(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗性（ＭＲ）センサであって、
側面シールド要素に磁気的に結合される、合成反強磁性（ＳＡＦ）構造と、
強磁性材料および高融点材料を含む第１のアモルファス合金層と、
前記第１のアモルファス合金層と接触する結晶強磁性層と、
を備える、ＭＲセンサ。
【請求項２】
前記結晶強磁性層は、前記第１のアモルファス合金層と接触する第１の表面および第２のアモルファス合金層と接触する第２の表面を有する、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【請求項３】
前記第１のアモルファス合金層は、前記結晶強磁性層の厚さの半分未満の厚さを有する、請求項２に記載のＭＲセンサ。
【請求項４】
前記高融点材料は、タンタル、ニオブ、ハフニウム、およびジルコニウムから成る群から選択される、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【請求項５】
前記ＳＡＦ構造は、シールド要素とセンサスタックの前縁との間に含まれる、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【請求項６】
前記ＳＡＦ構造は、シールド要素とセンサスタックの後縁との間に含まれる、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【請求項７】
前記第１のアモルファス合金層は、スペーサ結合層と接触する、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【請求項８】
前記第１のアモルファス合金層は、別のアモルファス合金層に反強磁性的に結合される、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【請求項９】
前記第１のアモルファス合金層は、反強磁性（ＡＦＭ）層と接触する、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【請求項１０】
前記第１のアモルファス合金層は、３０パーセント未満の高融点材料を含む、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【請求項１１】
磁気抵抗性（ＭＲ）センサであって、
強磁性材料および高融点材料を含むアモルファス合金層と、前記アモルファス合金層と接触する第１の結晶強磁性層と、前記第１の結晶強磁性層に接触するスペーサ結合層とを含む、合成反強磁性（ＳＡＦ）構造を備え、
前記ＳＡＦ構造は、前記ＭＲセンサの側面シールドに磁気的に結合される、ＭＲセンサ。
【請求項１２】
前記高融点材料は、タンタル、ニオブ、ハフニウム、およびジルコニウムの群から選択される、請求項１１に記載のＭＲセンサ。
【請求項１３】
前記ＳＡＦ構造は、ＭＲセンサの後縁に隣接するシールドから磁気的に減結合される、請求項１１に記載のＭＲセンサ。
【請求項１４】
前記スペーサ結合層は、前記第１の結晶強磁性層と接触する第１の表面および第２の結晶強磁性層と接触する第２の表面を有する、請求項１１に記載のＭＲセンサ。
【請求項１５】
前記ＳＡＦ構造は、シールド要素とセンサスタックの前縁との間に含まれる、請求項１１に記載のＭＲセンサ。
【請求項１６】
前記ＳＡＦ構造は、シールド要素とセンサスタックの後縁との間に含まれる、請求項１１に記載のＭＲセンサ。
【請求項１７】
磁性結晶材料と磁性アモルファス材料との交互の層を含む、ピン止め層と、
磁性結晶材料と磁性アモルファス材料との交互の層を含む、参照層と、
前記ピン止め層と前記参照層との間のスペーサ結合層とを備え、
前記スペーサ結合層は、前記ピン止め層の前記磁性結晶材料と接触する第１の表面と、前記参照層の前記磁性結晶材料と接触する第２の表面とを有する、ＳＡＦ構造。
【請求項１８】
前記ＳＡＦ構造は、シールド要素とセンサスタックの後縁との間に含まれる、請求項１７に記載のＳＡＦ構造。
【請求項１９】
前記結晶強磁性層は、スペーサ結合層に接触する、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【請求項２０】
前記結晶強磁性層は、反強磁性（ＡＦＭ）層に接触する、請求項１に記載のＭＲセンサ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
概して、磁気ハードディスクドライブは、有形磁気記憶媒体に符号化されたデータを読み取り、書き込むトランデューサヘッドを含む。磁気媒体の表面から検出される磁束は、トランデューサヘッド内の磁気抵抗性（ＭＲ）センサ内の１つまたは複数の検知層の磁化ベクトルの回転を招き、これは、ＭＲセンサの電気抵抗率の変化を招く。ＭＲセンサの抵抗率の変化は、ＭＲセンサに電流を通過させ、ＭＲセンサにわたる電圧の結果として生じる変化を測定することによって検出することができる。関連する回路は、測定された電圧変化情報を適当な形式に変換することができ、その情報を操作して、ディスク上に符号化されたデータを回復することができる。
【０００２】
磁気記録密度能力における向上が探究されるにつれて、トランデューサヘッドの寸法は小さくなり続ける。典型的に、トランデューサヘッドは、他の構造の中でもとりわけ、ＭＲセンサを有する薄膜多層構造として形成される。いくつかのアプローチにおいて、薄膜多層構造は、ＭＲセンサの安定性を増強するように、合成反強磁性（ＳＡＦ）を含む。しかしながら、ＳＡＦベースのＭＲセンサの形成に用いられる既存の薄膜工程および構造の設計は、ＭＲセンサの性能および安定性を制限し得る効果を示す。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書に記載および主張される実装例は、側面シールド要素に磁気的に結合される合成反強磁性（ＳＡＦ）構造を提供し、ＳＡＦ構造は、強磁性材料および高融点材料を含む少なくとも１つのアモルファス合金層を含む。
【０００４】
本概要は、以下の発明を実施するための形態においてさらに説明される概念の選択を簡略化された形式で紹介するために提供される。本概要は、特許請求の範囲に記載された対象の重要な特徴または必要不可欠な特徴を特定することを意図せず、また特許請求の範囲に記載された対象を制限するように用いられることも意図しない。特許請求の範囲に記載された対象の他の特徴、詳細、効用、および利点は、付随する図面においてさらに図示され、添付の特許請求の範囲において画定される種々の実装例および実装例の以下のより具体的な、書面による発明を実施するための形態から明白となろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、例示的なディスクドライブアセンブリおよび例示的なＭＲセンサの平面図を説明する。
【図２】図２は、結合スペーサ層と接触するアモルファス磁性材料を有する合成反強磁性構造を含む、別の例示的なＭＲセンサを説明する。
【図３】図３は、第１のＳＡＦ構造および第２のＳＡＦ構造を含む別の例示的なＭＲセンサのＡＢＳに面する図を説明する。
【図４】図４は、印加磁場下におけるＣｏＦｅＮｂシート膜のアモルファス強磁性層の磁化を説明する。
【図５】図５は、印加磁場下におけるＮｉＦｅの結晶強磁性層に対する磁化を説明する。
【図６】図６は、印加磁場下における２つの異なるＳＡＦ構造に対する磁化を説明する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
クロストラック磁気干渉を低減させることは、より高い面密度を有する記憶デバイスを作成するときの１つの課題である。いくつかの磁気抵抗性（ＭＲ）センサ設計は、側面シールドを利用して、クロストラック磁気干渉を低減させるが、しかしながら、側面シールドは、浮遊磁場の変動に感受性があり得る。この感受性は、ＭＲセンサ内の自由層のバイアス変動につながり得、その結果として、ＭＲセンサの信号対雑音（ＳＮＲ）比を低下させ得る。
【０００７】
側面シールドを安定化させるのに役立つように、センサスタックの前縁または後縁の近位にあるシールド要素に、ピン止め合成反強磁性（ＳＡＦ）構造を組み入れることができる。ＳＡＦ構造は、側面シールドに磁気的に結合され、非磁性スペーサ結合層にわたって反強磁性的に共に結合される少なくとも２つの強磁性層を含む。
【０００８】
上記のセンサ設計において、ＳＡＦ構造における反強磁性結合の強度は、ＳＡＦ構造の安定化および側面シールドの安定化において重要な役割を果たす。スペーサ結合層と強磁性層との間の界面が粗いとき、ＳＡＦ構造内の強磁性結合の強度は低減する。これは、側面シールド安定性の低減に寄与し、最終的に、ＭＲセンサの雑音の増加に寄与する。
【０００９】
本明細書に開示される実装例は、磁性アモルファス合金を含む１つ以上の強磁性結合層を有するＳＡＦ構造を提供する。磁性アモルファス合金は、強磁性層とスペーサ結合層との間の「より平滑な」界面に寄与する。結果として、ＭＲセンサは、安定性の増加およびクロストラック磁気干渉の低減を示す。
【００１０】
本明細書に開示される技術は、種々の異なる種類のＭＲセンサ（例えば、異方性磁気抵抗性（ＡＭＲ）センサ、トンネリング磁気抵抗性（ＴＭＲ）センサ、巨大磁気抵抗性（ＧＭＲ）センサなど）とあわせて用いられ得る。そのため、本明細書に開示される実装例はまた、面内スピンバルブ（ＬＳＶ）、スピンホール効果（ＳＨＥ）、スピントルク振動（ＳＴＯ）などの新しい物理現象に基づく新しいＭＲセンサ設計にも適用され得る。
【００１１】
図１は、例示的なディスクドライブアセンブリ１００の平面図を説明する。例示的なディスクドライブアセンブリ１００は、媒体ディスク１０８にわたって位置付けられるアクチュエータアーム１１０の遠位端に滑動部１２０を含む。アクチュエータ回転軸１０６を中心として回転する回転式ボイスコイルモータは、滑動部１２０をデータトラック（例えば、データトラック１４０）上に位置付けるために用いられ、ディスク回転軸１１１を中心として回転するスピンドルモータは、媒体ディスク１０８を回転させるために用いられる。特に図Ａを参照して、媒体ディスク１０８は、外径１０２および内径１０４を含み、その間には、円形の点線で示されるデータトラック１４０等の多くのデータトラックが存在する。フレックスケーブル１３０は、滑動部１２０に必要な電気的接続経路を提供し、一方で、動作時にアクチュエータアーム１１０の回転する動きを可能にする。
【００１２】
滑動部１２０は、種々の機能を行う種々の層を有する積層構造である。滑動部１２０は、書き込み部（図示せず）および媒体ディスク１０８からデータを読み取るための１つ以上のＭＲセンサを含む。図Ｂは、ディスクドライブアセンブリ１００の使用時に、媒体ディスク１０８の空気ベアリング表面（ＡＢＳ）に面する例示的なＭＲセンサ１３０の側面を説明する。したがって、図Ｂに示されるＭＲセンサ１３０は、図Ａに示される滑動部１２０に操作的に取り付けられたとき、約１８０度で（例えば、ｚ軸を中心として）回転し得る。
【００１３】
滑動部１２０のＭＲセンサ１３０は、複数の機能を行う複数の層（図示せず）を有するセンサスタック１３２を含む。種々の実装例において、そのような層の機能および数は、様々であり得る。しかしながら、センサスタック１３２は、印加磁場に応答して自由に回転する磁気モーメントを有する少なくとも１つの磁性層を含む（すなわち、自由層（図示せず））。媒体ディスク１０８のデータビットは、図の場所に、または図の平面から、図１の平面に垂直な方向に磁化される。したがって、ＭＲセンサ１３０がデータビット上を通過するとき、自由層の磁気モーメントは、図１の平面に、または図１の平面から回転し、ＭＲセンサ１３０の電気抵抗を変化させる。したがって、ＭＲセンサ１３０によって検知されるビットの値（例えば、１または０のいずれか）は、センサスタック１３２を通って流れる電流に基づいて判定され得る。
【００１４】
側面シールド要素１１６および１１８は、センサスタック１３２の自由層に対する安定化バイアスを提供する。側面シールド１１６および１１８は、クロストラック（ｘ方向）においてセンサスタック１３２に隣接して位置付けられ、軟質または硬質磁性材料で作られ得る。
【００１５】
ダウントラック方向（ｚ方向）において、センサスタック１３２は、シールド要素１１２と１１４との間に位置付けられる。シールド要素１１２および１１４は、電磁干渉、主にｚ方向の干渉からセンサスタック１３２を隔離し、処理する電子機器（図示せず）に接続される導電性の第１および第２の導線として役立つ。一実装例において、シールド要素１１２、１１４は、軟質磁性材料（例えば、Ｎｉ−Ｆｅ合金）から構成される。別の実装例において、シールド要素１１２、１１４は、回転磁気媒体上の単一のデータビットの長さよりも実質的に大きいｚ方向の厚さを有する。そのような厚さは、データトラック１４０に沿って、約１〜２ミクロン（例えば、約１ミクロン）であり得る。
【００１６】
動作中、媒体ディスク１０８上のトラック１４０に沿ったビットは、シールド要素１１２の下、センサスタック１３２の下、次に、シールド要素１１４の下を連続的に通過する。したがって、シールド要素１１２の近位にあるセンサスタック１３２の縁は、センサスタックの「前縁」と称され得、シールド要素１１４の近位にあるセンサスタック１３２の縁は、センサスタックの「後縁」と称され得る。
【００１７】
図１において、センサスタック１３２の前縁は、シールド要素１１２と接触する。他の実装例において、１つ以上の層は、センサスタック１３２とシールド要素１１２との間でインタリーブされ得る。
【００１８】
センサスタック１３２の前縁は、ピン止め層１２４、参照層１２２、およびスペーサ結合層１２６を含む、合成反強磁性（ＳＡＦ）構造１３４に隣接する。ピン止め層１２４は、隣接する反強磁性（ＡＦＭ）層１３６によってバイアスされる磁気モーメントを有する。（ピン止め層１２４において矢印で示される）そのようなバイアスの方向は、参照層１２２の帯磁方向に実質的に逆平行する方向にある。これらの逆平行の帯磁方向は、ルテニウムまたは他の適切なＲｕｄｅｒｍａｎ−Ｋｉｔｔｅｌ−Ｋａｓｕｙａ−Ｙｏｓｉｄａ（ＲＫＫＹ）結合材料の層であり得る、スペーサ結合層１２６にわたる反強磁性結合に起因する。
【００１９】
ピン止め層１２４および参照層１２２は、同一または異なる材料で作られ得る。一実装例において、ピン止め層１２４および参照層１２２のうちの一方または両方は、強磁性材料（例えば、Ｃｏ、Ｆｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ等）およびタンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、およびジルコニウム（Ｚｒ）等の高融点材料を含む、磁性アモルファス合金である。
【００２０】
例えば、磁性アモルファス合金は、ＣｏＦｅＸまたはＮｉＦｅＸであり得、Ｘは、高融点材料である。一実装例において、磁性アモルファス合金は、０〜約３０％の高融点材料を含むか、または結果として生じる合金がアモルファスであることを確実にするのに十分な高融点材料を含む。例示的な一実装例において、磁性アモルファス合金は、ＣｏＦｅＮｂであり、１０％Ｎｂを含む。アモルファス磁性材料に含まれる高融点材料のパーセントは、利用される材料の種類ならびにアニーリング温度等の工程条件に依存し得る変数値である。
【００２１】
本明細書において用いられる場合、「アモルファス」は、結晶の長距離秩序特性を欠く固体を指す。磁性アモルファス合金は、薄膜として蒸着され得、磁気アニーリング工程等の蒸着後の処理時にアモルファスを残し得る。適切な磁性アモルファス合金は、以下の性質のうちの１つ以上を示す：軟磁性、比較的低い磁歪、高い磁気モーメント、およびＭＲセンサ１３０で用いられる１つ以上の他の軟質磁性材料（例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ）のミル速度と実質的に同一のミル速度。一実装例において、適切な磁性アモルファス合金は、−１×１０−５と１×１０−５との間の磁歪係数を有する。別の実装例において、適切な磁性アモルファス合金は、磁性アモルファス合金に含まれる強磁性材料の磁気モーメントより大きい磁気モーメントを有する。例えば、磁性アモルファス合金は、他の材料と組み合わせられるＮｉＦｅを含み得、ＮｉＦｅ単独の磁気モーメントよりも大きい総磁気モーメントを有し得る。
【００２２】
結晶性材料の代わりに、ピン止め層１２４および／または参照層１２２に磁性アモルファス合金を用いることは、スペーサ結合層１２６とのより平滑な界面を可能にする。このより平滑な界面は、ピン止め層１２４と参照層１２２との間の反強磁性結合の強度を増加させ、これは、ＭＲセンサ１３０の安定性の増加と相関する。
【００２３】
ピン止め層１２４に結晶性材料ではなく磁性アモルファス材料を用いることは、ピン止め層１２４と隣接する反強磁性（ＡＦＭ）層１３６との間のより平滑な界面も可能にする。ＡＦＭ層１３６は、ピン止め層１２４の帯磁方向を、ＭＲセンサ１３０の空気ベアリング表面（ＡＢＳ）に垂直の方向にバイアスする。ピン止め層１２４のより強いバイアスは、ＡＦＭ層１３６との粗い界面ではなく平滑な界面のときに達成することができる。
【００２４】
キャッピング層１２８は、ＡＦＭ層１３６と接触し、ＡＦＭ層１３６を、隣接するシールド要素１１４から磁気的に減結合するのに役立つ。
【００２５】
少なくとも１つの実装例において、アモルファス磁性材料は、ガラス形成剤を含まない。ガラス形成剤は、例えば、アモルファス固体材料におけるガラス転移の発生をもたらす元素であり得る。ガラス形成剤は、限定されないが、ケイ素、ホウ素、ゲルマニウム、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、ベリリウム、マグネシウム、亜鉛、カルシウム、鉛、リチウム、ナトリウム、およびカリウムを含む。磁性アモルファス合金からそのようなガラス形成剤元素を除外することは、ガラス形成剤を含む同一または同様の合金と比較すると、合金が、増加した磁気モーメントを示すことを可能にし得る。この磁気モーメントの増加は、センサ安定性の増加へ転換され得る。磁性アモルファス合金からガラス形成剤元素を除外することは、アモルファス層の熱安定性も向上させる。ガラス形成剤を含む磁性アモルファス合金は、アニーリング工程時に安定性および結晶化を欠き得る。
【００２６】
図２は、アモルファス磁性材料を含むＳＡＦ構造を含む別の例示的なＭＲセンサ２００のＡＢＳに面する図を説明する。ＭＲセンサ２００は、側面シールド要素２１６と２１８との間に位置付けられるセンサスタック２３２を含む。側面シールド２１６および２１８は、クロストラック（ｘ方向）においてセンサスタック２３２に隣接して位置付けられ、軟質または硬質磁性材料で作られ得る。
【００２７】
センサスタック２３２の前縁は、第１のシールド要素２１２に直接隣接し、一方で、センサスタック２３２の後縁は、ピン止め層スタック２２４、参照層スタック２２２、およびスペーサ結合層２２６を含む合成反強磁性（ＳＡＦ）構造に直接隣接する。ＳＡＦ構造は、側面シールド２１６および２１８に磁気的に結合する。
【００２８】
ピン止め層スタック２２４および参照層スタック２２２のそれぞれは、結晶性強磁性材料とアモルファス強磁性材料との複数の交互の層を含む。例えば、参照層スタック２２４は、２つのアモルファス強磁性層２５２および２５４を含み、それぞれ、一対の結晶強磁性層（例えば、結晶性磁性層２４０、２４２、および２４４）間でインタリーブされる。同様に、ピン止め層スタック１２２は、結晶強磁性層２４６、２４８、および２５０の層の間でインタリーブされる２つのアモルファス強磁性層２５８および２６０を含む。他の実装例は、より少ない数またはより多い数の交互の結晶性強磁性層およびアモルファス強磁性層を含み得る。
【００２９】
ピン止め層スタック２２４および参照層スタック２２２のそれぞれにおける結晶強磁性層は、例えば、Ｎｉ、Ｃｏ、ＮｉＦｅ、またはＣｏＦｅであり得る。アモルファス強磁性材料は、強磁性材料（Ｎｉ、Ｃｏ、ＮｉＦｅ、またはＣｏＦｅ等）および高融点材料（Ｔａ、Ｎｂ、Ｈｆ、およびＺｒ等）を含む磁性アモルファス合金である。一実装例において、アモルファス強磁性材料は、０〜約３０％の高融点材料を含むか、または結果として生じる合金がアモルファスであることを確実にするのに十分な高融点材料を含む。
【００３０】
一実装例において、結晶強磁性層２４０、２４２、２４４、２４６、２４８、および２５０は、ＮｉＦｅの層であり、アモルファス強磁性層２５２、２５４、２５８、および２６０は、ＣｏＦｅＸの層であり、Ｘは、高融点材料である。別の実装例において、アモルファス強磁性層２５２、２５４、２５８、および２６０は、ＣｏＦｅＮｂの層である。
【００３１】
設計基準に応じて、結晶強磁性層（例えば、結晶強磁性層２４０）のｚ方向の厚さは、約５〜１０ｎｍであり、アモルファス強磁性層（例えば、アモルファス強磁性層２５２）のｚ方向の厚さは、約０．２〜３ｎｍである。
【００３２】
ピン止め層スタック２２４における層は、共に磁気的に結合され、図２の矢印によって示される方向にＡＦＭ層２３６によって磁気的にバイアスされる。同様に、参照層スタック２２２における層は、ピン止め層スタック２２４の帯磁方向と反対の方向に共に磁気的に結合される。キャッピング層２２８は、ＳＡＦ構造を第２のシールド要素２１４から磁気的に分離する。明確に記載されていないＭＲセンサ２００の他の特徴は、図１に関して記述されたＭＲセンサの特徴と同一または同様であり得る。
【００３３】
図２の結晶強磁性層間のアモルファス強磁性層の含有は、結晶強磁性層における粒子成長を中断させ、スペーサ結合層２２６と直接隣接する結晶強磁性層２４４および２４６との間により平滑な界面を提供する。このより平滑な界面は、結晶強磁性層間の結合を低下させることなく達成される、界面にわたって増加した結合強度を提供する。
【００３４】
ＭＲセンサ２００の上記の利点に加えて、結晶性強磁性材料とアモルファス強磁性材料との交互の層は、ＡＦＭ層２３６と直接隣接する参照層２２４との間のピンニング磁場の強度の増加を可能にし、ＭＲセンサ２００の安定性をさらに高める。
【００３５】
図３は、第１のＳＡＦ構造３３４および第２のＳＡＦ構造３５０を含む別の例示的なＭＲセンサ３００のＡＢＳに面する図を説明する。第１のＳＡＦ構造３３４および第２のＳＡＦ構造３５０のそれぞれは、強磁性材料および高融点材料から形成される磁性アモルファス合金を含む。ＭＲセンサ３００は、側面シールド要素３１６と３１８との間に挟まれるセンサスタック３３２を含む。側面シールド３１６および３１８は、クロストラック（ｘ方向）においてセンサスタック３３２に隣接して位置付けられ、軟質または硬質磁性材料で作られ得る。
【００３６】
センサスタック３３２の後縁は、第１のＳＡＦ構造３３４に隣接する。第１のＳＡＦ構造３３４は、ピン止め層３２４、参照層３２２、およびスペーサ結合層３２６を含む。ピン止め層３２４は、スペーサ結合層３２６によって提供されるＲＫＫＹ結合によって参照層３２２に反強磁性的に結合される。第１のＡＦＭ層３３６は、ピン止め層３２４を磁気的にバイアスし、キャッピング層３２８は、第１のＳＡＦ構造を第１のシールド要素３１４から磁気的に分離する。
【００３７】
センサスタック３３２の前縁は、第２のＳＡＦ構造３５０に隣接する。第１のＳＡＦ構造３３４のように、第２のＳＡＦ構造３５０は、ピン止め層３４０、参照層３３８、およびスペーサ結合層３４２を含む。ピン止め層３４０は、スペーサ結合層３４２によって提供されるＲＫＫＹ結合によって参照層３３８に反強磁性的に結合される。第２のＡＦＭ層３４４は、ピン止め層３４０を磁気的にバイアスし、シーディング層３４６は、第２のＳＡＦ構造３５０を第２のシールド要素３１２から磁気的に分離する。別の実装例において、第１のＳＡＦ構造３３４および第２のＳＡＦ構造３５０のうちの少なくとも一方は、積層構造である。
【００３８】
別の実装例において、ＭＲセンサ３００は、第２のＳＡＦ構造３５０を含むが、第１のＳＡＦ構造３３４を除外する。
【００３９】
図４は、印加磁場下におけるＣｏＦｅＮｂシート膜のアモルファス強磁性層に対する容易および困難軸（すなわち、最も容易および最も困難に磁気的に回転する軸）における磁化挙動を説明する。困難軸において、（原点で）磁場がゼロの場合、磁化は存在しない。しかしながら、アモルファス強磁性材料の磁化は、飽和点まで印加磁場と共に増加し、印加磁場は、約±５０エルステッドに達する。
【００４０】
図５は、磁場下におけるＮｉＦｅシート膜の結晶性強磁性に対する容易および困難軸における磁化挙動を説明する。ＮｉＦｅの層は、約１０ｎｍの厚さを有し、これは、図４で説明されたデータを生成するために利用されるＣｏＦｅＮｂシート膜の厚さと同一または実質的に同様である。困難軸において、印加磁場下において、結晶性強磁性材料の磁化は、約±５エルステッドで飽和点まで増加する。
【００４１】
図４および図５は共に、完全に磁化するＣｏＦｅＮｂが、困難軸においてＮｉＦｅを完全に飽和させるのに必要な磁場の強度の約１０倍の印加磁場を必要とする、より高い異方性磁場を有することを実証する。したがって、ＮｉＦｅを含むＳＡＦシールドは、ＣｏＦｅＮｂよりも容易に浮遊磁場によって影響され得る。さらに、ＣｏＦｅＮｂは、ＮｉＦｅよりも高い磁気モーメントを有し、シールドとして用いられる場合にセンサ解像度の増加に寄与する。
【００４２】
図６は、印加磁場下における２つの異なるＳＡＦ構造に対する磁化挙動を説明する。線６０２によってデータが示される第１のＳＡＦ構造は、反強磁性的に共に結合されるＮｉＦｅの層を含む。線６０４によってデータが示される第２のＳＡＦ構造は、反強磁性的に共に結合されるＣｏＦｅＮｂの層を含む。プロットは、ＣｏＦｅＮｂを含むＳＡＦ構造がより高い飽和磁場を有することを示し、これは、向上したＲＫＫＹ結合を示している。また、データは、ＣｏＦｅＮｂを含むＳＡＦ構造が、ＮｉＦｅを含むＳＡＦ構造よりも高い核形成場を有することも示す。
【００４３】
上記の仕様、例、およびデータは、本発明の例示的な実装例の構造および使用の完全な説明を提供する。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明の多くの実装例がなされ得るため、本発明は、以下に添付される特許請求の範囲の中に属する。
【図１】
0006023158.tif 000002
【図２】
0006023158.tif 000003
【図３】
0006023158.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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