(57)【要約】【課題】固定磁性層を形成する強磁性層の磁化方向が維持する外部磁界の範囲を広げることで、安定した信頼性の高いＭＲ比を示す磁気遅効効果素子を提供する。【解決手段】外部磁界により容易に磁化回転する自由磁性層ＦＬ１と、自由磁性層ＦＬ１に接する非磁性層ＮＭ１と、非磁性層ＮＭ１に接する外部磁界により容易には磁化回転しない固定磁性層ＰＬ１より構成され、固定磁性層ＰＬ１が第１磁性層ＦＭ１と第２磁性層ＦＭ２が中間磁性層ＨＭ１を介して積層された積層型磁性層である磁気抵抗効果素子において、中間磁性層ＨＭ１がらせん磁性構造をもつ磁性体であることを特徴とする磁気抵抗効果素子。【選択図】　図１
2004119815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部磁界により容易に磁化回転する自由磁性層と、前記自由磁性層に接する非磁性層と、前記非磁性層に接する外部磁界により容易には磁化回転しない固定磁性層より構成され、前記固定磁性層が、中間磁性層を介して第１磁性層と第２磁性層とが積層された積層型磁性層である磁気抵抗効果素子において、前記中間磁性層がらせん磁性構造をもつ磁性体であることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
前記固定磁性層が磁化回転制御層上に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
前記固定磁性層を構成する各磁性層が各交換バイアス磁界により結合していることを特徴とする請求項１および２に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
前記第１磁性層と前記第２磁性層の各磁化方向が反平行方向に固定されていることを特徴とする請求項１から３に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
前記第１磁性層と前記第２磁性層の各磁化方向が強磁性間の層間相互作用によって固定されていることを特徴とする請求項１から４に記載の磁気抵抗効果素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気抵抗効果は、磁性体に磁界を加えることで電気抵抗が変化する現象であり、磁気センサーや磁気ヘッドとして広く利用されている。近年では磁性層と非磁性層を交互に積層した構造を有する多層膜（磁性層／非磁性層／磁性層／非磁性層／・・・）から、大きな磁気抵抗効果が得られ、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）効果と呼ばれている。ＧＭＲ効果は非磁性層を介する磁性層の磁化方向の相対的な相違に応じて電気抵抗が変化する現象である。
【０００３】
通常、ＧＭＲ素子では、非磁性層にＣｕ、Ａｕ等の導電性材料が用いられる。この素子は一般には、電流を膜面に平行に流して用いられる（ＣＩＰ−ＧＭＲ：Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｉｎ　Ｐｌａｎｅ−ＧＭＲ）。これに対し、電流を膜面垂直方向に流すＧＭＲ素子はＣＰＰ−ＧＭＲ（Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｐｌａｎｅ−ＧＭＲ）と呼ばれている。ＣＰＰ−ＧＭＲ素子は、ＣＩＰ−ＧＭＲ素子と比較して磁気抵抗変化率（ＭＲ比）は大きいが抵抗値が小さい。ＭＲ比は最大抵抗値をＲｍａｘ、最小抵抗値をＲｍｉｎとして式１により求められる。
【０００４】
ＭＲ比＝（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ）×１００／Ｒｍｉｎ（％）　（式１）
また、別のＧＭＲ素子として、スピンバルブ型素子が知られている。この素子では、非磁性層を介して自由磁性層と固定磁性層と固定磁性層の磁化方向を抑制する目的で用いられる磁化回転制御層が積層されており、自由磁性層の磁化回転に応じて生じる両磁性層の磁化方向がなす角度の相対的な変化が利用される。スピンバルブ型ＧＭＲ素子としては、例えば反強磁性材料であるＦｅ−Ｍｎを磁化回転制御層として、Ｎｉ−Ｆｅ／Ｃｕ／Ｎｉ−Ｆｅ多層膜に積層した素子が提案されている。この素子は、動作磁界が小さく、直線性にも優れているが、ＭＲ比が小さい。磁性層にＣｏＦｅ強磁性材料、磁化回転制御層にＰｔＭｎ，ＩｒＭｎ反強磁性材料をそれぞれ用いることによって、ＭＲ比を向上させたスピンバルブ型ＧＭＲ素子も報告されている。
【０００５】
さらに高いＭＲ比を得るために、非磁性層に絶縁性材料を用いた素子も提案されている。この素子は垂直方向に電流がながれ、絶縁性材料を用いた非磁性層（トンネル層）を確率的に透過するトンネル電流を利用した磁気抵抗効果、いわゆるトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）効果と呼ばれている。ＴＭＲ素子は絶縁層を挟む磁性層のスピン分極率が高いほど、大きなＭＲ比が期待される。これに従うと磁性層としては、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金等の磁性金属、ハーフメタリック強磁性体等が適している。
【０００６】
磁気抵抗効果素子を磁気センサー、磁気ヘッドまたは磁気ランダム・アクセス・メモリー（ＭＲＡＭ）等に用いる場合、磁気抵抗効果素子の小型化が必要となる。素子の小型化による反磁界が生じ、そのため固定磁性層の磁化も不安定化する。また、固定磁性層より漏れる磁界は自由磁性層の反転磁界に影響を与えバイアスポイントの調整を困難にする。このような固定磁性層の問題点を改善するために、固定磁性層を積層フェリ型磁性層とすることが提案されている。
【０００７】
従来これは、非磁性層を介した一対の強磁性層で形成されたものである。非磁性層としてＲｕ、強磁性層としてＣｏ、Ｃｏ−Ｆｅ合金等がよく用いられている。強磁性層は磁化回転制御層による交換バイアス磁界で固定し、非磁性層を介して反平行に結合しているので、固定磁性層の磁化方向は安定化する。また、一対の強磁性層の磁化は反平行に配列するので、漏れ磁束も互いにキャンセルして小さくなる。
【０００８】
また、磁化回転制御層を使用しない磁気抵抗効果素子として、デュアル構造の磁気抵抗効果素子などが提案されている。これは、ひとつの磁気抵抗効果素子中に磁気抵抗効果が起こる部分が２つ以上ある構造をもっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１４３２２３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
磁気抵抗効果素子は非磁性層を介して自由磁性層と固定磁性層とが積層されており、磁気抵抗効果は自由磁性層の磁化回転に応じて生じる両磁性層の磁化方向がなす角度の相対的な変化が利用されるので、固定磁性層の磁化方向は外部磁界に対して回転することなく、常に固定された状態を維持していなければならない。そのため、固定磁性層の磁化回転を抑制する目的で磁化回転制御層なる反強磁性体を用いられている。
【００１１】
反強磁性体を含まないデュアル構造の磁気抵抗効果素子は、少なくとも２つ以上の固定磁性層が必要であるので、非常に多くの工程が必要である。
【００１２】
また、従来の固定磁性層は、非磁性層を介して一対の強磁性層が互いに反平行に結合して固定しているので、自由磁性層の磁化方向と固定磁性層の磁化方向が、完全に反平行状態になるよりも小さい外部磁界で、固定磁性層を形成する磁性層の磁化回転がはじまり、Ｒｍａｘは本来のＲｍａｘよりも小さくなるので正確なＭＲ比を得ることができない。よって信頼性に課題がある。
【００１３】
正確なＭＲ比を得るためにも、より大きな外部磁界まで固定磁性層を形成する強磁性層の磁化が回転しはじめることなく、安定した磁化状態をなす固定磁性層が必要である。より大きな外部磁界まで安定させる技術として特許文献１にあるような技術があるが、薄膜磁気ヘッドに使用される程度の外部磁界までである。
【００１４】
本発明の目的は、より大きな外部磁界まで固定磁性層の磁化が回転しはじめることなく、安定した磁化状態をなす固定磁性層を提供すると共に、正確なＭＲ比を示すような信頼性が高い磁気抵抗効果素子を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、本発明の磁気抵抗効果素子は、外部磁界により容易に磁化回転する自由磁性層と、前記自由磁性層に接する非磁性層と、前記非磁性層に接する外部磁界により容易には磁化回転しない固定磁性層より構成され、前記固定磁性層が、中間磁性層を介して第１磁性層と第２磁性層とが積層された積層型磁性層である磁気抵抗効果素子において、前記中間磁性層がらせん磁性構造をもつ磁性体であることを特徴とする。　また、前記固定磁性層が磁化回転制御層上に積層されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記固定磁性層を構成する各磁性層が各交換バイアス磁界により結合していることを特徴とし、前記第１磁性層と前記第２磁性層の各磁化方向が各磁性層に働く各交換バイアス磁界および強磁性間の層間相互作用によって固定されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図１に示す磁気抵抗効果素子は絶縁性材料を用いた非磁性層（トンネル層）ＮＭ１を介して自由磁性層ＦＬ１、固定磁性層ＰＬ１が積層されており、自由磁性層ＦＬ１、固定磁性層ＰＬ１に外部磁界が加わると自由磁性層ＦＬ１、固定磁性層ＰＬ１の磁化方向に相対的な相違が生じ、非磁性層ＮＭ１を流れるトンネル電流の大きさが変化する、トンネル磁気抵抗効果素子である。
【００１９】
固定磁性層ＰＬ１は中間磁性層ＨＭ１を介して第１磁性層ＦＭ１、第２磁性層ＦＭ２が積層されている。
【００２０】
この磁気抵抗効果素子において、中間磁性層ＨＭ１がらせん磁性構造をもつ磁性体であることが好ましい。
【００２１】
らせん磁性とは図３に示すように層状構造をもつ磁性体であり、層の面内では原子のスピンの方向は強磁性的に平行に並んでいるが、層の面内のスピン軸が層を変わるごとに一定角度ずつ回転していくようなスピン配列をいう。そのスピンベクトルの先端をつなぐと、らせんになることより、らせん磁性という。この構造において、複数の原子層を含む結晶内での平均磁化は、お互い打ち消しあってしまうので自発磁化は形成しない。
【００２２】
図２に示すようならせん磁性の層間スピン軸の角度θは式２のようになる。
【００２３】
θ＝ｃｏｓ−１｛（（（１−２ａ−ａ２）／（２ａ＋ａ２））１／２−１）／２｝　（式２）
ａ＝χｉＨｔｈ／Ｍ０
このときχｉはｃ軸方向の初期磁化率であり、Ｈｔｈはスピンフロップ磁界であり、Ｍ０は０Ｋにおける磁化をそれぞれ示す。
【００２４】
スピンフロップ磁界とは、らせん磁性の場合、層間のスピン軸が一定角度ずつ回転したスピン配列に対し、ある層のスピン軸と平行方向の外部磁界を印加したとき、外部磁界と平行方向でない角度にスピン軸が回転している層のスピン軸が、印加された外部磁界のため、スピン軸を外部磁界と平行方向に回転しはじめる磁界のことである。即ちスピンベクトルのらせん状態が崩れはじめる外部磁界の大きさを表す。
【００２５】
式２より層間スピン軸の角度θは磁気特性を測定することにより求められる。また、さらに結晶構造や格子定数を求めることにより、それをもとに膜厚を制御することでらせん磁性構造をもつ磁性体の膜表面の磁化方向を制御することができる。
【００２６】
また、図１に示すような断面である磁気抵抗効果素子において、固定磁性層ＰＬ１を構成する第１磁性層ＦＭ１、中間磁性層ＨＭ１および第２磁性層ＦＭ２の各磁化方向が各交換バイアス磁界により結合していることが好ましい。交換バイアス磁界とは、積層された磁性体Ａと磁性体Ｂにおいて、磁性体Ａが磁性体Ｂと接している原子層のスピンＡＡの方向が磁性体Ａと接している磁性体Ｂの原子層のスピンＢＢと平行方向に配列する作用である。
【００２７】
第２磁性層ＦＭ２と接する中間磁性層ＨＭ１の原子層の磁化方向は、第２磁性層ＦＭ２との交換バイアス磁界で決定されると、第２磁性層ＦＭ２と接する中間磁性層ＨＭ１の原子層の磁化方向は第２磁性層ＦＭ２と平行方向となる。また、中間磁性層ＨＭ１と接する第１磁性層ＦＭ１の磁化方向は、第１磁性層ＦＭ１と接する中間磁性層ＨＭ１の原子層の交換バイアス磁界で決定されると、第１磁性層ＦＭ１と接する中間磁性層ＨＭ１の原子層と平行方向となる。よって、各磁性層が各交換バイアス磁界で結合しており、各強磁性層の磁化方向を決定しているので、中間磁性層ＨＭ１にらせん磁性体を用いることで、第１磁性層ＦＭ１と第２磁性層ＦＭ２の各磁性体と接する原子層の磁化方向は膜厚を制御することにより制御できる。よって、磁化方向を制御した固定磁性層ＰＬ１を形成することができる。
【００２８】
中間磁性層ＨＭ１による交換バイアス磁界で磁化方向が決定される固定磁性層ＰＬ１の磁化方向は、中間磁性層ＨＭ１のスピンフロップ磁界までは、中間磁性層ＨＭ１の磁化方向は固定されているので、非常に大きな保磁力をもつ固定磁性層となる。磁気抵抗効果素子を磁気センサー、磁気ヘッドやＭＲＡＭなどのデバイスとして使用する際に、中間磁性層ＨＭ１のスピンフロップ磁界が使用する外部磁界よりも大きい磁界であればよい。
【００２９】
また、第１磁性層ＦＭ１と第２磁性層ＦＭ２の各磁化方向は強磁性間の層間相互作用により固定され、固定された各磁化方向が反平行方向であれば、強磁性体である第１磁性層ＦＭ１および第２磁性層ＦＭ２からの漏れ磁界をお互い打ち消すため、自由磁性層ＦＬ１の反転磁界に影響を与えることがないので、正確なＭＲ比を得ることができる。
【００３０】
図２は本発明に係る磁気抵抗効果素子を示す断面図である。固定磁性層ＰＬ１は磁化回転制御層ＡＭ１上に積層されていることが好ましく、図２に示す磁気抵抗効果素子は図１に示す磁気抵抗効果素子が磁化回転制御層ＡＭ１上に積層されている。
【００３１】
固定磁性層ＰＬ１は中間磁性層ＨＭ１にらせん磁性を用いることにより、第１磁性層ＦＭ１と第２磁性層ＦＭ２の各磁化方向を非常に強く固定することが可能であることは上記の通りであるが、磁化回転制御層ＡＭ１上に固定磁性層ＰＬ１を積層することにより、さらに精度よく固定磁性層ＰＬ１を構成する第１磁性層ＦＭ１および第２磁性層ＦＭ２の磁化方向を固定することができる。
【００３２】
固定磁性層ＰＬ１の磁化方向を決定するために、外部磁界（固定磁界）を磁気抵抗効果素子に印加する。磁気抵抗効果素子を構成する磁化回転制御層ＡＭ１は反強磁性体であるので、印加された固定磁界を取り除かれたときの磁化回転制御層ＡＭ１のスピン配列は、印加された固定磁界と平行方向に配列する。第２磁性層ＦＭ２の磁化方向は磁化回転制御層ＡＭ１による交換バイアス磁界により決定されるので、第２磁性層ＦＭ２の磁化方向は固定磁界と平行方向である。また、第２磁性層ＦＭ２による交換バイアス磁界により、第２磁性層ＦＭ２と接する中間磁性層ＨＭ１の原子層の磁化方向は第２磁性層ＦＭ２と平行方向となる。また、第１磁性層ＦＭ１の磁化方向は中間磁性層ＨＭ１による交換バイアス磁界により決定されるので、第１磁性層ＦＭ１と接する中間磁性層ＨＭ１の原子層の磁化方向と平行方向を向く。第１磁性層ＦＭ１と接する中間磁性層ＨＭ１の原子層の磁化方向は中間磁性層ＨＭ１の膜厚を制御することにより、制御可能である。また、第１磁性層ＦＭ１と第２磁性層ＦＭ２の各磁化方向は強磁性間の層間相互作用により、さらに強く固定される。
【００３３】
よって、すべての磁性体の磁化方向を制御することが可能であり、正確な磁化方向をもつ固定磁性層を形成することが可能であり、ある一定方向に印加されるある一定の大きさの外部磁界に対してより正確なＭＲ比を得ることが可能であるので、磁気ヘッドやＭＲＡＭなどに用いられる磁気抵抗効果素子に非常に有効であり、また、大きさも方向も不明な外部磁界に対して非常に有効であるので、磁気センサーとして応用される磁気抵抗効果素子に対して非常に有効である。
【００３４】
【実施例】
以下に本発明の実施例について説明する。
【００３５】
（実施例１）　熱酸化膜付Ｓｉ基板（３インチφ　）上に多元マグネトロンスパッタリング法を用いて、下地層、ＣｏＦｅからなる強磁性層と、Ｍｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２からなる中間磁性層を２．６ｎｍ、ＣｏＦｅからなる強磁性層、Ａｌ２Ｏ３からなるトンネル層１ｎｍ、ＦｅまたはＦｅＮｉからなる強磁性層を積層し、素子面積が３０μｍ　Ｘ　３０μｍから２μｍ　Ｘ　２μｍまでのＴＭＲ素子を作製し２８０℃、５ｋＯｅの磁界中で３時間熱処理した後、印加外部磁界８ｋＡ／ｍ、８０ｋＡ／ｍのときのＭＲ比を調べた。表１および表２に示す。表１は中間磁性層ＨＭ１にＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を用いた結果であり、表２は中間磁性層ＨＭ１に従来用いられているＲｕを用いた結果である。
【００３６】
中間磁性層ＨＭ１に用いたＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２のスピンフロップ磁界は１ＭＡ／ｍ程度であり、式２を用いて層間のスピン軸の角度を算出すると、角度θは３０°である。また、ｃ軸方向の格子定数は０．８７６ｎｍである。よってＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２の膜厚を２．６ｎｍとしたとき、Ｍｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２の膜表面原子層のスピン方向が約１８０°向きの違う方向をもつ磁性層となる。
【００３７】
固定磁性層を構成している各磁性層は各交換バイアス磁界で結合しているので、膜厚が２．６ｎｍのＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を中間磁性層ＨＭ１に用いると、第１磁性層ＦＭ１の磁化方向と第２磁性層ＦＭ２の磁化方向は、１８０°違う方向で固定される。
【００３８】
さらに、Ｍｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２のスピンフロップ磁界が１ＭＡ／ｍ程度なので、少なくとも印加される外部磁界が１ＭＡ／ｍまでは磁化回転がなく、磁化方向は安定している。
【００３９】
よって、強く磁化方向が固定された強磁性からの漏れ磁束もない固定磁性層となっている。
【００４０】
【表１】
2004119815.tif 000003
【００４１】
【表２】
2004119815.tif 000004
【００４２】
表１および表２より、中間磁性層ＨＭ１にＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を用いることでＭＲ比が大きく低下することなく、安定した値であることがわかる。よって、中間磁性層ＨＭ１にＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を用いた磁気抵抗効果素子は印加外部磁界が８０ｋＡ／ｍまでは安定した素子であることがわかる。
【００４３】
ここでは一例として中間磁性層ＨＭ１にらせん磁性であるＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を用いたが、その他のらせん磁性体（例えば、その他のらせん構造をもつ組成でＭｎ１−ｘＣｒｘＡｕ２など）を用いた固定磁性層をもつ磁気抵抗効果素子においても同様の結果が得られた。
【００４４】
本発明の実施例では上記の磁気抵抗効果素子の作成には合金ターゲット、粉末ターゲット、を用いたスパッタリング法によっておこなったが、この手法に限らず、上記各種磁性体材料のターゲットを用いたスパッタリング法や、同様に上記各種磁性体材料の蒸着源を用いた電子ビーム蒸着法でも同様の効果が得られる。
【００４５】
（実施例２）　熱酸化膜付Ｓｉ基板（３インチφ　）上に多元マグネトロンスパッタリング法を用いて、下地層、ＰｔＭｎからなる磁化回転制御層を２０ｎｍ、ＣｏＦｅからなる強磁性層をと、Ｍｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２からなる中間磁性層を２．６ｎｍ、ＣｏＦｅからなる強磁性層、Ａｌ２Ｏ３からなるトンネル層１ｎｍ、ＦｅまたはＦｅＮｉからなる強磁性層を積層し、素子面積が３０μｍ　Ｘ　３０μｍから２μｍ　Ｘ　２μｍまでのＴＭＲ素子を作製し２８０℃、５ｋＯｅの磁界中で３時間熱処理した後、印加外部磁界８ｋＡ／ｍ、８０ｋＡ／ｍのときの固定磁界に対する平行、反平行、垂直方向に外部磁界を印加したときのＭＲ比を調べた。表３および表４に示す。表３は中間磁性層ＨＭ１にＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を用いた結果であり、表４は中間磁性層ＨＭ１にＲｕを用いた結果である。
【００４６】
【表３】
2004119815.tif 000005
【００４７】
【表４】
2004119815.tif 000006
【００４８】
中間磁性層ＨＭ１に用いたＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２のスピンフロップ磁界は１ＭＡ／ｍ程度であり、式２を用いて層間のスピン軸の角度を算出すると、角度θは３０°である。また、ｃ軸方向の格子定数は０．８７６ｎｍである。よってＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２の膜厚を２．６ｎｍとしたとき、Ｍｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２の膜表面原子層のスピン方向が約１８０°向きの違う方向をもつ磁性層となる。
【００４９】
固定磁性層を構成している各磁性層は各交換バイアス磁界で結合しているので、膜厚が２．６ｎｍのＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を中間磁性層ＨＭ１に用いると、第１磁性層ＦＭ１の磁化方向と第２磁性層ＦＭ２の磁化方向は、１８０°違う方向で固定される。
【００５０】
さらに、Ｍｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２のスピンフロップ磁界が１ＭＡ／ｍ程度なので、少なくとも印加される外部磁界が１ＭＡ／ｍまでは磁化回転のなく、磁化方向は安定している。
【００５１】
よって、強く固定磁界と平行方向に磁化方向が固定された、強磁性からの漏れ磁束もない固定磁性層となっている。
【００５２】
表３および表４より、固定磁界に対して平行方向および垂直方向では中間磁性層ＨＭ１にＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を用いることでＭＲ比が大きく低下することなく、安定した値であることがわかる。また、固定磁界に対する印加外部磁界の方向によってＭＲ比の違いが顕著に現れている。よって、中間磁性層ＨＭ１にＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を用いた磁気抵抗効果素子は印加外部磁界が８０ｋＡ／ｍまでは安定した、さらに印加された外部磁界の方向までも決定することが可能な信頼性の高い素子であることがわかる。
【００５３】
ここでは一例として中間磁性層ＨＭ１にらせん磁性であるＭｎ０．９７Ｃｒ０．０３Ａｕ２を用いたが、その他のらせん磁性体（例えば、その他のらせん構造をもつ組成でＭｎ１−ｘＣｒｘＡｕ２など）を用いた固定磁性層をもつ磁気抵抗効果素子においても同様の結果が得られた。
【００５４】
本発明の実施例では上記の磁気抵抗効果素子の作成には合金ターゲット、粉末ターゲット、を用いたスパッタリング法によっておこなったが、この手法に限らず、上記各種磁性体材料のターゲットを用いたスパッタリング法や、同様に上記各種磁性体材料の蒸着源を用いた電子ビーム蒸着法でも同様の効果が得られる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の結果により本発明によれば、磁化回転制御層を用いなくても磁化回転のない安定した固定磁性層を提供することができるとともに、さらに磁化方向が制御可能な固定磁性層を提供することができ、またさらに安定したＭＲ比と正確なＭＲ比を示す信頼性の高い磁気抵抗効果素子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の断面の模式図
【図２】本発明の磁気抵抗効果素子の断面の模式図
【図３】本発明のらせん磁性を示す磁性層のスピン配列図
【符号の説明】
ＦＬ１　自由磁性層
ＮＭ１　非磁性層
ＦＭ１　第１磁性層
ＨＭ１　中間磁性層
ＦＭ２　第２磁性層
ＰＬ１　固定磁性層
ＡＭ１　磁化回転制御層
【図１】
2004119815.tif 000007
【図２】
2004119815.tif 000008
【図３】
2004119815.tif 000009