(57)【要約】本発明は、基板(2)、情報層(3)、および安定化層(15a, 15b)を具える、読み出し専用磁気情報担体(1b, 1c, 1d)に関する。情報層(3)は、磁性体の磁気ビット(4)のパターンを具え、磁気ビット(4)のパターンは、ビット位置のアレイを構成する。ビット位置における磁性体の有無が、所定の磁化方向(6)を有する磁界(5)によって、ビット位置の値を表す。安定化層(15a, 15b)は基板(2)と情報層(3)との間に配置され、磁気ビット(4)の磁性体に磁気的に結合される硬磁性体(8,9)から成る。磁気的に結合される硬磁性体(8,9)は、磁界(5)を所定の磁化方向(6)にする。硬磁性体(8,9)と磁気ビット(4)との間の磁気結合は、磁気ビット(4)の磁性体の所定の磁化方向(6)が変化するのを防ぎ、磁気ビット(4)の熱安定性を向上させる。
2008529194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み出し専用磁気情報担体であって、
‐  基板と、
‐  磁性体の磁気ビットのパターンを具え、当該磁気ビットのパターンがビット位置のアレイを構成し、所定の磁界方向を有する磁界により、ビット位置における前記磁性体の有無が当該ビット位置の値を表す、情報層と、
‐  前記基板と前記情報層との間にあって、前記磁界を前記所定の磁界方向にすべく前記磁気ビットの前記磁性体に磁気的に結合される、硬磁性体から成る安定化層と、
を具えている、読み出し専用磁気情報担体。
【請求項２】
前記磁気ビットが、磁化した硬磁性体で構成される、請求項１に記載の読み出し専用磁気情報担体。
【請求項３】
前記安定化層の硬磁性体が、反強磁性体によって構成され、前記磁気ビットの前記強磁性体と、前記反強磁性体との間の結合は、強磁性または反強磁性とする、請求項２に記載の読み出し専用磁気情報担体。
【請求項４】
前記安定化層における前記硬磁性体が、磁化した強磁性体によって構成される、請求項１に記載の読み出し専用磁気情報担体。
【請求項５】
前記磁気ビットが軟磁性体で構成される、請求項４に記載の読み出し専用磁気情報担体。
【請求項６】
読み出し部、および請求項１に記載の読み出し専用磁気情報担体を具える記憶装置であって、前記読み出し部は、前記所定の磁界方向を有する前記磁界により、ビット位置における磁性体の有無を感知するためのセンサを具える記憶装置。
【請求項７】
請求項１に記載の読み出し専用磁気情報担体の製造方法であって、
‐  安定化層を構成すべく、基板に硬磁性体の層を被着するステップ、
‐  前記硬磁性体の層に、磁性体の磁気ビットのパターンを被着するステップ、
‐  常磁性状態にもたらすべく、前記硬磁性体を加熱するステップ、
‐  前記所定の磁化方向に一致する外部磁界を与えるステップ、および、
‐  硬磁性状態にもたらすべく、前記磁界の存在下において前記硬磁性体を冷却するステップ、
を含む、読み出し専用磁気情報担体の製造方法。
【請求項８】
前記磁気ビットのパターンが軟磁性体から成る、請求項７に記載の読み出し専用磁気情報担体の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の読み出し専用磁気情報担体の製造方法であって、前記安定化層の前記硬磁性体が、強磁性体から成り、かつ、前記磁性体の磁気ビットのパターンを前記硬磁性体の層に被着するステップを、前記磁界の存在下にて前記硬磁性体を冷却するステップの後に実行する、読み出し専用磁気情報担体の製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の読み出し専用磁気情報担体の製造方法であって、前記磁気ビットのパターンが硬磁性体から成り、かつ、前記硬磁性体を加熱するステップが、前記常磁性状態にもたらすべく、前記安定化層の前記硬磁性体と、前記磁気ビットのパターンを構成する硬磁性体との双方を加熱するステップを含む、読み出し専用磁気情報担体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と、ビット位置のアレイを構成する磁性体の磁気ビットパターンを有する情報層とを具え、ビット位置における前記磁性体の有無が、所定の磁界方向を有する磁界により、当該ビット位置の値を表す、読み出し専用磁気情報担体に関する。
【０００２】
本発明はさらに、記憶装置および読み出し専用磁気情報担体の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】
読み出し専用磁気情報担体は、例えば、ＷＯ２００４／０３２１４９に開示されている。この文献には、情報担体部および読み出し部を具える記憶装置が開示されている。情報担体部は、読み出し部と協働する情報プレーンを具える。情報プレーンは、ビット位置のアレイを構成する電磁材料のパターンを具える。情報プレーンにおける前記材料の有無が、論理値を表す。第１のビット位置に材料が有れば、例えば論理値が１であることを表し、第２のビット位置に材料が無ければ、例えば論理値が０であることを表す。ＷＯ２００４／０３２１４９に開示されている情報担体の具体例において、ビット位置にてビットを表す電磁材料は、硬磁性体の分離ビットである。この硬磁性体の分離ビットのパターンは、外部磁界で恒久的に磁化され、全てがほぼ同一の所定の磁界方向および、磁界強度を有するような、磁化磁気ビットのパターンを作っている。読み出し部は、前記電磁材料の存在に感応する電磁センサ素子を具える。読み出しは、磁気抵抗現象に依存する抵抗値を測定することで行う。センサ素子における抵抗値は、近隣磁界の影響を受ける。磁化されたビットが存在する情報担体部のビット位置において、その磁気ビットは、実質的に所定の磁界方向および磁界強度を有する磁界をセンサ素子に与え、センサ素子は第１のセンス抵抗を得る。磁気ビットが存在しない情報担体部のビット位置では、センサ素子は異なる磁界強度を感知して、第１のセンス抵抗とは異なる第２のセンス抵抗を得る。各ビット位置においてセンサ素子の抵抗を測定すれば、各ビット位置の論理値を判定することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
読み出し専用磁気情報担体のデータ密度を増加させるためには、磁気ビットの寸法を縮小しなければならない。既知の読み出し専用磁気情報担体の課題は、磁化される磁気ビットの寸法を縮小すると、磁化される磁気ビットが不安定になり、データの信頼性の低下や、あるいはさらに言えば、データロスを招く、ということである。
【０００５】
本発明の目的は、磁気ビットの安定性を向上させた磁気情報担体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明の第１態様によれば、冒頭で規定した情報担体がさらに、基板と情報層との間に安定化層を具え、硬磁性体から成る前記安定化層を、磁化ビットの磁性体に磁気的に結合させて、磁気ビットの磁界方向を所定の方向にすることによって達成される。本願において、硬磁性体は、永久磁石材料と定義するものとする。硬磁性体は一般に、比較的高い保磁力を有するが、透磁率は、概して比較的低い。
【０００７】
また、前記の目的は、本発明の第２態様によれば、冒頭で規定した記憶装置が、読み出し部および読み出し専用磁気情報担体を具え、当該読み出し部は、ビット位置における磁性体の有無を、所定の磁界方向を有する磁界によって感知するためのセンサを具える、ようにして達成される。
【０００８】
本発明による技法の効果は、安定化層における硬磁性体と磁気ビットとの間の、交換結合としても既知の磁気結合が、実質的に所定の磁界方向を有する磁界を、磁気ビットに提供する、ということである。さらに、前記磁気結合は、磁気ビットの磁化材料の磁化方向が変化するのを防ぎ、磁気ビットが提供する磁界の所定の磁界方向を固定するため、磁気ビットの安定性が向上する。
【０００９】
本発明は、磁気ビットの安定性が、磁気ビットのビット容積、磁気ビットの磁化された磁性体の材料パラメータ（磁気異方性エネルギー密度）、および、磁気ビットの温度に依存する、という認識に基づくものである。磁気ビットの寸法を、特定量（当該特定量は、前記材料パラメータおよび温度に依存する）を越えて縮小すると、磁気ビットの磁化方向が不安定となり、さらに、変化することがある。これは、超常磁性効果と呼ばれる。この超常磁性効果は、磁気ビットが提供する磁界の磁界方向を変化させる原因ともなる。安定化層を適用すると、磁気ビットと、安定化層の硬磁性体との間の磁気結合が、磁気ビットのビット容積を人工的に増加させ、その結果、磁気ビットの安定性が向上する。安定性の向上によって、磁気ビットが提供する磁界の磁界方向の安定性を維持しつつ、磁気ビットの寸法を縮小させることができる。
【００１０】
本発明の第３態様によれば、前記の目的は、冒頭で規定した読み出し専用磁気情報担体の製造方法が、安定化層を構成すべく硬磁性体層を基板に被着するステップ、当該硬磁性体層に磁性体の磁気ビットパターンを被着するステップ、常磁性状態にもたらすべく前記硬磁性体を加熱するステップ、所定の磁化方向に一致する外部磁界を与えるステップ、および、硬磁性状態にもたらすべく、磁界の存在下で前記硬磁性体を冷却するステップを含む、ようにして達成される。
【００１１】
読み出し専用磁気情報担体を製造する本発明による方法の効果は、常磁性状態にするために硬磁性層を加熱することで、硬磁性体の磁化方向が結合する、ということにある。読み出し専用磁気情報担体に与える外部磁界は、磁気ビットの磁化方向を、安定化層の硬磁性体に、磁気的に結合させる。硬磁性体の温度を下げると、硬磁性体は硬磁性状態に戻り、磁気ビットと安定化層の硬磁性体との間の磁気結合を確保する。
【００１２】
読み出し専用磁気情報担体の磁気ビットは、所定の磁界方向を有する磁界を提供する。磁気ビットの磁性体は、安定化層の硬磁性体と、磁気的に結合する。この、磁気ビットと硬磁性体との間の結合は、硬磁性体を常磁性状態にし、かつ冷却しながら、外部磁界によって磁気ビットおよび硬磁性体の双方の磁化方向をそろえることで達成される。この外部磁界は、製造後の読み出し専用磁気情報担体の磁気ビットが提供する磁界の、所定の磁界方向を定める。
【００１３】
読み出し専用磁気情報担体の実施態様において、磁気ビットは、磁化される硬磁性体で構成し、さらに、安定化層の硬磁性体は、反強磁性体で構成し、磁気ビットの磁性体と反強磁性体との間の結合は、強磁性または反強磁性とする。磁気ビットは、反強磁性体の局所的な材料ドメインに磁気的に結合される。安定化層に用いる反強磁性体材料の種類、および磁気ビットに用いる硬磁性体の種類に依存して、磁気ビットと反強磁性体の材料ドメインとの間の結合は、強磁性または反強磁性の結合となる。磁気ビットと局所材料ドメインとの間の磁気結合は、磁気ビットが提供する磁界の磁界方向を確保する磁気ビットの磁化方向を固定するため、磁気ビットの安定性が向上する。
【００１４】
反強磁性体で構成される安定化層を用いる場合の利点は、反強磁性体が巨視的な磁界を含まない、という点にある。反強磁性体で構成される安定化層を用いる場合の他の利点は、安定化層が、非均一性または局所的な磁気ドメインによる局所的な磁界を含まない、という点にある。従って、情報層が含む媒体雑音（暗雑音および／または感知した磁界におけるオフセット）を、より少なくすることができる。
【００１５】
読み出し専用磁気情報担体の実施態様において、安定化層の硬磁性体は、磁化される強磁性体で構成する。磁気ビットは、磁化した強磁性体に磁気的に結合される。磁化した強磁性体は、磁気ビットの磁化方向を確保し、そのことにより、磁気ビットが提供する磁界の磁界方向を固定し、磁気ビットの安定性を向上する。
【００１６】
読み出し専用磁気情報担体の実施態様において、安定化層は、磁化される強磁性体で構成し、かつ、磁気ビットは、軟磁性体で構成する。軟磁性体と安定化層の強磁性体との間の交換結合は、所定の磁界方向を有する磁界を提供するために、軟磁性体における磁化方向を固定する。軟磁気ビットは、安定化層の磁化された強磁性体によって磁化され、所定の磁界方向を有するそれ自体の磁界を発生するようになる。磁気ビットの安定性は、安定化層の磁化した強磁性体の安定性によって決まる。
【００１７】
さらなる利点として、軟磁気ビットを用いる場合に、磁気ビットのパターンは、磁化された強磁性体に直接被着することができる。軟磁性体は、外部磁界によって磁気ビットのパターンを磁化することなく、磁化した強磁性体の磁化方向を情報層に移す。軟磁性体の磁化によって、磁界が、所定の磁界方向を有するようになる。
【００１８】
読み出し専用の情報担体の製造方法の実施態様において、磁気ビットパターンは軟磁性体で構成し、安定化層の硬磁性体は強磁性体で構成し、さらに、磁界の存在下で硬磁性体を冷却するステップの後に、硬磁性体の層に磁性体の磁気ビットパターンを被着するステップを実行する。軟磁性体から成るパターンを被着した後に、先ず、安定化層の強磁性体を磁化する。軟磁性体は、安定化層の磁化した強磁性体との磁気結合により磁化されて、その磁界が所定の磁界方向を有するようになる。
【００１９】
読み出し専用の情報担体の製造方法の実施態様において、磁気ビットパターンは硬磁性体で構成し、さらに、硬磁性体を加熱するステップにおいて、常磁性状態にもたらすべく、安定化層の硬磁性体と、磁気ビットパターンを構成する硬磁性体との双方を加熱する。安定化層の硬磁性体と、磁気ビットの硬磁性体との双方とも、常磁性状態にもたらすべく加熱するため、印加する外部磁界の存在化で冷却する期間に、それらの双方は磁化されることになる。
【００２０】
本発明のこれらおよび他の態様を、これ以降に述べる実施例につき、明らかにかつ明瞭にしていく。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に、従来技術による読み出し専用磁気情報担体１ａを示す。読み出し専用磁気情報担体１ａは、基板２および情報層３を具えている。情報層３は、磁化される磁性体で構成する磁気ビット４のパターンを具え、各磁気ビット４は、磁化方向６を有する。磁気ビット４のパターンは、ビット位置のアレイを構成しており、ビット位置における磁化した磁性体の有無が、当該ビット位置の値を表す。ビット位置の値は、磁気ビット４の磁化方向６に起因する所定の磁界方向７を有する磁界５によって決まる。
【００２２】
磁気ビット４の磁化方向６の安定性は、障壁エネルギー（Ebarrier）に依存する。障壁エネルギー（Ebarrier）は、磁気ビット４の磁化方向６が変化する前に越えなければならないエネルギー閾値を規定する。障壁エネルギー（Ebarrier）は、ビット容積（V）および磁性体の材料パラメータ（K）に依存する。ビット容積（V）は、磁気ビット４を構成する磁性体の容積である。材料パラメータ（K）は、いわゆる磁気異方性エネルギー密度で表される。磁気ビット４のサイズを縮小すると、ビット容積（V）が縮小し、障壁エネルギー（Ebarrier）も低減する。磁気ビット４の障壁エネルギー（Ebarrier）が、例えば、磁化磁気ビット４の熱エネルギーに近づくと（Ebarrier〜kT，ｋはボルツマン定数、Ｔは温度）、磁気ビット４は不安定になる。熱的に不安定な磁気ビットは、それらの磁化方向を不規則に変化させる。磁気ビットを長期間安定させるためには、障壁エネルギーは、熱エネルギーよりも４０倍程度大きくなければならない（Ebarrier≧40×Ethermal、すなわち、KV≧40×kTに等しい）。
【００２３】
図１の読み出し専用磁気情報担体１ａにおいて、各磁気ビット４は、ほぼ同一の所定の磁界方向７を有する磁界５を提供する。磁気ビット４の障壁エネルギー（Ebarrier）が磁気ビット４の熱エネルギー（Ethermal）の４０倍に近く、あるいは、それ以下になるように、磁気ビット４の寸法を縮小すると、磁気ビット４の磁化方向６は不安定になり、そのために、磁界５の磁界方向７が不安定になる。この効果は、超常磁性効果と呼ばれ、磁気情報担体１ａのデータ密度を制限している。
【００２４】
ビット位置のアレイは、例えば、ビット位置の１または２次元のアレイであり、磁気ビット４のパターンが、読み出し専用磁気情報担体１ａに格納された情報を表す。ビット位置の１または２次元のアレイは、例えば、センサの１または２次元のアレイ（図示せず）によって、静的または動的に読み出すことができる。詳細は、ＷＯ２００４／０３２１４９を参照されたい。この、ビット位置の１または２次元のアレイは、例えば、ビット位置のアレイを横切って、センサ２１（図４参照）を走査することにより読み取ることもできる。ビット位置のアレイは、例えば、センサ２１によって順次走査される１次元のデータトラックとし、例えば、読み出し専用磁気情報担体およびセンサ２１を互いに相対的に移動させることもできる。
【００２５】
図２は、磁化される強磁性体８で構成する安定化層１５ａを有する、本発明による読み出し専用磁気情報担体１ｂの簡単な説明図である。強磁性体８は、いわゆる材料ドメイン１２によって構成され、各材料ドメイン１２は、ドメイン磁界（図示せず）をもたらすドメイン磁化方向１３を有する、磁化された強磁性体８の小容積部から成る。強磁性体８の層が磁化されていない場合には、強磁性体８における材料ドメイン１２のドメイン磁化方向１３に起因するドメイン磁界が、互いにほぼ補償し合い、その結果、強磁性体８の層は磁気的にほぼ中性となる（図示せず）。
【００２６】
図２の安定化層１５ａは、磁化された強磁性体８によって構成されており、材料ドメイン１２のドメイン磁化方向１３は、磁気ビット４の磁化方向６に対してほぼ平行に整列している。これにより、安定化層１５ａが、磁気ビット４の磁界５の所定の磁界方向７に対してほぼ平行な、巨視的な磁界１４を有するようになる。安定化層１５ａの強磁性体８は、例えば安定化層１５ａにおける連続層であったり、あるいは、例えば、情報層３における磁気ビット４が存在する位置における安定化パターン（図示せず）にのみ存在する。強磁性体８の機能的効果は、それが磁気ビット４に磁気的に結合されて、（有効ビット容積をもたらす）磁気結合１０によるビット容積の人工的な増加が、安定性を増加させるのに十分である、ということにある。硬強磁性体に対する代表値は、保磁力Ｈｃ≫８００Ａ／ｍであり、一方で、軟磁性体（磁界の存在下での磁気のみ）は、一般にＨｃ＜８００Ａ／ｍである。
【００２７】
安定化層１５ａにおける強磁性体８に結合されている磁気ビット４は、硬磁性体または軟磁性体で構成する。磁気ビット４を硬磁性体で構成する場合は、磁気ビット４の磁化方向６を得るために、磁気ビット４の硬磁性体を、例えば外部磁界によって磁化しなければならない。磁気ビット４に結合される材料ドメイン１２は、磁気ビット４の磁化方向６とほぼ平行なドメイン磁化方向１３を有する。強磁性体８と磁気ビット４との間の磁気結合は、磁気ビット４の磁化方向６を固定して、磁気ビット４の磁化方向６の安定性を向上させる。磁気ビット４と強磁性体８との間の磁気結合は、磁気ビット４のビット容積を人工的に増加させて、磁気ビット４の障壁エネルギーを人工的に増加させるため、磁気ビット４の磁化方向６を固定する。結合される磁化ビット４の障壁エネルギーが増加することからして、磁気ビット４の磁化方向６は、変化する際により多くのエネルギーを越えなければならなくなる。この閾値の増加により、磁気ビット４の磁化方向６の安定性が向上する。そのより高い保磁力のために、印加磁界がない場合に、硬磁気ビットは残留磁化を有するようになるが、その一方で、軟磁気ビットは消磁することになる。
【００２８】
磁気ビット４を軟磁性体で構成する場合は、交換結合により磁気ビット４に結合される、磁化した強磁性体８における材料ドメイン１２が、それらのドメイン磁化方向１３を、軟磁性体に固定する。軟磁性体は、ドメイン磁化方向１３を、安定化層１５ａから情報層３へと移し、さらに、硬磁性体から成る磁化ビット４と同程度の、所定の磁界方向７を有する磁界５を提供する。しかしながら、硬磁性体から成る磁気ビット４とは対照的に、軟磁性体から成る磁気ビット４は、所定の磁界方向７を有する磁界５を提供する前に、磁化する必要がない。磁化した強磁性体８が、軟磁性体にドメイン磁化方向１３を提供すると、それに応じて、軟磁性体は、所定の磁界方向７を有する磁界５を発生する。軟磁性体が発生する磁界５の安定性は、安定化層１５ａにおける磁化した強磁性体８の安定性によって決まる。
【００２９】
図２に示す読み出し専用の情報担体１ｂにおける、ビット位置の論理値は、磁界５を提供する磁化された磁性体の有無で決まる。従って、ビット位置の論理値は、センサ２１（図４）により感知される磁界における、磁化した磁性体が存在するビット位置と、磁化した磁性体が存在しないビット位置との間の差異によって規定される。安定化層１５ａおける磁化した強磁性体８にの存在に起因して、読み出し専用の情報担体１ｂに巨視的な磁界１４が存在する。しかしながら、巨視的な磁界１４の存在は、磁性体の有無に起因する局所磁界の変動にほとんど寄与せず、従って、センサ２１が感知する磁界の変動にはほとんど影響を及ぼさない。安定化層１５ａにおける磁化される強磁性体８の非均一性（図示せず）は、局所磁界の変動に寄与し得るため、回避しなければならない。
【００３０】
図２に示す読み出し専用磁気情報担体１ｂは、例えば、強磁性体８の安定化層１５ａを（例えば、蒸着またはスパッタリングによって）基板２に被着して、製造することができる。磁性体の磁気ビット４のパターンは、強磁性体８の層に被着する。安定化層１５ａを、強磁性体８のキュリー温度以上に加熱することで、強磁性体８が常磁性状態に達し、キュリー温度を経る冷却時に、材料ドメイン１２のドメイン磁化方向１３を変化させることが可能となる。磁界方向１７を有する外部磁界を印加した場合には、磁気ビット４の磁化方向６および材料ドメイン１２の磁化方向１３が、双方ともに外部磁界に対してほぼ平行に整列し、磁気ビット４と強磁性体８との間の強磁性結合１０に一致する。強磁性体８の温度を、キュリー温度の（遥か）下まで下げることにより、強磁性体８の材料ドメイン１２のドメイン磁化方向１３および磁気ビットの磁化方向６が（堅固に）固定されて、その結果、安定化層１５ａは、恒久的に磁化した強磁性体８で構成されるようになる。
【００３１】
図３ａおよび３ｂは、本発明による、反強磁性体９から成る安定化層１５ｂを有する読み出し専用磁気情報担体１ｃ，１ｄを非常に簡素化した説明図であり、図３ａは、磁気ビット４と反強磁性体９との間の強磁性結合１０を示し、図３ｂは、磁気ビット４と反強磁性体９との間の反強磁性結合１１を示す。
【００３２】
反強磁性体９は、恒久的に磁化した材料ドメイン１２によって構成されており、各材料ドメイン１２は、正味のドメイン磁化方向１３を有する、磁化した反強磁性体９の小容積部から成る。ネール温度以下の温度において、反強磁性体９の材料ドメイン１２は、各材料ドメイン１２のドメイン磁化方向１３が、隣接する磁気ドメイン１２のドメイン磁化方向１３に対して逆平行に整列するように配置されている。従って、反強磁性体によって構成された安定化層１５ｂの巨視的な磁界は、ネール温度以下でも、ほぼゼロとなる。磁気ビット４は、反強磁性体９の隣接する材料ドメイン１６に、磁気的に結合（１０，１１）される。磁気ビット４と隣接する材料ドメイン１６との間の結合は、強磁性１０または反強磁性１１となり得る。磁気ビット４と反強磁性体９との間に生じることになる結合のタイプは、磁気ビット４および反強磁性体９に用いた材料の組合せに依存する。磁気ビット４が反強磁性体９に磁気的に結合されている場合には、隣接する材料ドメイン１６のドメイン磁化方向１３が磁気ビット４の磁化方向６を固定するため、磁気ビット４の所定の磁界方向７を有する磁界５が固定され、磁気ビット４の安定性が向上する。
【００３３】
安定化層１５ｂにおける反強磁性体９は、例えば、安定化層１５ｂにおける連続層であるか、あるいは、例えば、情報層３における磁気ビット４が存在する位置の安定化パターン（図示せず）にのみ存在する。反強磁性体９の機能的効果は、それが磁気ビット４に磁気的に結合されて、しかも、磁気結合１０，１１によるビット容積を、安定性を向上させるのに十分なほど増加させる、ということにある。
【００３４】
図３ａに、磁気ビット４と反強磁性体９の隣接する材料ドメイン１６との間の結合が強磁性１０であるような、読み出し専用磁気情報担体１ｃを示す。反強磁性体９における隣接する材料ドメイン１６の正味のドメイン磁化方向１３は、磁気ビット４の磁化方向６に対してほぼ平行である。
【００３５】
図３ｂに、磁気ビット４と強磁性体９の隣接する材料ドメイン１６との間の結合が反強磁性１１であるような、読み出し専用磁気情報担体１ｄを示す。反強磁性体９における隣接する材料ドメイン１６の正味のドメイン磁化方向１３は、磁気ビット４の磁化方向６に対してほぼ逆平行である。
【００３６】
図３ａおよび３ｂに示す、読み出し専用磁気情報担体１ｃ，１ｄは、例えばＣｒ２Ｏ３，ＮｉＯ、またはＭｎＯのような反強磁性体９の安定化層１５ｂを、基板２に例えば被着することで製造することができる。磁性体の磁気ビット４のパターンは、反強磁性体９の層に被着する。安定化層１５ｂを、反強磁性体９のネール温度以上に加熱することにより、反強磁性体９が常磁性状態に達し、材料ドメイン１２のドメイン磁化方向１３を変化させることが可能となる。実質的に磁界方向１７を有する外部磁界を印加すると、磁気ビット４の磁化方向６が、外部磁界に対して平行に整列するようになる。ネール温度以下まで冷却する期間に、磁気ビット４と反強磁性体９の隣接する材料ドメイン１６との間の磁気結合１０，１１は、隣接する材料ドメイン１６の正味のドメイン磁化方向１３を、磁気ビット４の磁化方向６に対してほぼ整列させる。安定化層１５ｂに用いた反強磁性体９、および磁気ビット４に用いた磁性体に依存して、隣接する材料ドメイン１６の正味のドメイン磁化方向１３は、磁気ビット４の磁化方向６に対して平行に整列して強磁性結合１０となるか、あるいは、磁気ビット４の磁化方向６に対して逆平行に整列して、反強磁性結合１１となる。反強磁性体９の温度をネール温度以下まで下げることで、反強磁性体９の材料ドメイン１２が配列し、外部磁界が存在しても、各材料ドメイン１２のドメイン磁化方向１３は、隣接する磁気ドメイン１２のドメイン磁化方向１３に対してほぼ逆平行に整列する。ネール温度以下まで温度を下げる期間に、磁気ビット４の磁化方向６は、隣接する材料ドメイン１６のドメイン磁化方向１３を、磁気ビット４の磁化方向６に対して（使用した材料に依存して）ほぼ平行または逆平行のままに維持させる。このことは、反強磁性体９における隣接する材料ドメイン１６のドメイン磁化方向１３を固定し、その結果、磁気ビット４の磁化方向６が固定される。
【００３７】
図４は、本発明による記憶装置２０を示す。この記憶装置２０は、読み出し専用磁気情報担体１ｂおよび読み出し部２２を具える。読み出し部２２は、センサ２１、走査システム２３、およびコネクタ２４を具える。走査システム２３は、例えば、センサを横切るように読み取り専用の磁気情報担体１ｂを回転させるためのモータ、もしくは、例えばセンサ２１に読み出し専用磁気情報担体１ｂを横切らせて走査するためのレール、または、例えば、読み出し専用磁気情報担体１ｂにセンサを横切らせて走査するためのレールを具える。センサ２１は、例えば、磁気ビット４が発生する磁界と、その磁界方向によってセンサ２１にて抵抗値を求める磁気抵抗現象により、磁気ビット４の磁界を感知する。センサ２１は、例えば、磁気ビットが発生する磁界の方向には感応しないようにし、磁界の有無のみを感知するようにすることもできる。センサ２１は、例えば、走査システム２３に沿って移動し、かつ、読み出し専用磁気情報担体１ｂの磁気ビット４を横切って走査することにより、磁気ビット４の有無を感知する。図４に示す例では、走査システム２３を、センサ２１で読み出したデータをコネクタ２４へ供給するのに用いることもできる。データは、コネクタ２４を経て、パーソナルコンピュータ、ビデオゲーム、携帯電話等のような、他の任意の電子機器に供給することができる。
【００３８】
上述した実施例は本発明を制限するものではなく、当業者は、添付の請求の範囲から逸脱することなく、多くの代わりの実施例を設計することができることに留意されたい。
【００３９】
請求項において、その括弧内の参照符号も、請求の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。「具え」という言葉は、請求の範囲に挙げられたもの以外の要素またはステップの存在を排除するものではない。要素の前の「１つの」または「単一の」は、そのような要素が多数存在することを排除するものではない。本発明は、複数の別個の要素を具えるハードウェアによって実現することができる。複数の手段を列挙している装置クレームにおいて、それらの手段の幾つかを、同一のハードウェアによって実現することができる。ある手法を、互いに異なる独立項において引用しているという単なる事実は、それらの手法を組み合わせて使用することが有利ではない、ということを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来技術による読み出し専用磁気情報担体を示す図である。
【図２】磁化された強磁性体より成る安定化層を有する、本発明による読み出し専用磁気情報担体を示す図である。
【図３ａ】磁気ビットと反強磁性体との間に強磁性結合を有する、本発明による読み出し専用磁気情報担体を示す図である。
【図３ｂ】磁気ビットと反強磁性体との間に反強磁性結合を有する、本発明による読み出し専用の情報担体を示す図である。
【図４】本発明による記憶装置の一例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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