００６０】
９．ＣｏＦｅ／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）／ＣｏＦｅ磁性層
ａ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｅ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｆ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｇ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｈ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｉ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｊ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｋ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｌ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｍ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｎ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｏ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ（５−５０）
ｐ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ（５−５０）
ｑ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｒ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１０−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｓ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｔ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｕ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｖ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｗ．  ｇｌａｓｓ／Ｃｏ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｘ．  ｇｌａｓｓ／Ｆｅ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｙ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ｚ．  ｇｌａｓｓ／Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）          ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｚｒ−Ｏ（５−５０）
ａａ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｈｆ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）            ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｂｂ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ａｕ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）            ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｃｃ．  ｇｌａｓｓ／Ｚｒ−Ｃｏ（１０−１００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）            ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
ｄｄ．  ｇｌａｓｓ／Ｎｉ−Ｏ（１０−１０００）／ＰｔＭｎ（３０−４００）／ＣｏＦｅ（１０−５０）／（Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｈ）（４−１０）            ／ＣｏＦｅ（１０−５０）／Ｃｕ（１５−４０）／ＣｏＦｅ（１−４０）／ＮｉＦｅ（１−１００）／Ｃｕ（３−３０）／Ｔａ−Ｏ（５−５０）
【００６１】
図５は抵抗変化率の下地層厚依存である。抵抗変化率は金属下地層を用いる場合、下地層厚に大きく依存し、２０〜３０Åの間で最大となり、１００Åを超えると、伝導電子の分流の効果により顕著に減少する。
図６は抵抗変化率の下地層厚依存である。酸化物下地層を用いる場合、抵抗変化率は下地層厚に大きくは影響されないが、５００Åを超えると、その上に積層する反強磁性薄膜の凹凸が大きくなり、これに伴い磁性多層膜における界面の平坦性が悪くなるため、磁気抵抗変化率は低下する傾向にある。
【００６２】
図７は抵抗変化率の反強磁性薄膜の平均粗さ依存である。抵抗変化率はいずれの下地材料を用いた場合においても、反強磁性薄膜の平均粗さに影響され、５Åを超えると磁性多層膜の界面平坦性を劣化させ、抵抗変化率は低下する。
【００６３】
図８は抵抗変化率の熱処理温度依存を、反強磁性薄膜の平均粗さを変化させた試料について各々示したものである。反強磁性薄膜の平均粗さは、抵抗変化率の耐熱性に大きく影響を及ぼし、平均粗さが５Åを超えると、２５０℃以上の熱処理に対し顕著に抵抗変化率が低下する。
【００６４】
図９は抵抗変化率の反強磁性層厚依存である。抵抗変化率は反強磁性層厚が５０Å未満では、熱処理により反強磁性相への相転移が不十分となり、隣接する磁性薄膜への交換バイアスが小さくなり、抵抗変化率は顕著に低下する。また、３５０Åを超えると、反強磁性層への伝導電子の分流の影響のため、抵抗変化率は層厚の増加に伴って低下する。
【００６５】
図１０は抵抗変化率の伝導層厚依存である。抵抗変化率は伝導層を挿入することにより上昇し、１０Å付近で最大となる。また、更に層厚の増加させた場合、電子の分流の効果により低下する。
【００６６】
図１１は抵抗変化率の伝導層に隣接して積層する保護層厚依存である。保護層厚が５Å未満では、伝導層及びその下に隣接する磁性薄膜の酸化の影響により、抵抗変化率は低下する。また、金属保護層であるＴａ及びＺｒを用いる場合、５０Åを超えると伝導電子の分流の効果により抵抗変化率が低下する。
【００６７】
図１２は抵抗変化率の磁性層厚依存である。抵抗変化率は磁性層厚に依存し、８０Åを超えると電子散乱能が低下し、抵抗変化率は低下する。また、３Å未満では膜厚を均一に保つことが難しく抵抗変化率は顕著に低下する。
【００６８】
図１３は抵抗変化率のＣｏ、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅＣｏ磁性層挿入層厚依存である。抵抗変化率はＣｏ系磁性層を挿入することにより上昇し、５〜１０Å付近で飽和する。
【００６９】
図１４は抵抗変化率の非磁性層厚依存である。抵抗変化率は非磁性層厚に大きく依存し、２０〜２５Å付近で最大となる。また、２０Å未満では非磁性層を介して隣接する磁性層間の磁気的な接触の影響のため顕著に抵抗変化率は低下する。３５Åを超えると、伝導電子が非磁性層を流れる割合が増大し、抵抗変化率は低下する。
【００７０】
図１５は反強磁性結合層の飽和磁界の非磁性層厚依存である。飽和磁界は非磁性材料Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｒいずれにおいても非常に大きな値が得られ、特に層厚が４〜１０Åにおいて大きな飽和磁界が得られる。
【００７１】
図１６は本発明のシールド型磁気抵抗効果素子の一部省略断面図である。磁気抵抗効果素子は上下磁気シールド間に絶縁層を介して積層され、パターニングされることになる。そして、磁気抵抗効果膜には永久磁石膜が隣接しており、これにより磁界を検知する磁性層が単磁区化されることになる。
【００７２】
図１７は本発明のヨーク型磁気抵抗効果素子の断面図及び正面図である。磁気抵抗効果素子はフェライト基板上に積層され、パターニングされることになる。シールド型と同様、磁気抵抗効果膜には永久磁石膜が隣接しており、これにより磁界を検知する磁性層が単磁区化され、外部磁束はヨークにより導かれる。
【００７３】
図１８は本発明のスピンバルブ膜を素子高さ０．８μｍ、素子幅０．８μｍとし、隣接して磁区安定化膜としてＣｏＣｒＰｔ永久磁石膜を配置した時の素子のＭＲ曲線を示したものである。これより、永久磁石薄膜により磁区安定化が図られバルクハウゼンジャンプ等の非直線的な出力が回避されると共に、従来の磁気抵抗効果膜と比較して６〜１０倍程度の出力が得られた。
【００７４】
本発明の磁気抵抗効果素子では、微細加工を施すことにより素子高さを０．１〜１．０μｍ、素子幅を０．１〜１．０μｍとし、検知する際の検出電流の密度を５×１０６〜２０×１０７Ａ／ｃｍ２とすることを特徴とする。素子幅は、磁気記録再生密度に応じて設計され、素子高さは再生感度を高めるため素子幅以下の大きさとなるよう微細加工されることが望ましい。電流密度は、磁気ヘッドとした時の出力に対応しているものであり、過度に増加させた場合発熱による素子の特性劣化を招くため、２０×１０７Ａ／ｃｍ２以下であることが望ましい。また、電流密度を５×１０６Ａ／ｃｍ２未満とした場合、素子部の発熱は無視できるが出力は極端に小さくなり、磁気記録再生系のＳ／Ｎという観点で好ましくない。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、ゼロ磁場前後で直線的に大きな抵抗変化を示し、熱安定性に優れた磁気抵抗効果膜及び磁気抵抗効果素子を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気抵抗効果膜の一部省略側面図である。
【図２】本発明の磁気抵抗センサの実施例の立体展開図である。
【図３】本発明の磁気抵抗効果膜の作用原理を説明するＢ−Ｈ曲線である。
【図４】本発明の磁気抵抗効果膜の作用原理を説明するＲ−Ｈ曲線である。
【図５】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の下地層厚依存である。
【図６】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の下地層厚依存である。
【図７】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の反強磁性薄膜の表面の平均粗さ依存である。
【図８】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の熱処理温度依存である。
【図９】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の反強磁性層厚依存である。
【図１０】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の伝導層厚依存である。
【図１１】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の保護層厚依存である。
【図１２】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の磁性層厚依存である。
【図１３】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の磁性層挿入厚依存である。
【図１４】本発明の磁気抵抗効果膜の抵抗変化率の非磁性層厚依存である。
【図１５】本発明の磁気抵抗効果膜の反強磁性結合した３層膜の飽和磁界の非磁性層厚依存である。
【図１６】本発明のシールド型磁気抵抗効果素子の一部省略側面図である。
【図１７】本発明のヨーク型磁気抵抗効果素子の一部省略側面図及び正面図である。
【図１８】本発明の磁気抵抗効果素子のＭＲ曲線である。
【符号の説明】
１    下地層
２    反強磁性薄膜
３Ａ  磁性薄膜
３Ｂ  非磁性薄膜
３Ｃ  磁性薄膜
４    非磁性薄膜
５    磁性薄膜
６    伝導層
７    保護層
８    磁気抵抗効果膜
９    永久磁石薄膜又は反強磁性薄膜
１０    基板
１１    電極膜
１２    絶縁層
１３    絶縁層
１４    下シールド
１５    上シールド
１６    ヨーク
１７    溝
１８    フェライト基板
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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