(57)【要約】【解決手段】本発明は磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜に関し、自由磁気層、隔離層とピンニングされた磁気層を包含する。当該コア複合膜はただ隔離層がLB膜層であり、当該隔離層が絶縁性、導電的又は有半導体性質の材料からなる有機LB膜である。当該コア複合膜は前記の自由磁気層、隔離層とピンニングされた磁気層がすべてLB膜層であってもよい。その中にピンニングされた磁気層と自由磁気層が磁気のある材料有機膜で構成された。当該コア複合膜が磁気抵抗スピンバルブセンサーに応用され、磁気抵抗スピンバルブセンサーの磁誘導単位を構成でき、磁気抵抗ランダムアクセスメモリに応用され記憶単位とされる。当該コア複合膜が大面積範囲に均一性と一致性を保持し、そのプロセスが簡単で、コスト廉価であり、かつLB有機膜を利用し従来の隔離層と磁気層に代えて、デバイスを更に軽くし、さらに薄くし、更に加工と集積化させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由磁気層、隔離層とピンニングされた磁気層を包含し、前記の隔離層はLB膜層であることを特徴とする磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項２】
前記の隔離層であるLB膜層が絶縁性、導電的又は半導体性質を備える材料からなる有機膜である請求項１に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項３】
前記の絶縁の材料はステアリン酸（C17H35COOH）、水酸基ジステアリン酸鉄、ステアリン酸銀、ステアリン酸クリプトシアニン、ステアリン酸クマリン、酸性ステアリン酸鉄、オクタデセン酸、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド、脂肪アルコール（CnH2n+1OH）、脂肪エステル（CnH2n+1COOR）、脂肪アミド（CnH2n+1CONH2）、脂肪アルキルニトリル（CnH2n+1C≡N）又は脂肪酸CF3(CF2)7(CH2)nCOOHを包含し、ただしn＝2、4又は6とする請求項2に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項４】
前記の絶縁の材料は簡単に置換された芳香族化合物、機能錯体、親水親油ポリマー、非親水親油ポリマー、フーラレン、ポーフィリン、フタロシアニン、リン脂類化合物、着色剤、ペプチド、蛋白質又は他の生物分子である請求項2に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項５】
前記の簡単に置換された芳香族化合物がｐ−置換されたベンゼン誘導体R-C6H6-Xであり、ただしRはC18H37、C16H33、C14H29、OC18H37又はNHC18H37であり、XはNH2、OH、COOH、NHNO2であり、
前記の機能錯体がβ−ジオン希土錯体、ジアザフルオレンケトン、8-水酸基キシキノリン、o-ベンゼンジニトリル銅、コレピリン、ヘム又はチオオクチル酸エステルであり、
前記の親水親油ポリマーがポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリメタアクリル酸エステル系、ポリプタジエン系、ポリ酢酸エチル系であり、
前記の非親水親油ポリマーがポリ（３−アルキルチオフェン）又はポリイミドであり、
前記のリン脂系化合物がフォスファチドアシルエチルアルコールアミン又はフォスファチドアシルコリンであリ、
前記の着色剤が鉄ポーフィリン、クロロフイル着色剤又はカロチンであり、前記の他の生物分子が紫膜又は大豆レシチンである請求項4に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項６】
前記の導電の材料が親水親油性質のある電荷移転化合物であり、ポリピロール骨格に基づく親水親油共役ポリマー、ポリチオフェン又はポリアセチレンである請求項２に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項７】
前記の親水親油性質のある電荷移転化合物がTTF（Tetrathiafulvalene）−TCNQ（7,7’,8,8’−テトラシアノジメチレンベンゾキノン）、（TMTSF)2（PF)2と遷移金属錯体M(dmit)2 (M=Ni、Pb、Pt、Au)であり、前記の聚合チオフェンがポリ3−ヘキシルチオフェン又はポリ3-オクチルチオフェンである請求項6に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項８】
前記の半導体材料がTiO2/フルオレセイン、SnO2/アラキジン酸又はZnSドープである請求項2に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項９】
自由磁気層、隔離層とピンニングされた磁気層を包含する磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜において、前記の自由磁気層、隔離層とピンニングされた磁気層が全てLB膜層であることを特徴とする磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１０】
前記の隔離層であるLB膜層が絶縁的、導電的又は半導体性質を備える材料からなる有機膜である請求項9に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１１】
前記の絶縁の材料がステアリン酸（C17H35COOH）、水酸基ジステアリン酸鉄、ステアリン酸銀、ステアリン酸クリプトシアニン、ステアリン酸クマリン、酸性ステアリン酸鉄、オクタデセン酸、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド、脂肪アルコール（CnH2n+1OH）、脂肪エステル（CnH2n+1COOR）、脂肪アミド（CnH2n+1CONH2）、脂肪アルキルニトリル（CnH2n+1C≡N）又は脂肪酸CF3(CF2)7(CH2)nCOOHを包含し、ただしn=2、4又は6とする請求項10に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１２】
前記の絶縁の材料が簡単に置換された芳香族化合物及び機能錯体、親水親油ポリマー、非親水親油ポリマー、フーラレン、ポーフィリン、フタロシアニン、リン脂類の化合物、着色剤、ペプチド、蛋白質又は他の生物分子である請求項10に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１３】
前記の簡単に置換された芳香族化合物がｐ−置換されたベンゼン誘導体R-C6H6-Xであり、ただしRはC18H37、C16H33、C14H29、OC18H37又はNHC18H37であり、XはNH2、OH、COOH、NHNO2であり、
前記の機能錯体はβ−ジオン希土錯体、ジアザフルオレンケトン、8-水酸基キノリン、o-ベンゼンジニトリル銅、コレピリン、ヘム又はチオオクチル酸エステルであり、
前記の親水親油ポリマーはポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリメタアクリル酸エステル系、ポリプタジエン系、ポリ酢酸エチル系であり、
前記の非親水親油ポリマーがポリ（３−アルキルチオフェン）又はポリイミドであり、
前記のリン脂系化合物がフォスファチドアシルエチルアルコールアミン又はフォスファチドアシルコリンであリ、
前記の着色剤が鉄ポーフィリン、クロロフイル着色剤又は類カロチンであり、前記の他の生物分子は紫膜又は大豆レシチンである請求項12に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１４】
前記の導電材料が親水親油性質のある電荷移転化合物で、ポリピロール骨格に基づく親水親油共役ポリマー、ポリチオフェン又はポリアセチレンである請求項10に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１５】
前記の親水親油性質のある電荷移転化合物がTTF（Tetrathiafulvalene）−TCNQ（7,7’,8,8’−テトラシアノジメチレンベンゾキノン）、（TMTSF)2（PF)2と遷移金属錯体M(dmit)2 (M=Ni、Pb、Pt、Au)であり、前記のポリチオフェンはポリ3−ヘキシルチオフェン又はポリ3-オクチルチオフェンである請求項14に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１６】
前記の半導体的材料がTiO2/フルオレセイン、SnO2/アラキジン酸又はZnSドープである請求項10に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１７】
前記ピンニングされた磁気層のLB膜層と自由磁気層のLB膜層が磁気的材料からなる有機膜である請求項9に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１８】
前記の磁気的材料がステアリン酸マンガン、フェロセン又はγ−Fe2O3超微粉/ステアリン酸である請求項17に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【請求項１９】
磁気抵抗スピンバルブセンサー又は磁気抵抗ランダムアクセスメモリに応用される請求項1〜18に記載の磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は材料分野に属し、具体的言えば磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜、特に巨大磁気抵抗エフェクト又はトンネリング磁気抵抗エフェクトを有するLB膜構造のコア複合膜、及びそのスピンバルブセンサーと磁気ランダムアクセスメモリにおける応用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気抵抗スピンバルブセンサーの磁気誘導単位又は磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(Magnetoresistive  Random  Access  Memory、以下MRAMと略す)のメモリ単位は、三層〜数十層の磁気と非磁気フィルムからなり、その中に磁気と非磁気多層フィルムにおいて少なくともこのようなコア複合膜、“サンドイッチ”に類似する三層構造：ピンニングされた磁気層/ 隔離層/自由磁気層 (図1のように示す) を含む。その中に隔離層は非磁気材料で、二つの磁気材料層の間を介し、その厚さが薄く、通常0.5ｎｍ〜5.0ｎｍの間にある。二つの磁気材料層においてただ一層の磁化強度の方向が外部のある層又は数層の材料で固定され、即ち“ピンニングされた磁気層”と言われ、このピンニングされた磁気層は小さい外部磁界作用によって随意に変化できない。二つの磁気材料層におけるもうひとつの層は自由磁気層で、その磁化強度の方向は小さい外部磁界作用によって変化できる。このようなコア複合膜をメモリ単位とし、二つの磁気材料層の磁化強度の方向が同一した場合、メモリ単位が低い抵抗状態を表すが、二つの磁気材料層の磁化強度の方向が反対の場合、メモリ単位が高い抵抗状態を表す。二つの磁気材料層の磁化強度の方向が一定角度、例えば９０度と表した場合、単位磁気抵抗値が外磁界と一定の関数関係を呈し、磁界又は磁界グラジェントの量度とすることができる。従って、メモリ単位は二つの安定的な抵抗状態が存在し、メモリ単位における自由磁気層のピンニングされた磁気層に対する磁化強度の方向を変更することによって、情報を記録させる。かつメモリ単位の抵抗状態を測定することによって、保存の情報が得られる。
現在、通常に採用され、磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜において、其の二つの磁気層材料は一般にFe、Co、Ni等の磁気金属及びその合金材料、磁気半導体材料、半金属材料などから構成される。ピンニング材料は一般に使用Fe-Mn、Ni-Mn、Pt-Mn、Ir-Mn、PtCr、CoO、NiOなど反鉄磁材料又は人工多層膜複合ピンニング材料（例えばCo/Ru/Co、Co/Cu/Co等）などからなる。自由磁気層とピンニングされた磁気層は異なる厚みが要求され、ある変化が発生するので、人工ピンニングの方法を採用する場合もある。隔離層は一般にCu、Cr、Ru等の金属導電材料または絶縁（バリア）材料、半絶縁材料を使用する。例えば、スピンバルブ型巨大磁気抵抗（GMR）多層膜は金属導電材料を隔離層とし、磁気抵抗異質接合材料は半導体材料を隔離層とし、磁気トンネル接合（MTJ）は絶縁材料を隔離層とする。
隔離層の品質はデバイス性能に影響する重要な要素である。例えば、磁気トンネル接合性能の重要な要素は、そのバリア層（即ち隔離層）の品質で、バリア層の良し悪しは直接にトンネル接合磁気抵抗比例値(TMR)の大きさ及び抵抗と接合区面積の積矢（RA）の大きさに影響し、そして、この二つの指標はMTJが磁気トンネル接合スピンバルブセンサーとMRAMのメモリ単位に使用されるかどうかと密接な関係にある。
現在、磁気抵抗センサーとMRAM磁気トンネル接合メモリ単位を製造することにおいて、常用の手段としてAl2O3とMgO等金属酸化物材料をバリア層材料とし、慣用の方法では厚さ1  nmのバリア層を製造し、大面積範囲に渡り均一性と一致性を保持し難く、製品率が低く、生産コストを下げることができない、従って、磁気抵抗センサーとMRAMの発展と生産が制限される。この問題を解決するために、膨大な資金の投入と大型の先進設備を採用する必要があり、それによってはじめて生産と加工過程に大面積の高品質超薄金属酸化物バリア層を製造することができる。
LB膜技術は分子レベルにおいてオーダ分子超フィルムを製造する先進技術であり、そのプロセスが簡単であり、コストダウン、大面積的に高品質の均一性と一致性のよい分子フィルムを製造することができる。LB膜技術は人々に分子に対し計画的に多層の配列と組合を行わせ、厚みの制御できるオーダフィルムを形成し、その後、更に各種分子のデバイスを構築できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は既存技術において磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜を製造することにおいては、大面積範囲に渡り均一性と一致性を保持し難く、製品率を低くさせ、生産コストを下げることができないという欠陥を克服して、大面積範囲に均一性と一致性を維持し磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は以下の技術方案により実現される。
本発明は磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜を提供し、その中に自由磁気層、隔離層とピンニングされた磁気層を含み、前記の隔離層はLB膜層である。
【０００５】
当該LB膜層は垂直引き上げ法、水平附着法、サブフェーズ低下法、モノ分子層スイーピング法又は拡散吸着法によってピンニングされた磁気層表面に沈降される。デバイスの特性に応じて、当該LB膜層は単成分の単層膜又は多層膜でも、多機能を有する混合多成分の単層膜又は多層膜であってもかまわない。
【０００６】
前記の隔離層のLB膜層の材料特性（磁特性及び導電特性）は必要に応じて絶縁、導電又は半導体性質を有する材料からなる有機膜であってもけっこうである。
【０００７】
前記の絶縁材料はステアリン酸（C17H35COOH）、ヒドロキシジステアリン酸鉄、ステアリン酸銀、ステアリン酸クリプトシアニン、ステアリン酸クマリン、酸性ステアリン酸鉄、オクタデセン酸、セチルトリメチルアンモニウムブロマイドを含む。
前記の絶縁的材料は脂肪アルコール（CnH2n+1OH）、脂肪エステル（CnH2n+1COOR）、脂肪酸アミド（CnH2n+1CONH2）、脂肪アルキルニトリル（CnH2n+1C≡N）又は脂肪酸CF3(CF2)7(CH2)nCOOHを包含し、ただしn=2、4又は6とする。
【０００８】
前記の絶縁的の材料は簡単に置換された芳香族化合物及び機能錯体を包含し、前記の簡単に置換された芳香族化合物はｐ−置換されたベンゼン誘導体R-C6H6-Xである（ただしRはC18H37、C16H33、C14H29、OC18H37又はNHC18H37、XはNH2、OH、COOH又はNHNO2）；前記の機能錯体はβ−ジオン希土錯体、ジアザフルオレノン、8-ヒドロキシキノリン、o-ベンゼンジニトリル銅、コレピリン、ヘム、とチオオクチル酸エステルをも包含する。
【０００９】
前記の絶縁的の材料はポリエチレン系([-CH2-CH2-]n)、ポリプロピレン系：(C3H6)n、ポリメタアクリル酸エステル系、ポリプタジエン系、ポリ酢酸エチル系等の親水親油（amphiphilic）ポリマー、ポリ（3-アルキルチオフェン）とポリイミド等非親水親油ポリマーをも包含する。
【００１０】
前記の絶縁的の材料はフーラレン、ポーフィリン、フタロシアニン、リン脂類化合物、着色剤、ペプチドと蛋白質を包含する。前記のリン脂系化合物はフォスファチドアシルエチルアルコールアミン又はフォスファチドアシルコリンである。前記の着色剤は鉄ポーフィリン、クロロフイル着色剤又はカロチンである。前記の他の生物分子は紫膜(purple  membrane)と大豆レシチンを包含する。
【００１１】
前記の導電の材料は親水親油性質のある電荷移転化合物、ポリピロール骨格に基づく親水親油共役ポリマー、ポリチオフェン又はポリアセチレンを包含する。前記の親水親油性質の電荷移転化合物はTTF（Tetrathiafulvalene）−TCNQ（7,7’,8,8’−テトラシアノジメチレンベンゾキノン）、（TMTSF）2（PF）2と遷移金属錯体M(dmit)2(M=Ni、Pb、Pt、Au)を包含する；前記の聚合チオフェンはポリ3−ヘキシルチオフェン又はポリ3-オクチルチオフェンである。
前記の半導体の材料はTiO2/フルオレセイン、SnO2/アラキジン酸又はZnSドープを包含する。
【００１２】
本発明は前記の中間隔離層（機能層）のみがLBとされる有機超フィルムにおける磁気/非磁気/磁気多層フィルムのコア複合膜に用いられる方法を提供し、具体的に以下のステップを含有する：
【００１３】
まず、高真空下に磁気制御スパッター、電子ビーム蒸発、分子ビームエピタキシャル、レーザーパルス沈降、イオンビーム補助沈降又は化学気相沈降等慣用方法を利用し、下部電極層と底部各層を生長し、その構造はシード層/導電層/過渡層/反鉄磁ピンニング層/ピンニングされた磁気層である。その後、超浄化環境において垂直引き上げ法、水平附着法、サブフェーズ低下法、モノ分子層スイーピング法又は拡散吸着法を採用して高分子有機LB膜を作って隔離層とする。最後に高真空下に磁気制御スパッター、電子ビーム蒸発、分子ビームエピタキシャル、レーザーパルス沈降、イオンビーム補助沈降又は化学気相沈降等慣用方法を利用し上部各層で自由磁気層/過渡層/導電層/保護層等を生長する。
サンプルの生長が完成した後、紫外露光又は電子ビームで露光し、イオンビーム腐食を配合し一定形状とサイズ大きさのサンプル単位が得られ、当該複合磁気多層膜の単位は磁気センサー、電気センサー、光センサー又は気体センサー探測器のデバイス単位又は磁気ランダムアクセスメモリ（MRAM）のメモリ単位に使用される。
前記の中間隔離層（機能層）がLBとされる有機超薄フィルムのコア複合膜は磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられる場合、その周期が2から必要な周期数までである。前記方法を利用した周期性重複により、例えば、一種代表的構造としては、シード層/導電層/過渡層/反鉄磁ピンニング層/[ピンニングされた磁気層/LB膜隔離層/自由磁気層]n/過渡層/導電層/保護層等が得られる。ただしn=2、3、4 ……とする。
【００１４】
本発明はまた磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜を提供し、そのコア構造は自由磁気層、隔離層とピンニングされた磁気層を包含し、前記の自由磁気層、隔離層とピンニングされた磁気層はともにLB膜層となるその中にピンニングされた磁気層と自由磁気層のLB膜層は有磁気の材料からなる有機膜である。隔離層のLB膜層は絶縁性、導電的又は半導体性質のある材料からなる有機膜である。
前記の磁気的材料はステアリン酸マンガン、フェロセン又はγ−Fe2O3超微粉/ステアリン酸を包含する。
前記の隔離層のLB膜層の絶縁的、導電的又は半導体性質のある材料は前記に述べたとおりである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は上述コアサンドイッチ構造のフィルムがすべてLB有機超フィルムである磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜の方法を提供し、具体的に以下のステップを包含する。
【００１６】
まず、高真空下に磁気制御スパッター、電子ビーム蒸発、分子ビームエピタキシャル、レーザーパルス沈降、イオンビーム補助沈降又は化学気相沈降等慣用方法を利用し、基板にシード層/導電層/過渡層/反鉄磁ピンニング層/ピンニングされた磁気層を沈降、生長する。その後、超浄化環境において垂直引き上げ法、水平付着法、サブフェーズ低下法、モノ分子層スイーピング法又は拡散吸着法を採用して高分子有機LB膜を順次に作ってピンニングされた磁気層、隔離層と自由磁気層とする。最後に高真空下に磁気制御スパッター、電子ビーム蒸発、分子ビームエピタキシャル、レーザーパルス沈降、イオンビーム補助沈降又は化学気相沈降等慣用方法を利用し上部多層膜トップ電極を沈降、生長した、その構造は過渡層/導電層/保護層である。
サンプル生長が完成した後、紫外露光又は電子ビーム露光を採用し、イオンビーム腐食を配合し、一定形状とサイズのサンプル単位が得られ、当該複合磁気多層膜の単位は磁気センサー、電気センサー、光センサー又は気体センサー探測器のデバイス単位又は磁気ランダムアクセスメモリ（MRAM）のメモリ単位に用いられる；或いは直接に自己配合、自己組み合わせ方法を採用し需要的な機能単位を構成し、センサー及びメモリ単位を製造する。
【００１７】
前記コアサンドイッチ構造が共に  LB有機超フィルムであるコア複合膜を磁気/非磁気/磁気多層フィルムに使用した時、その周期は2から需要な周期数である。前記方法で周期性重複すれば、例えば、一種代表的構造としては、シード層/導電層/過渡層/反鉄磁ピンニング層/ピンニングされた磁気層/[LB膜隔離層/自由磁気層]n /過渡層/導電層/保護層等が得られ、ただしn=2、3、4とする。
【００１８】
本発明は磁気/非磁気/磁気多層フィルムのコア複合膜を磁気抵抗スピンバルブセンサーに応用することを提出し、即ち磁気抵抗スピンバルブセンサーの磁気誘導単位を構成できる。当該磁誘導単位のコア層は本発明から提供された、磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜であり、其の隔離層はオーダ的な導電又は絶縁的有機超フィルム（LB膜）からなり、自由磁気層の容易磁化軸方向とピンニングされた磁気層の容易磁化軸方向はデバイス特性要求に応じてお互いに垂直し又は一定角度を呈する。四つの同一磁気誘導単位はホイーストンブリッジを構成して、感度を向上させる。
【００１９】
本発明は磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜を磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（筒称MRAM）に応用することを提供し、これがMRAMのメモリ単位とされ、当該メモリ単位が磁気フィルムメモリ単位を包含し、そのコア層は本発明の提供された“サンドイッチ構造”である磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜で、即ち両層磁気材料層及び両磁層を介するLB膜隔離層からなり、ピンニングされた磁気層に対する自由磁気層の平行又は反平行の両種磁化状態を利用して情報を記録・記憶する。
【００２０】
既存技術と比べて、本発明の優れた点は以下のとおりである。
１．本発明はLB膜技術を使用して磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜の各層を大面積的に製造し、高品質的に均一性と一致性が良い分子フィルムを製造でき、そのプロセスが簡単で、コストも廉価である。
２．本発明は慣用スピン電子学材料と有機材料とを結合して磁気抵抗センサーを製造し、慣用磁気抵抗センサーの特長、例えば電気センサーと磁気センサーを備えるだけでなく、また、同時に光発射と光吸収等光センサー及び気体センサー等機能を備える。
３．LB有機膜を利用し伝統的な隔離層と磁気層に代わり、デバイスを更に軽くし、更に薄くし、更に携帯しやすく、及び更に高い集積程度、価格廉価の的デバイスを加工できる。
４．LB有機膜を利用し伝統的な金属酸化物隔離層と全金属磁気層及び他の導電層と電極に代わり、全LB有機膜からなる材料を製造でき、新一代の全LB有機膜組成の新型機能デバイスを発展できる。
【００２１】
（実施例１）
まず、高真空において磁気制御スパッター方法を利用し順次に下部電極層と底部各層を生長し、その構造はTa(5nm)/Cu(20nm)/Ni-Fe(5nm)/Ir-Mn(10nm)/Co-Fe-B(4nm)である。その後に、超浄化環境において垂直引き上げ法でステアリン酸（C17H35COOH）  LB膜を製造し隔離層とする。最後に高真空下において磁気制御スパッター方法を利用し順次に上部各層でCo-Fe-B(4nm)/Ni-Fe(5nm)/Cu(20nm)/Ta(5nm)を生長させる。
サンプルの生長が完成した後、紫外線で露光し、イオンビーム腐食を配合し、一定形状とサイズのサンプル単位が得られ、当該複合磁気多層膜の単位は磁気センサー、電気センサー、光センサー又は気体センサー探測器のデバイス単位又は磁気ランダムアクセスメモリ（MRAM）のメモリ単位に使用される。
【００２２】
（実施例２）
まず、高真空において磁気制御スパッター方法を利用し順次に下部電極層と底部各層を生長し、その構造はTa(5nm)/Cu(20nm)/Ni-Fe(5nm)/Ir-Mn(10nm)/Co-Fe(4nm)/Ru(0.9nm)/Co-Fe(4nm)である。その後に、超浄化環境において垂直引き上げ法で[CH3(CH2)14COO]2Cd  LB膜を製造し隔離層をとする。最後に、高真空下において磁気制御スパッター方法を利用し順次に上部各層：Co-Fe(4nm)/Ru(0.9nm)/Co-Fe(4nm)/Cu(20nm)/Ta(5nm)生長させる。
サンプルが生長した後、次の仕事は実施例1と類似であるので、ここで省略した。
【００２３】
（実施例３〜１３）
実施例１と２の方法により、異なったLB膜を中間隔離層（機能層）とする、磁気/非磁気/磁気多層フィルムに用いられるコア複合膜を製造し、そのLB膜の種類及び性質が表1に示される。
【００２４】
【表１】
2008537845.tif 000003
【００２５】
（実施例１４）
まず、高真空において磁気制御スパッダー方法を利用し順次に下部電極層と底部各層を生長し、その構造はTa(5nm)/Cu(20nm)/Ni-Fe(5nm)/Ｉｒ-Mn(10nm)/である。その後、超浄化環境において垂直引き上げ法でステアリン酸マンガンを製造しこれをピンニングされた磁気層とし、更にその上に一層ステアリン酸（C17H35COOH）  LB膜を生長しこれを隔離層とする。その後に、更に一層ステアリン酸マンガンを生長しこれを磁気自由層とする。最後に高真空下において磁気制御スパッター方法を利用し順次に上部各層：Cu(20nm)/Ta(5nm)を生長させる。
【００２６】
（実施例１５）
まず、高真空において電子ビーム蒸発方法を利用し順次に下部電極層と底部各層を生長し、その構造はTa(5nm)/Cu(20nm)/Ni-Fe(5nm)/Pt-Mn(10nm)/である。その後、超浄化環境において垂直引き上げ法でフェロセンを製造し、これをピンニングされた磁気層とし、更にその上に一層オクタデシルアニリン膜を生長しこれを隔離層とする。その後に、更に一層4-オクタデシルアニリンのLB膜を生長しこれを隔離層とする。その後に、一層フェロセンを成長し磁気自由層とし、最後に高真空下において電子ビーム蒸発方法を利用して上部各層：Cu(20nm)/Ta(5nm)を順次に生長させる。
【００２７】
（実施例１６）
まず、高真空においてレーザーパルス方法を利用し順次に下部電極層と底部各層を生長し、その構造は：Ta(5nm)/Cu(20nm)/Ni-Fe(5nm)/Fe-Mn(10nm)/Co-Fe-B(4nm)である。その後に、超浄化環境において垂直引き上げ法で[CH3(CH2)14COO]2Cdを製造しこれを第一隔離層とし、更にその上に一層フェロセンが磁気自由層として生長し。その後に、更に垂直引き上げ法で[CH3(CH2)14COO]2Cdを製造し、これを第二隔離層とする。最後に高真空下においてレーザーパルス沈降方法を利用し順次に上部各層でCo-Fe-B(4nm)/Fe-Mn(10nm)/Ni-Fe(5nm)/Cu(20nm)/Ta(5nm)を生長させる。
【００２８】
（実施例１７）
ひとつの磁界センサーは四つの単磁気抵抗スピンバルブ素子で一つブリッジ回路を電気的に連結して構成され、その中に、各単磁気抵抗スピンバルブ素子のコア三層膜構造はすべて“ピンニングされたCo-Fe磁気層/(C10H21)3NCH3Au(dmit)2  LB膜隔離層/Co-Fe自由磁気層”からなる。コア構造において磁気ピンニングされた層の容易磁化軸方向と自由層の容易磁化軸方向が一定の挟み角度を呈することができ、例えば90度を選択する。これらスピンバルブ素子が単板印刷形式で同一基板に形成する。ブリッジ回路輸入力信号は安定流ムードを採用し、ブリッジ回路から輸出電圧が磁界又は磁界グラジェントの量度になる。
【００２９】
（実施例１８）
まず、高真空において磁気制御スパッター方法を利用し順次に下部電極層と底部各層を生長し、その構造はTa(5nm)/Cu(20nm)/Ni-Fe(5nm)/Ir-Mn(12nm)/Co-Fe-B(4nm)である。その後に、超浄化環境において垂直引き上げ法で脂肪酸CF3(CF2)7(CH2)4COOH  LB膜を製造し隔離層とする。最後に、高真空下において磁気制御スパッター方法を利用し、順次に上部各層：Co-Fe-B(4nm)/Ni-Fe(5nm)/Cu(20nm)/Ta(5nm)を生長させる。
サンプルの生長が完成した後、紫外線で露光し、イオンビーム腐食を配合し、サイズが5×10平方μｍのトンネル接合単位が得られる。
図1は前記LB膜でバリア層の磁気トンネル結単位が室温下に典型的な磁界応答曲線である。室温下に直流1ｍｖが印加されたトンネル磁気抵抗（TMR）は26.1%である。磁気抵抗値は通常のAl2O3でがバリア層とされる磁気トンネル結単位に少しもおとらず、しかも室温下に小さい保磁力を示し、実用性の需要を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図1は実施例18にて製造されたコア複合膜がバリア層とされる磁気トンネル接合単位は室温における磁界応答グラフである。
【図１】
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【国際調査報告】
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