(57)【要約】【課題】センス電流の伝導電子を流れ易くし、抵抗変化を大きくすることができる磁気検出素子を提供する。【解決手段】フリー磁性層２３は複数のフリー磁性材料層２４，２６が非磁性中間層２５を介して積層され、固定磁性層３０ａ，３０ｂは複数の固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、３３ａ，３３ｂが、非磁性中間層３２ａ，３２ｂを介して積層される。フリー磁性材料層２４，２６と固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、３３ａ，３３ｂは同階層に形成されている。上下方向で接する階層の固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、３３ａ，３３ｂ同士の磁化方向は反平行で、上下方向で接する階層のフリー磁性材料層２４，２６の磁化方向は反平行である。外部磁界により、フリー磁性材料層２４，２６の磁化方向が同じ階層の固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、３３ａ，３３ｂの磁化方向に同位相で回転する。【選択図】    図１
2004221302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド層の上にギャップ層を介してフリー磁性層が形成され、前記フリー磁性層の少なくとも一方の側端面に非磁性材料層を介して対向する固定磁性層が形成され、前記フリー磁性層と前記非磁性材料層との界面、および前記固定磁性層と前記非磁性材料層との界面と交差する方向に電流が流れる磁気検出素子において、
前記フリー磁性層は磁性材料で形成される複数のフリー磁性材料層が非磁性中間層を介して積層されており、かつ前記固定磁性層は磁性材料で形成される複数の固定磁性材料層が非磁性中間層を介して積層されており、
同じ階層に位置する前記フリー磁性材料層と前記固定磁性材料層とが、トラック幅方向で対向することを特徴とする磁気検出素子。
【請求項２】
前記固定磁性層の上に反強磁性層が形成されており、前記非磁性中間層を介して膜厚方向で対向するフリー磁性材料層はトラック幅方向にそれぞれ反平行に磁化され、前記非磁性中間層を介して膜厚方向で対向する固定磁性材料層は、前記フリー磁性層材料層の磁化方向に対して直交するとともに、それぞれ反平行に磁化固定されている請求項１記載の磁気検出素子。
【請求項３】
前記フリー磁性層を構成する各フリー磁性材料層のそれぞれのトラック幅方向への膜厚領域内には、各フリー磁性材料層と同じ階層にある固定磁性材料層が存在し、異なる階層の固定磁性材料層が存在しない請求項１または２記載の磁気検出素子。
【請求項４】
前記フリー磁性層の両側部方向に非磁性材料層、固定磁性層が形成され、前記フリー磁性層の一方の側部に形成された固定磁性層と、他方の側部に形成された固定磁性層との同じ階層に形成された固定磁性材料層はそれぞれ同じ方向に磁化固定されている請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気検出素子。
【請求項５】
同じ階層に形成された前記フリー磁性材料層と前記固定磁性材料層とは、βの正負の符号が同じである請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気検出素子。
ただし、βは、ρ↓／ρ↑＝（１＋β）／（１−β）  （−１≦β≦１）の関係式を満たす磁性材料に固有の値である（なお、ρ↓は、伝導電子のうちマイノリティの伝導電子に対する比抵抗値であり、ρ↑は、伝導電子のうちマジョーリティの伝導電子に対する比抵抗値である）。
【請求項６】
固定磁性層を構成する前記固定磁性材料層と非磁性中間層との界面間、またはフリー磁性層を構成する前記フリー磁性材料層と非磁性中間層との界面間の少なくともどちらか一方に、または前記固定磁性材料層と前記フリー磁性材料層のいずれかの磁性材料層の内部にスペキュラー層が形成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気検出素子。
【請求項７】
前記非磁性材料層は、前記ギャップ層の上面と接する部分の膜厚が、前記フリー磁性層の側端部と接する部分のトラック幅方向への膜厚よりも小さい請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気検出素子。
【請求項８】
前記非磁性材料層は、前記フリー磁性層の側端部に形成されており、前記ギャップ層の上に形成されていない請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気検出素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定磁性層がフリー磁性層のトラック幅方向の少なくとも一方の側部方向に配置され、電流が前記フリー磁性層と前記非磁性材料層との界面、および前記固定磁性層と前記固定磁性層と前記非磁性材料層との界面と交差する方向に流れる磁気検出素子に係り、特に抵抗変化率を大きくすることができる磁気検出素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、記録媒体の記録密度向上に伴なって、磁気検出素子の上下に形成される磁性材料性の上下シールド間距離で規定されるギャップ長を短くすることが要求されている。
【０００３】
磁気記録媒体からの信号磁界を読み取る再生用磁気ヘッドの主流は、フリー磁性層と固定磁性層とが非磁性材料層を介して膜面と垂直方向に積層されたスピンバルブ型ＧＭＲ磁気検出素子であった。
【０００４】
しかし、フリー磁性層、非磁性材料層、および固定磁性層を膜面垂直方向に積層する構造では、ギャップ長の狭小化を進めることが困難になってきた。
【０００５】
そこで、フリー磁性層の両側端方向に、非磁性材料層を介して隣接する固定磁性層を設け、前記フリー磁性層と前記非磁性材料層との界面、および前記固定磁性層と前記非磁性材料層の界面に交差する方向にセンス電流が流れる磁気検出素子が提案されている。
【０００６】
図１４は前記界面に交差する方向にセンス電流が流れる磁気検出素子１を記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。前記磁気検出素子１では、磁性材料製の下部シールド層２の上に絶縁材料製の下部ギャップ層３、下地層４を介してＮｉＦｅなどの軟磁性材料からなるフリー磁性層５が略台形形状に形成されている。前記フリー磁性層５の両側端部から前記下部ギャップ層３上にかけて非磁性材料層６が形成されている。そして、前記非磁性材料層６に接する状態で、ＮｉＦｅなどの軟磁性材料からなる固定磁性層７が形成されている。前記固定磁性層７の上には反強磁性層８が積層されており、前記固定磁性層７と前記反強磁性層８との界面には交換結合磁界が発生し、前記固定磁性層７の磁化方向は図示Ｙ方向に固定されている。前記フリー磁性層５および前記反強磁性層８の上には、絶縁材料製の上部ギャップ層９および磁性材料製の上部シールド層１０が形成されている。
【０００７】
前記磁気検出素子１のセンス電流は、前記固定磁性層７、前記非磁性材料層６、前記フリー磁性層５の内部を、前記固定磁性層７と前記非磁性材料層６との界面、および前記非磁性材料層６と前記フリー磁性層５との界面に交差する方向（図示Ｘ方向）に流れている。
【０００８】
前記フリー磁性層５は図示Ｘ方向に単磁区化されており、外部磁界が図示Ｙ方向に印加されると、前記フリー磁性層５の磁化方向が図示Ｙ方向に向って回転する。前記固定磁性層７の磁化方向が図示Ｙ方向に固定された状態で前記フリー磁性層５の磁化方向が回転すると、前記磁気検出素子の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を電流変化または電圧変化として取り出すことにより、外部磁界を検出する。
【０００９】
このような磁気検出素子は、例えば特許文献１、特許文献２、または特許文献３に記載されている。なお、特許文献１に記載されているのはスピンバルブ型ＧＭＲ磁気抵抗効果素子であり、特許文献２および特許文献３に記載されているのはスピンバルブトンネル効果型ＧＭＲ磁気抵抗効果素子である。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許第６，３９６，６６８Ｂ１号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，４１１，４７８Ｂ１号明細書
【特許文献３】
特開２００１−３１９３１３号公報（第６頁、第２図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図１４に示す磁気検出素子１では、前記固定磁性層７と前記非磁性材料層６との界面、および前記非磁性材料層６と前記フリー磁性層５との界面に交差する方向にセンス電流が流れている。したがって前記磁気検出素子１の外部磁界の印加による抵抗値の変化は、主に前記フリー磁性層５の内部および前記固定磁性層７の内部におけるセンス電流の伝導電子のバルク散乱に基づいていると考えられる。したがって、前記磁気検出素子１では、前記フリー磁性層５と前記非磁性材料層６との界面、または主に前記非磁性材料層６と前記固定磁性層７Ｔの界面におけるセンス電流電子の散乱に基づいて抵抗値が変化する従来の面内通電型の磁気抵抗効果素子よりも大きな抵抗変化を得ることができる。また、磁界検出部位である前記フリー磁性層５の上または下には固定磁性層７が積層されていないため、前記フリー磁性層５の上下のシールド間の距離を小さくすることができるため、狭ギャップ化を図ることができる。
【００１２】
ところで図１４に示す構造の磁気検出素子では、前記フリー磁性層５および固定磁性層７の膜厚をある程度、厚く形成しないと、平均自由行程の長いスピンを持つ伝導電子（Ｍａｊｏｒｉｔｙ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ、例えばアップスピンを持つ伝導電子）が前記フリー磁性層５および固定磁性層７の上面や下面で早く拡散散乱（Ｄｉｆｆｕｓｉｖｅ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）されてスピン拡散長（スピンを保存して移動できる距離のこと、Ｓｐｉｎ  Ｄｉｆｆｕｓｉｖｅ  Ｌｅｎｇｔｈ）が短くなってしまい抵抗変化量ΔＲの低下により再生出力を大きくすることができないといった問題があった。
【００１３】
一方、前記フリー磁性層５および固定磁性層７の膜厚を厚くすれば、上記した問題を解決できるものの、今度は、前記フリー磁性層５の単位面積当たりの磁気モーメントが大きくなることで感度が低下し、しかも前記固定磁性層７と反強磁性層８間の交換結合磁界も小さくなり前記固定磁性層７の磁化固定力が弱まりＭＲ特性が低下するといった問題があった。
【００１４】
そこで例えば図１５に示す磁気検出素子１Ａの構造のように前記フリー磁性層５を第１フリー磁性材料層５ａと第２フリー磁性材料層５ｂと、前記第１フリー磁性材料層５ａと第２フリー磁性材料層５ｂ間に介在する非磁性中間層５ｃとで構成する人工フェリ構造にし、上記した再生感度の低下などの問題を解決する方法が考えられた。
【００１５】
しかしながら図１５のような構造にすると次のような問題点があった。例えば図１５に示すように前記第１フリー磁性材料層５ａは図示左方向（矢印で示されている）に、第２フリー磁性材料層５ｂは図示右方向（矢印で示されている）に磁化され、固定磁性層７はハイト方向（図示Ｙ方向）に磁化固定されているが、外部磁界が図示Ｙ方向から侵入し、前記第１フリー磁性材料層５ａが図示Ｙ方向へ、第２フリー磁性材料層５ｂの磁化が図示Ｙ方向とは反対方向に磁化回転したとすると、前記第１フリー磁性材料層５ａと、固定磁性層７との磁化方向は、電気抵抗値が小さくなる関係にあり、一方、前記第２フリー磁性材料層５ｂと、固定磁性層７との磁化方向は、電気抵抗値が大きくなる関係にあるため、抵抗変化が互いに相殺されてしまい、高い抵抗変化率を得ることができなかった。固定磁性層７を前記人口フェリ構造とした場合も同様の問題が生じる。
【００１６】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、前記フリー磁性層および固定磁性層の積層構造を適正化することで、抵抗変化率を向上させることができるとともに、再生感度や再生出力等の向上を図ることが可能な磁気検出素子を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シールド層の上にギャップ層を介してフリー磁性層が形成され、前記フリー磁性層の少なくとも一方の側端面に非磁性材料層を介して対向する固定磁性層が形成され、前記フリー磁性層と前記非磁性材料層との界面、および前記固定磁性層と前記非磁性材料層との界面と交差する方向に電流が流れる磁気検出素子において、
前記フリー磁性層は磁性材料で形成される複数のフリー磁性材料層が非磁性中間層を介して積層されており、かつ前記固定磁性層は磁性材料で形成される複数の固定磁性材料層が非磁性中間層を介して積層されており、
同じ階層に位置する前記フリー磁性材料層と前記固定磁性材料層とが、トラック幅方向で対向することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の磁気検出素子では、同じ階層に位置する前記固定磁性材料層とフリー磁性材料層とがトラック幅方向で対向しているため、全ての階層において抵抗変化の位相が同じとなり、従来のように相殺されることなく抵抗変化率を高めることができる。
【００１９】
また本発明では、前記固定磁性層の上に反強磁性層が形成されており、前記非磁性中間層を介して膜厚方向で対向するフリー磁性材料層はトラック幅方向にそれぞれ反平行に磁化され、前記非磁性中間層を介して膜厚方向で対向する固定磁性材料層は、前記フリー磁性層材料層の磁化方向に対して直交するとともに、それぞれ反平行に磁化固定されているものとして構成することができる。
【００２０】
このような磁気検出素子では、フリー磁性層は磁性材料で形成される複数のフリー磁性材料層が非磁性中間層を介して積層された人工フェリ構造である。また、固定磁性層も、磁性材料で形成される複数の固定磁性材料層が非磁性中間層を介して積層された人工フェリ構造である。前記フリー磁性層および固定磁性層を人工フェリ構造としたことで、前記フリー磁性層の実効的な単位面積当たりの磁気モーメント（飽和磁化Ｍｓ×膜厚ｔ、以下単に「Ｍｓ・ｔ」と言う）を小さくでき、再生感度を向上させることができるとともに、前記固定磁性層と反強磁性層間で発生する交換結合磁界と複数の固定磁性材料層の間に作用するＲＫＫＹ的反平行結合磁界の複合効果により、前記固定磁性層への磁化固定力を強めることができる。
【００２１】
また本発明では、前記フリー磁性層を構成する各フリー磁性材料層のそれぞれのトラック幅方向への膜厚領域内には、各フリー磁性材料層と同じ階層にある固定磁性材料層が存在し、異なる階層の固定磁性材料層が存在しない構成とすることが、全ての階層において抵抗変化の位相をより効果的に一致させることができ抵抗変化率の向上を図ることができて好ましい。
【００２２】
また前記フリー磁性層の両側部方向に非磁性材料層、固定磁性層が形成される場合、前記フリー磁性層の一方の側部に形成された固定磁性層と、他方の側部に形成された固定磁性層との同じ階層に形成された固定磁性材料層はそれぞれ同じ方向に磁化固定されていることが必要である。このような構成とすることで、各階層における一方の固定磁性材料層とフリー磁性材料層との抵抗変化、および他方の固定磁性材料層とフリー磁性材料層との抵抗変化の位相を一致させることができ、抵抗変化率の向上を図ることができる。
【００２３】
また本発明では、同じ階層に形成された前記フリー磁性材料層と前記固定磁性材料層とは、βの正負の符号が同じであることが好ましい。
【００２４】
ただし、βは、ρ↓／ρ↑＝（１＋β）／（１−β）  （−１≦β≦１）の関係式を満たす磁性材料に固有の値である（なお、ρ↓は、伝導電子のうちマイノリティの伝導電子に対する比抵抗値であり、ρ↑は、伝導電子のうちマジョーリティの伝導電子に対する比抵抗値である）。
【００２５】
このように構成すると、各階層において、伝導電子のスピン拡散長が長い方のスピンチャネルの電子のスピン拡散長をより一層延ばすことができ抵抗変化量ΔＲを大きくでき再生出力の更なる向上を図ることができる。
【００２６】
また、固定磁性層を構成する前記固定磁性材料層と非磁性中間層との界面間、またはフリー磁性層を構成する前記フリー磁性材料層と非磁性中間層との界面間の少なくともどちらか一方に、または前記固定磁性材料層と前記フリー磁性材料層のいずれかの磁性材料層の内部にスペキュラー層が形成されているものとして構成することができる。
【００２７】
このように構成すると、前記スペキュラー層に達した伝導電子は、そこでスピン状態を保持したまま鏡面反射し、移動向きを変えて前記固定磁性層および前記フリー磁性層を通過することが可能となる。このためスペキュラー層を設けることで、磁気抵抗効果に寄与するスピン拡散長が長い方のスピンを持つ伝導電子のスピン拡散長を従来に比べて伸ばすことが可能になり、例えばアップスピンを持つ伝導電子の平均自由行程と、ダウンスピンを持つ伝導電子の平均自由行程との差を大きくすることができ、従って抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の向上とともに、再生出力の向上を図ることが可能になる。
【００２８】
また、前記非磁性材料層は、前記フリー磁性層の両側端部から前記ギャップ層の上にかけて形成されており、前記非磁性材料層は、前記ギャップ層の上面と接する部分の膜厚が、前記フリー磁性層の側端部と接する部分のトラック幅方向への膜厚よりも小さいものとして構成することが好ましい。
【００２９】
このように構成すると、前記非磁性材料層の前記ギャップ層の上面と接する部分にセンス電流が分流し難くなる。
【００３０】
また、前記非磁性材料層は、前記フリー磁性層の両側端部に形成されており、ギャップ層の上に形成されていないものとして構成する方がより好ましい。
【００３１】
このように構成すると、よりセンス電流の分流ロスを抑制することが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明における第１の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【００３３】
図１に示す磁気検出素子２０は磁性材料製のシールド層２１の上面に、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２などで形成された下部ギャップ層１９が形成されている。
【００３４】
そして前記下部ギャップ層１９の図面中央上にシード層２２、フリー磁性層２３およびこのフリー磁性層２３を保護するための保護層２７が積層されている。
【００３５】
前記フリー磁性層２３は、第１フリー磁性材料層２４と第２フリー磁性材料層２６とその間に非磁性中間層２５からなる３層の人工フェリ構造である。
【００３６】
前記シード層２２、前記フリー磁性層２３および前記保護層２７によって形成された多層膜２８のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側方部には、前記多層膜２８のトラック幅方向側面から前記下部ギャップ層１９の上面にかけてＣｕなどで形成された非磁性材料層２９ａ，２９ｂが形成されている。前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂは、前記下部ギャップ層１９の上面と接する部分の膜厚Ｈ１が、前記多層膜２８のトラック幅方向側面と接する部分のトラック幅方向への膜厚Ｈ２よりも小さいことが好ましい。このように構成すると、前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂの前記下部ギャップ層１９上面と接する部分にセンス電流を流れ難くすることができる。したがって、前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂは前記多層膜２８のトラック幅方向側面に接する部分のみ形成され、前記下部ギャップ層１９の上面と接する部分には形成されていないように構成することがより好ましく、この場合センス電流の分流をさらに抑制することが可能となる。
【００３７】
前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂは前記多層膜２８のトラック幅方向側面に接する部分の膜厚Ｈ２が６Å〜３０Åの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは１０Å〜２０Åである。このように前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂの膜厚を薄くすると、例えば、第１固定磁性材料層３１ａから第２フリー磁性材料層２６へセンス電流の伝導電子が流れたり、または第２固定磁性材料層３３ａから第１フリー磁性材料層２４へセンス電流の伝導電子が流れるなどの、前記伝導電子の斜め方向への移動が生じ難くなるため、抵抗変化率の向上を図ることが可能となる。
【００３８】
前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂの上に磁性材料製の固定磁性層３０ａ，３０ｂが形成されている。
【００３９】
前記固定磁性層３０ａ，３０ｂは、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂと第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂと、その間にＲｕなどで形成された非磁性中間層３２ａ，３２ｂからなる３層の人工フェリ構造である。
【００４０】
前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂの上面３１ａ２，３１ｂ２は、前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂとの接触部５０ａ，５０ｂ近傍で、図示Ｚ方向に湾曲している。従ってまた、前記第１固定磁性層３１ａ，３１ｂ上に形成される非磁性中間層３２ａ，３２ｂも同様に湾曲しており、また前記第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂの下面３３ａ１，３３ｂ１も、前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂとの接触部５１ａ，５１ｂ近傍で図示Ｚ方向に湾曲している。
【００４１】
前記第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ上には反強磁性層３５ａ，３５ｂおよびこの反強磁性層３５ａ，３５ｂ上を覆う保護層３６ａ，３６ｂが形成されている。前記反強磁性層３５ａ，３５ｂの内側先端部３５ａ１，３５ｂ１は前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂの上面にまで延びていても良いが、図１の点線で示すように前記反強磁性層３５ａ，３５ｂの内側先端部３５ａ１，３５ｂ１がトラック幅方向で且つフリー磁性層２３から離れる方向に後退していてもよい。いずれによっても前記第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂおよび第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂの双方を磁化固定できる。また前記反強磁性層３５ａ，３５ｂの内側先端部３５ａ１，３５ｂ１をトラック幅方向で且つフリー磁性層２３から離れる方向に後退させることでセンス電流の分流ロスを抑制できる。
【００４２】
前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂ、固定磁性層３０ａ，３０ｂ、前記反強磁性層３５ａ，３５ｂおよび前記保護層３６ａ，３６ｂによって形成された多層膜３７ａ，３７ｂのトラック幅方向の両側方部には、前記多層膜３７ａ，３７ｂのトラック幅方向側面から前記下部ギャップ層１９の上面にかけてＣｒなどで形成されたバイアス下地層３８ａ，３８ｂが形成され、さらにこのバイアス下地層３８ａ，３８ｂの上に硬磁性層（ハードバイアス層）３９ａ，３９ｂが積層されている。更に前記硬磁性層３９ａ，３９ｂの上には非磁性のスペーサ層４０ａ，４０ｂを介して電極層４１ａ，４１ｂが積層され、前記電極層４１ａ，４１ｂの上には前記電極層４１ａ，４１ｂの上面を覆う保護層４２ａ，４２ｂが形成されている。
【００４３】
前記シード層２２は、例えばＣｒ、ＮｉＦｅ合金、あるいはＮｉ−Ｆｅ−Ｙ合金（ただしＹは、Ｃｒ，Ｒｈ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉから選ばれる少なくとも１種以上）で形成することができる。このシード層２２は、例えば３０Å程度で形成される。ただし、前記シード層２２を形成せずに前記磁気検出素子を構成することもできる。
【００４４】
前記フリー磁性層２３を構成する前記第１フリー磁性材料層２４と第２フリー磁性材料層２６は磁性材料からなり、前記トラック幅方向に磁化されている硬磁性層３９ａ，３９ｂからの縦バイアス磁界によって、第１フリー磁性材料層２４と第２フリー磁性材料層２６のうち、単位面積当たりの磁気モーメント（飽和磁化Ｍｓ×膜厚ｔ、以下単に「Ｍｓ・ｔ」と言う）の大きい方の磁化が、前記縦バイアス磁界と同様の向き、例えば図示Ｘ方向に揃えられ、Ｍｓ・ｔの小さい方のフリー磁性材料層の磁化は図示Ｘ方向と反平行方向を向く。すなわち前記第１フリー磁性材料層２４と第２フリー磁性材料層２６の磁化は反平行状態になっている。
【００４５】
例えば、図１では、第２フリー磁性材料層２６のＭｓ・ｔの方が、第１フリー磁性材料層２４のＭｓ・ｔより大きくなっており、前記第２フリー磁性材料層２６の磁化が図示Ｘ方向に揃えられる。そして、前記フリー磁性層間で作用するＲＫＫＹ相互作用によって、第１フリー磁性材料層２４の磁化方向が図示Ｘ方向と反平行方向に向けられる。
【００４６】
前記フリー磁性層２３の単位面積当たりの合成磁気モーメントは、第１フリー磁性材料層２４のＭｓ・ｔと第２フリー磁性材料層２６のＭｓ・ｔの差になる。従って、本実施の形態のような人工フェリ構造のフリー磁性層２３であれば、前記フリー磁性層２３の膜厚を厚く形成しても、前記フリー磁性層２３の実質的なＭｓ・ｔを減少させることができ、磁気検出素子の磁界検出感度と再生出力を向上させることができる。
【００４７】
前記第１フリー磁性材料層２４および第２フリー磁性材料層２６はともに磁性材料によって形成されるものであり、例えばＣｏＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金、ＮｉＦｅ合金、などの磁性材料が使用される。前記非磁性中間層２５は非磁性材料で形成されるもので、例えばＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種、またはこれらの２種以上の合金で形成されるが、特にＲｕで形成されることが好ましい。また、前記保護層２７はＲｕやＴａなどで形成される。
【００４８】
前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂは、例えばＣｕで形成される。
前記固定磁性層３０ａ，３０ｂを構成する前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂおよび第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂは磁性材料によって形成される。前記固定磁性層３０ａ，３０ｂもフリー磁性層２３と同様に人工フェリ構造であり、前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂは例えば、図示Ｙ方向とは逆向きの方向に磁化が固定されており、一方、前記第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂは図示Ｙ方向に磁化が固定され、前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂと第２固定磁性層３３ａ，３３ｂとは互いに磁化が反平行にされている。
【００４９】
前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂおよび前記第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂは、例えばＮｉＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金などの磁性材料で形成される。また、前記非磁性中間層３２ａ，３２ｂは非磁性材料により形成されるもので、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種またはこれらの２種以上の合金で形成されるが、特にＲｕによって形成されることが好ましい。
【００５０】
前記反強磁性層３５ａ，３５ｂは、ＰｔＭｎ合金、または、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｎｉ，Ｆｅのいずれか１種または２種以上の元素である）合金で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｒ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒのいずれか１または２種以上の元素である）合金で形成される。また、前記保護層３６ａ，３６ｂはＲｕやＴａなどで形成することができる。
【００５１】
前記反強磁性層３５ａ，３５ｂとして、これらの合金を使用し、これを熱処理することにより、大きな交換結合磁界を発生する反強磁性層３５ａ，３５ｂおよび固定磁性層３０ａ，３０ｂの交換結合膜を得ることができる。特に、ＰｔＭｎ合金であれば、４８ｋＡ／ｍ以上、例えば６４ｋＡ／ｍを越える交換結合磁界を有し、前記交換結合磁界を失うブロッキング温度が３８０℃と極めて高い、優れた反強磁性層３５ａ，３５ｂおよび固定磁性層３０ａ，３０ｂの交換結合膜を得ることができる。これらの合金は、成膜直後の状態では、不規則系の面心立方構造（ｆｃｃ）であるが、熱処理によってＣｕＡｕＩ型の規則型の面心正方構造（ｆｃｔ）に構造変態する。
【００５２】
前記バイアス下地層３８ａ，３８ｂは前記硬磁性層３９ａ，３９ｂの特性（保磁力Ｈｃ、角形比Ｓ）を向上させるために設けられるものであり、例えばＣｒで形成される。
【００５３】
硬磁性層３９ａ，３９ｂはトラック幅方向に磁化されており、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などで形成される。
【００５４】
硬磁性層３９ａ，３９ｂの上に形成された前記スペーサ層４０ａ，４０ｂは、ＴａやＣｒなどで形成される。
【００５５】
前記スペーサ層４０ａ，４０ｂの上に形成された電極層４１ａ，４１ｂは、例えばＡｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｈなどで形成でき、この電極層４１ａ，４１ｂを保護するための保護層４２ａ，４２ｂは、例えばＴａなどで形成できる。
【００５６】
前記磁気検出素子２０では、一方の前記電極層４１ａから他方の電極層４１ｂに向って電流が流れるが、この際、電流は前記フリー磁性層２３と前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂとの界面、および前記固定磁性層３０ａ，３０ｂと前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂとの界面と交差する方向に流れる。
【００５７】
以下に前記磁気検出素子２０の特徴部分について説明する。
図１に示すように、前記磁気検出素子２０は、前記フリー磁性層２３と固定磁性層３０ａ，３０ｂとが共に人工フェリ構造であり、同じ階層に位置する第１フリー磁性材料層２４と第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、および第２フリー磁性材料層２６と第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂが、トラック幅方向（図示Ｘ方向）で対向するように、各磁性材料層の高さ位置が調整されている。
【００５８】
また前記フリー磁性層２３は人工フェリ構造であるから、前記フリー磁性層２３を構成する第１フリー磁性材料層２４と第２フリー磁性材料層２６は互いに反平行に磁化されており、さらに固定磁性層３０ａ，３０ｂも人工フェリ構造であるから、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂと第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂは反平行に磁化固定される。このとき前記フリー磁性層２３の図示左側に形成された固定磁性層３０ａの第１固定磁性材料層３１ａと、図示右側に形成された第１固定磁性材料層３１ｂは共に同じ方向に磁化固定されるとともに、前記第２固定磁性層３３ａと第２固定磁性材料層３３ｂも互いに同じ方向に磁化固定されている。
【００５９】
図１のようにフリー磁性層２３と固定磁性層３０ａ，３０ｂの積層構造を規定することで、伝導電子が、同じ階層にある固定磁性材料層およびフリー磁性材料層をトラック幅方向に突っ切って流れやすくなるとともに、各階層での固定磁性材料層とフリー磁性材料層との磁化変動関係が同じになり、従来のような相殺の問題を抑制でき、抵抗変化率の向上を図ることが可能になる。
【００６０】
図２は、図１に示す、第１フリー磁性材料層２４および第２フリー磁性材料層２６と、前記フリー磁性層２３の図示左側に位置する前記第１固定磁性材料層３１ａおよび第２固定磁性材料層３３ａと磁化方向を、斜め上方から模式的に表わした図である。
【００６１】
図２に示すように、前記第２固定磁性材料層３３ａの磁化方向は図示Ｙ１方向に固定されている。一方、前記第２フリー磁性材料層２６の磁化方向は前記第２固定磁性材料層３３ａの磁化方向と直交する方向であるＸ１方向に向いている。
【００６２】
また、前記第１固定磁性材料層３１ａの磁化方向は、前記第２固定磁性材料層３３ａの磁化方向とは逆向きである図示Ｙ２方向に固定されている。一方、前記第１フリー磁性材料層２４の磁化は第１固定磁性材料層３１ａの磁化方向と直交する方向であり、且つ前記第２フリー磁性材料層２６の磁化方向とは逆向きであるＸ２方向を向いている。
【００６３】
今、記録媒体からの外部磁界が矢印方向（図示Ｙ１方向）に与えられたとすると、Ｍｓ・ｔの大きい方の第２フリー磁性材料層２６が、前記外部磁界の方向と同様の方向に傾こうとして、点線の矢印Ｉのように傾き、一方、Ｍｓ・ｔの小さい方の第１フリー磁性材料層２４の磁化は、前記第２フリー磁性材料層２６との磁化を反平行に保とうとして点線の矢印Ｊのように傾く。
【００６４】
ここで同じ階層にある第２固定磁性材料層３３ａから非磁性材料層２９ａを介して第２フリー磁性材料層２６に、伝導電子（図面ではｅ−で示されている）が流れたときに、電気抵抗は、前記第２フリー磁性材料層２６の磁化が矢印Ｉ方向に傾いたことで低くなり、一方、同じ階層にある第１固定磁性材料層３１ａから非磁性材料層２９ａを介して第１フリー磁性材料層２４に伝導電子（図面ではｅ−で示されている）が流れたときの電気抵抗も、前記第１フリー磁性材料層２４の磁化が矢印Ｊ方向に傾いたことで低くなる。このように各階層での固定磁性材料層とフリー磁性材料層との磁化変動関係が同じになるから、従来のような相殺の問題を抑制でき、抵抗変化率の向上を図ることが可能になる。
【００６５】
なお図２では説明していないが、フリー磁性層２３の右側に形成される固定磁性層３０ｂの第１固定磁性材料層３１ｂと第１フリー磁性材料層２４との磁化変動関係、および第２固定磁性材料層３３ｂと第２フリー磁性材料層２６との磁化変動関係も電気抵抗が低くなる関係にあるから相殺の問題は起こらず、より効果的に抵抗変化率の向上を図ることができる。
【００６６】
ところで本発明では上記したように同じ階層にある第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂと第１フリー磁性材料層２４、および第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂと第２フリー磁性材料層２６はトラック幅方向で対向していると説明したが、各階層における固定磁性材料層とフリー磁性材料層とのトラック幅方向での重なりは、前記フリー磁性材料層の膜厚に対し、前記固定磁性材料層が５０％以上で１５０％以下の範囲内で重なっていることが好ましい。この範囲から逸脱すると、同じ階層にあるフリー磁性材料層と固定磁性材料層をトラック幅方向に突っ切って流れる伝導電子の量が減るとともに異なる階層の磁性材料層に流れる伝導電子が増えてしまい、その結果、抵抗値の相殺される割合が大きくなり、抵抗変化率が低下してしまう。
【００６７】
よってフリー磁性層２３を構成する第１フリー磁性材料層２４および第２フリー磁性材料層２６のそれぞれのトラック幅方向への膜厚領域内には、各フリー磁性材料層と同じ階層にある固定磁性材料層が存在し、異なる階層の固定磁性材料層が存在しないことがより好ましい。
【００６８】
そのためには例えば、同じ階層に位置するフリー磁性材料層と固定磁性材料層の下面どうしがトラック幅方向（図示Ｘ方向）で一致するとともに、前記フリー磁性材料層と固定磁性材料層の上面どうしがトラック幅方向で一致するように、各フリー磁性材料層と固定磁性材料層の膜厚を調整しながら成膜する。
【００６９】
なお、前記磁気検出素子２０では、前記接触部５０ａ，５０ｂと、前記第１フリー磁性材料層２４の上面２４ｂとの図示Ｚ方向における高さ位置が一致し、前記接触部５１ａ，５１ｂと、前記第２フリー磁性材料層２６の下面２６ａとの図示Ｚ方向における高さ位置が一致するように構成しても良い。このように構成されたものでは、例えばスピン拡散長の短い方のスピンを持つ前記伝導電子が、フリー磁性材料層と固定磁性材料層の異なる階層間を通り抜けしにくくなり、抵抗値が相殺される割合を抑制することができる。
【００７０】
また図１に示す磁気検出素子２０では、前記フリー磁性層２３は人工フェリ構造となっている結果、フリー磁性層２３の膜厚を厚くしても実効的なＭｓ・ｔを低減させることができ抵抗変化量ΔＲおよび再生感度を向上させることができる。なお前記第１フリー磁性材料層２４および第２フリー磁性材料層２６の膜厚は、好ましくは３０Å以上２００Å以下である。
【００７１】
また図１に示す磁気検出素子２０では、前記固定磁性層３０ａ，３０ｂは人工フェリ構造となっている結果、前記固定磁性層３０ａ，３０ｂの膜厚を厚くしても、前記反強磁性層３５ａ，３５ｂと接する第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂの膜厚を薄くできるため、前記反強磁性層３５ａ，３５ｂと第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ間で発生する交換結合磁界Ｈｅｘを大きくでき、抵抗変化量ΔＲの向上とともに前記固定磁性層３０ａ，３０ｂをしっかりピン止めすることができる。
【００７２】
次に、図１に示す磁気検出素子２０では、同じ階層に形成された前記フリー磁性材料層と固定磁性材料層とは、βの正負の符号が同じであることが好ましい。ここでβとは、ρ↓／ρ↑＝（１＋β）／（１−β）  （−１≦β≦１）の関係式を満たす磁性材料に固有の値である（なお、ρ↓は、伝導電子のうちマイノリティの伝導電子に対する比抵抗値であり、ρ↑は、伝導電子のうちマジョーリティの伝導電子に対する比抵抗値である）。
【００７３】
磁気検出素子の抵抗変化ΔＲを大きくするためには、磁気検出素子の同じ階層にある固定磁性材料層の磁化とフリー磁性材料層の磁化が平行状態のときに、各階層において、例えばアップスピンの伝導電子に対する抵抗値がダウンスピンの伝導電子に対する抵抗値よりも小さいことが好ましい。或いは、全ての磁性層においてダウンスピンの伝導電子に対する抵抗値がアップスピンの伝導電子に対する抵抗値よりも小さいことが好ましい。
【００７４】
例えば、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂおよび第１フリー磁性材料層２４はβが正の値である磁性材料で形成される。これによって前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂおよび第１フリー磁性材料層２４では、マジョーリティの伝導電子（例えばアップスピン）が流れやすくなり、一方、マイノリティの伝導電子（例えばダウンスピン）が流れにくくなる。これによって、双方の磁化が平行状態のとき、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂおよび第１フリー磁性材料層２４では、アップスピンの伝導電子に対する抵抗値がダウンスピンの伝導電子に対する抵抗値よりも小さくなり、一方、外部磁界が印加されて反平行に近くなると、前記第１フリー磁性材料層２４に、アップスピン電子が流れにくい状態になる。その結果、低抵抗状態における伝導電子の流れやすさと高抵抗状態における伝導電子の流れやすさの差を大きくすることができ、抵抗変化量ΔＲを大きくすることができる。
【００７５】
また前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、第１フリー磁性材料層２４、前記第２固定磁性材料層３３ａ、３３ｂおよび第２フリー磁性材料層２６の全ての磁性材料層が正の値のβを有する磁性材料、あるいは負の値のβを有する磁性材料で形成されていてもよい。
【００７６】
例えば、前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、第１フリー磁性材料層２４、前記第２固定磁性材料層３３ａ、３３ｂおよび第２フリー磁性材料層２６の全ての磁性材料層が正の値のβを有する磁性材料で形成され、前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂおよび第１フリー磁性材料層２４のマジョーリティの伝導電子がアップスピン電子のとき、前記第２固定磁性材料層３３ａ、３３ｂおよび第２フリー磁性材料層２６のマジョーリティの伝導電子はダウンスピン電子になるが、かかる場合、前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂおよび第１フリー磁性材料層２４の階層では、双方の磁化が平行状態のとき、アップスピンの伝導電子に対する抵抗値をダウンスピンの伝導電子に対する抵抗値よりも小さくでき、また前記第２固定磁性材料層３３ａ、３３ｂおよび第２フリー磁性材料層２６の階層では、双方の磁化が平行状態のとき、ダウンスピンの伝導電子に対する抵抗値をアップスピンの伝導電子に対する抵抗値よりも小さくできるため、各階層において、低抵抗状態における伝導電子の流れやすさと高抵抗状態における伝導電子の流れやすさの差を大きくすることができ、抵抗変化量ΔＲを大きくすることができると考えられる。
【００７７】
なおβが正の値となる磁性材料として、ＮｉＸ合金（ただし、ＸはＣｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれる１種の元素である）、ＣｏＴ合金（ただし、Ｔは、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆから選ばれる１種の元素である）、ＦｅＺ合金（ただし、ＺはＮｉ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｂｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｇｅから選ばれる１種の元素である）、またはＣｏ−Ｍｎ−Ｄ合金（ただし、ＤはＡｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎから選ばれる１種の元素である）を、βが負の値となる磁性材料として、ＮｉＭ合金（ただし、ＭはＣｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａから選ばれる１種の元素である）、ＣｏＱ合金（ただし、ＱはＭｎ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗから選ばれる１種の元素である）、またはＦｅＡ合金（ただし、ＡはＭｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗから選ばれる１種の元素である）を挙げることができる。
【００７８】
図３は図１に示す本発明の第２実施の形態の磁気検出素子２０Ａを示すものである。磁気検出素子２０Ａのうち、図１に示した磁気検出素子２０と同様の構造部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
【００７９】
前記磁気検出素子２０Ａは図３に示すように、前記非磁性中間層２５と第２フリー磁性材料層２６との間にスペキュラー層５５が形成されている。このように構成すると、前記スペキュラー層５５に達した伝導電子は、そこでスピン状態を保持したまま鏡面反射し、移動向きを変えて前記フリー磁性層２３および固定磁性層３０ａ，３０ｂを通過することが可能となり、スピン拡散長を長くすることができ、抵抗変化量ΔＲの向上を図ることができる。
【００８０】
前記スペキュラー層５５の材質としては、Ｆｅ−Ｏ、Ｎｉ−Ｏ、Ｃｏ−Ｏ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｏ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ａｌ−Ｑ−Ｏ（ここでＱはＢ、Ｓｉ、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選択される１種以上）、Ｒ−Ｏ（ここでＲはＣｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗから選択される１種以上）の酸化物、Ａｌ−Ｎ、Ａｌ−Ｑ−Ｎ（ここでＱはＢ、Ｓｉ、Ｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選択される１種以上）、Ｒ−Ｎ（ここでＲはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗから選択される１種以上）の窒化物、半金属ホイッスラー合金などを提示できる。
【００８１】
なお、前記非磁性中間層３２ａ，３２ｂと第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂとの間にスペキュラー層５６ａ，５６ｂを形成しても良い。このように構成すると、前記スペキュラー層５６ａ，５６ｂに達した伝導電子は、そこでスピン状態を保持したまま鏡面反射し、移動向きを変えて前記固定磁性層３０ａ，３０ｂおよびフリー磁性層２３を通過することが可能となり、スピン拡散長を長くすることができ、抵抗変化量ΔＲの向上を図ることができる。前記スペキュラー層５６ａ，５６ｂは、上記した材料から選択される。
【００８２】
なお前記スペキュラー層は、前記第１フリー磁性材料層２４と非磁性中間層２５との間や前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂと非磁性中間層３２ａ，３２ｂとの間に設けられていてもよい。
【００８３】
また前記スペキュラー層は、上記のようにフリー磁性層２３の層内や固定磁性層３０ａ，３０ｂの層内に設けられるとともに、あるいはそれに代えて、前記フリー磁性層２３の上面や下面、あるいは固定磁性層３０ａ、３０ｂの上面や下面に直接的にあるいは間接的に設けられていてもよい。
【００８４】
なお前記スペキュラー層は上記した形成位置の少なくとも１つ以上に設けられていればよい。
【００８５】
図４は本発明の第３の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【００８６】
図４に示した磁気検出素子１２０は図１に示した磁気検出素子２０と同様の構造部分を有している。したがって、前記磁気検出素子１２０のうち図１に示した磁気検出素子２０と同様の構造部分には同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００８７】
図４に示すように、前記磁気検出素子１２０では、第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂの上に反強磁性層３５ａ，３５ｂが形成され、この反強磁性層３５ａ，３５ｂの上に、保護層３６ａ，３６ｂを介してＡｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｒｈなどからなる電極層１４１ａ，１４１ｂが、前記反強磁性層３５ａ，３５ｂの内側先端部３５ａ１，３５ｂ１よりもトラック幅方向に離れて形成されている。この電極層１４１ａ，１４１ｂの上には、電極層１４１ａ，１４１ｂ上を覆う保護層１４２ａ，１４２ｂが例えばＴａなどで形成されている。
【００８８】
前記磁気検出素子１２０は前記磁気検出素子２０とはフリー磁性層２３に対し縦バイアスを与える方法が異なっているため、これに起因する構造上の相違点がある。図４に示すように、前記磁気検出素子１２０では、第２フリー磁性材料層２６の上に、絶縁材料製の絶縁層１６０を介して軟磁性材料層１６１が形成され、この軟磁性材料層１６１の上に反強磁性層１６２が形成されている。また、この反強磁性層１６２の上には、これを保護するための保護層１６３がＲｕやＴａなどで形成されている。
【００８９】
前記軟磁性材料層１６１は、前記反強磁性層１６２との界面に発生した交換結合磁界Ｈｅｘによって図示Ｘ方向とは逆方向に磁化が固定されている。
【００９０】
前記第２フリー磁性材料層２６は、磁化が固定された前記軟磁性材料層１６１の端との間で前記絶縁層１６０を介して発生する静磁結合によって、図示Ｘ方向に磁化が揃えられている。なお前記第２フリー磁性材料層２６は磁化が固定されてしまってはいけないため、前記第２フリー磁性材料層２６の膜厚は前記軟磁性材料層１６１の膜厚よりも厚く形成され、前記静磁結合によっても前記第２フリー磁性材料層２６の磁化が固定されないようにしている。ただし、前記絶縁層１６０の膜厚が厚いときは、前記軟磁性材料層１６１が第２フリー磁性材料層２６の膜厚より厚くても良い。そして前記第１フリー磁性材料層２４は前記第２フリー磁性材料層２６間で生じるＲＫＫＹ相互作用により図示Ｘ方向とは逆方向に磁化が揃えられる。
【００９１】
このように、前記磁気検出素子１２０の構造としても、前記フリー磁性層２３に縦バイアス磁界を与えることができ、前記フリー磁性層２３の単磁区化を図ることができる。
【００９２】
前記軟磁性材料層１６１は、例えばＮｉＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金などの軟磁性材料で形成される。
【００９３】
前記反強磁性層１６２は、ＰｔＭｎ合金、または、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｎｉ，Ｆｅのいずれか１種または２種以上の元素である）合金で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｒ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒのいずれか１または２種以上の元素である）合金で形成される。また、前記保護層１４２ａ，１４２ｂ，１６３はＲｕやＴａなどで形成することができる。
【００９４】
図５は本発明の第４の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【００９５】
図５に示した磁気検出素子２２０は図１に示した磁気検出素子２０と同様の構造部分を有している。したがって、前記磁気検出素子２２０のうち図１に示した磁気検出素子２０と同様の構造部分には同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００９６】
図５に示すように、前記磁気検出素子２２０も図４に示した磁気検出素子１２０と同様、第２固定磁性層３３ａ，３３ｂの上に、反強磁性層３５ａ，３５ｂが形成され、この反強磁性層３５ａ，３５ｂの上に、保護層３６ａ，３６ｂを介してＡｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｒｈなどからなる電極層２４１ａ，２４１ｂが前記反強磁性層３５ａ，３５ｂの内側先端部３５ａ１，３５ｂ１よりもトラック幅方向に離れて形成されている。このように電極層２４１ａ，２４１ｂを前記反強磁性層３５ａ，３５ｂの内側先端部３５ａ１，３５ｂ１よりもトラック幅方向に離して形成することで、電流の分流ロスを低減させることができる。前記電極層２４１ａ，２４１ｂの上には、電極層２４１ａ，２４１ｂ上を覆う保護層２４２ａ，２４２ｂが例えばＴａなどで形成されている。
【００９７】
図５に示すように、前記磁気検出素子２２０では、第２フリー磁性材料層２６の上に、絶縁材料製の絶縁層２６０およびＣｒなどからなる下地層２６４を介して硬磁性材料層２６１が形成されている。前記硬磁性材料層２６１は図示Ｘ方向とは逆方向に磁化が固定されている。
【００９８】
前記第２フリー磁性材料層２６は、磁化が固定された前記硬磁性材料層２６１の端部との間で前記絶縁層２６０を介して発生する静磁結合を利用して、図示Ｘ方向に磁化が揃えられている。なお前記第２フリー磁性材料層２６は磁化が固定されてしまってはいけないため、前記第２フリー磁性材料層２６の膜厚は前記硬軟磁性材料層２６１の膜厚よりも厚く形成され、前記静磁結合によっても前記第２フリー磁性材料層２６の磁化が固定されないようにしている。ただし、前記絶縁層２６０の膜厚が厚いときは、前記硬磁性材料層２６１が前記第２フリー磁性材料層２６の膜厚より厚くても良い。そして前記第１フリー磁性材料層２４は前記第２フリー磁性材料層２６間で生じるＲＫＫＹ相互作用により図示Ｘ方向とは逆方向に磁化が揃えられる。
【００９９】
このように、前記磁気検出素子２２０の構造としても、前記フリー磁性層２３に縦バイアス磁界を与えることができ、前記フリー磁性層２３の単磁区化を図ることができる。
【０１００】
前記硬磁性材料層２６１は、例えばＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料で形成される。また、前記保護層２６３はＲｕやＴａなどで形成することができる。
【０１０１】
図６は本発明の第５の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【０１０２】
図６に示した磁気検出素子３２０は図１に示した磁気検出素子２０と同様の構造部分を有している。したがって、前記磁気検出素子３２０のうち図１に示した磁気検出素子２０と同様の構造部分には同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【０１０３】
図６に示すように、前記磁気検出素子３２０も図４に示した磁気検出素子１２０と同様、第２固定磁性層３３ａ，３３ｂの上に反強磁性層３５ａ，３５ｂが形成され、この反強磁性層３５ａ，３５ｂの上に、保護層３６ａ，３６ｂを介してＡｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｒｈなどからなる電極層３４１ａ，３４１ｂが、前記反強磁性層３５ａ，３５ｂの内側先端部３５ａ１，３５ｂ１よりもトラック幅方向に離れて形成されている。この電極層３４１ａ，３４１ｂの上には、電極層３４１ａ，３４１ｂ上を覆う保護層３４２ａ，３４２ｂが例えばＴａなどで形成されている。
【０１０４】
図６に示すように、前記磁気検出素子３２０では、第１フリー磁性材料層２４の下に、Ｃｕなどで形成された非磁性導電層３６５を介して反強磁性層３６６が形成されている。
【０１０５】
また、前記非磁性導電層３６５および前記反強磁性層３６６の側方部には、非磁性材料層２９ａ，２９ｂを介して例えば絶縁材料製の持ち上げ層３６７ａ，３６７ｂが形成されており、この持ち上げ層３６７ａ，３６７ｂの上に固定磁性層３０ａ，３０ｂが形成されている。前記固定磁性層３０ａ，３０ｂは前記持ち上げ層３６７ａ，３６７ｂの上に形成されているため、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂの下面３１ａ１，３１ｂ１と第１フリー磁性材料層２４の下面２４ａとを同じ高さ位置に合わせることができる。前記持ち上げ層３６７ａ，３６７ｂの形成によって分流ロスを低減させることができる。
【０１０６】
前記第１フリー磁性材料層２４は、前記反強磁性層３６６との間の弱い交換結合（非磁性導電層３６５を介した間接的交換結合）によって、図示Ｘ方向と逆方向に磁化が揃えられる。そして前記第２フリー磁性材料層２６は前記第１フリー磁性材料層２４間で生じるＲＫＫＹ相互作用により図示Ｘ方向に磁化が揃えられる。
【０１０７】
このように、前記磁気検出素子３２０の構造としても、前記フリー磁性層２３に縦バイアス磁界を与えることができ、前記フリー磁性層２３の磁化を固定することができる。
【０１０８】
前記反強磁性層３６６は、ＰｔＭｎ合金、または、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｎｉ，Ｆｅのいずれか１種または２種以上の元素である）合金で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｒ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒのいずれか１または２種以上の元素である）合金で形成される。また、前記保護層３４２ａ，３４２ｂはＲｕやＴａなどで形成することができる。
【０１０９】
図７は本発明の第６の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【０１１０】
図７に示した磁気検出素子４２０は図１に示した磁気検出素子２０と同様の構造部分を有している。したがって、前記磁気検出素子４２０のうち図１に示した磁気検出素子２０と同様の構造部分には同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【０１１１】
図７に示すように、前記磁気検出素子４２０も図４に示した磁気検出素子１２０と同様、第２固定磁性層３３ａ，３３ｂの上に反強磁性層３５ａ，３５ｂが形成され、この反強磁性層３５ａ，３５ｂの上に、保護層３６ａ，３６ｂを介してＡｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｒｈなどからなる電極層４４１ａ，４４１ｂが、前記反強磁性層３５ａ，３５ｂの内側先端部３５ａ１，３５ｂ１よりもトラック幅方向に離れて形成されている。この電極層４４１ａ，４４１ｂの上には、電極層４４１ａ，４４１ｂを保護するための保護層４４２ａ，４４２ｂが例えばＴａなどで形成されている。
【０１１２】
図７に示すように、前記磁気検出素子４２０では、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂの下に、絶縁材料製の絶縁層４７０ａ，４７０ｂを介して硬磁性材料層（ハードバイアス層）４７１ａ，４７１ｂが形成されている。前記硬磁性材料層４７１ａ，４７１ｂは図示Ｘ方向と逆方向に磁化が固定されている。なお前記硬磁性材料層４７１ａ，４７１ｂは、例えばＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料で形成される。
【０１１３】
図７では、前記硬磁性材料層４７１ａ，４７１ｂからの縦バイアス磁界を受けて前記第１フリー磁性材料層２４の磁化は図示Ｘ方向とは逆方向に揃えられる。そして前記第２フリー磁性材料層２６は前記第１フリー磁性材料層２４間で生じるＲＫＫＹ相互作用により図示Ｘ方向に磁化が揃えられる。
【０１１４】
このように、前記磁気検出素子４２０の構造としても、前記フリー磁性層２３に縦バイアス磁界を与えることができ、前記フリー磁性層２３の単磁区化を図ることができる。
【０１１５】
前記硬磁性材料層４７１ａ，４７１ｂは、例えばＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料で形成される。
【０１１６】
なお、図１、図３、図４、図５、図６、図７に示す前記各磁気検出素子２０、２０Ａ、１２０、２２０、３２０、４２０では、前記フリー磁性層２３および前記固定磁性層３０ａ，３０ｂを構成する磁性材料層は２層であったが、前記フリー磁性層２３および固定磁性層３０ａ，３０ｂはともに３層以上で磁性材料層を有して構成されてもよい。例えば、前記フリー磁性層２３および固定磁性層３０ａ，３０ｂがともに３層で構成される場合は、図８に示すように、前記フリー磁性層２３は、第１フリー磁性材料層２４と第２フリー磁性材料層２６が非磁性中間層２５を介して積層され、前記第２フリー磁性材料層２６の上に非磁性中間層７０を介して第３フリー磁性材料層７１が積層され、前記第３フリー磁性材料層７１の上に保護層２７が積層される。
【０１１７】
また、前記固定磁性層３０ａ，３０ｂは、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂと第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂが非磁性中間層３２ａ，３２ｂを介して積層され、前記第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂの上に非磁性中間層８０ａ，８０ｂを介して第３固定磁性材料層８１ａ，８１ｂが積層され、前記第３固定磁性材料層８１ａ，８１ｂの上に保護層３６ａ，３６ｂが積層される。
【０１１８】
かかる場合でも、同じ階層に位置する前記フリー磁性材料層と前記固定磁性材料層は、トラック幅方向で対向し、前記非磁性中間層を介して膜厚方向で対向するフリー磁性材料層はトラック幅方向にそれぞれ反平行に磁化され、前記非磁性中間層を介して膜厚方向で対向する固定磁性材料層は、前記フリー磁性層材料層の磁化方向に対して直交するとともに、それぞれ反平行に磁化固定され、且つ前記フリー磁性層の一方の側部に形成された固定磁性層と、他方の側部に形成された固定磁性層との同じ階層に形成された固定磁性材料層はそれぞれ同じ方向に磁化固定されている。
【０１１９】
次に、図１に示した磁気検出素子２０の製造方法を説明する。
まず図９に示す工程で、シールド層２１の上に下部ギャップ層１９を形成し、前記下部ギャップ層１９上に、シード層２２、第１フリー磁性材料層２４、非磁性中間層２５、第２フリー磁性材料層２６および保護層２７を連続成膜し多層膜２８を形成する。成膜にはスパッタや蒸着法が使用される。
【０１２０】
次に、図１０に示す工程で、前記保護層２７上にリフトオフ用のレジスト層６０を形成する。このレジスト層６０は、前記多層膜２８の幅方向の形状を画定するものである。
【０１２１】
前記レジスト層６０を保護層２７上に形成した後、前記レジスト層６０に覆われていない前記多層膜２８をイオンミリングで削る。これにより前記レジスト層６０からはみ出した前記多層膜２８の両側部分は削れて、前記多層膜２８は記録媒体との対向面側から見ると略台形形状に画定される。
【０１２２】
次に図１１に示す工程では、前記レジスト層６０をそのまま残して、前記多層膜２８のトラック幅方向両側方部から前記下部ギャップ層１９上にかけて、非磁性材料層２９ａ，２９ｂをスパッタや蒸着法で成膜する。この際、前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂは図示矢印で示すように、斜め上方からスパッタリングを行うことが好ましい。このようにすれば、前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂの前記下部ギャップ層１９の上面と接する部分の膜厚Ｈ１が、前記多層膜２８のトラック幅方向側面と接する部分のトラック幅方向への膜厚Ｈ２よりも小さく形成することができる。このように構成すると、前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂの前記下部ギャップ層１９上面と接する部分にセンス電流を流れ難くすることができる。または、非磁性材料層２９ａ，２９ｂをスパッタ成膜した後、前記下部ギャップ層１９の上面と接する部分のみを、ミリング工程によって全て削るようにしても良い。この場合センス電流の分流をさらに抑制することが可能となる。
【０１２３】
次に、前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂ上に第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、非磁性中間層３２ａ，３２ｂ、第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ、反強磁性層３５ａ，３５ｂおよび保護層３６ａ，３６ｂをスパッタ法や蒸着法で連続成膜する。なお、前記レジスト層６０上にも前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂ、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、非磁性中間層３２ａ，３２ｂ、第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ、反強磁性層３５ａ，３５ｂおよび保護層３６ａ，３６ｂと同様の材料層が付着する。
【０１２４】
次に、図１２に示す工程でレジスト層６０を除去した後、前記保護層２７上にリフトオフ用のレジスト層６１を形成する。前記レジスト層６１を保護層２７上に形成した後、前記レジスト層６１に覆われていない部分の前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂ、前記第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、非磁性中間層３２ａ，３２ｂ、前記第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ、前記反強磁性層３５ａ，３５ｂ、および前記保護層３６ａ，３６ｂをイオンミリングで削る。これにより前記レジスト層６１からはみ出した前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂから前記保護層３６ａ，３６ｂまでの両側部分は削れて、前記両側端部は傾斜面あるいは湾曲面となる。
【０１２５】
次に図１３に示す工程では、前記レジスト層６１をそのまま残して、前記非磁性材料層２９ａ，２９ｂから前記保護層３６ａ，３６ｂまでのトラック幅方向両側方部から前記下部ギャップ層１９上にかけて、バイアス下地層３８ａ，３８ｂをスパッタや蒸着法で成膜し、さらに前記バイアス下地層３８ａ，３８ｂ上に硬磁性層（ハードバイアス層）３９ａ，３９ｂ、スペーサ層４０ａ，４０ｂ、電極層４１ａ，４１ｂおよび保護層４２ａ，４２ｂをスパッタ法や蒸着法で連続成膜する。これにより前記レジスト層６１上にも前記下地層３８ａ，３８ｂ上に硬磁性層３９ａ，３９ｂ、スペーサ層４０ａ，４０ｂ、電極層４１ａ，４１ｂおよび保護層４２ａ，４２ｂが付着する。
【０１２６】
そして、前記レジスト層６１を除去すると、図１に示す磁気検出素子２０が得られる。
【０１２７】
なお、図３に示す磁気検出素子１２０を製造するには、図９の工程で、フリー磁性層２３を構成する非磁性中間層２５を成膜した後、前記非磁性中間層２５上に前記スペキュラー層５５を成膜し、さらにその上に第２フリー磁性材料層２６および保護層２７を成膜すれば良い。また、固定磁性層３０ａ，３０ｂを構成する非磁性中間層３２ａ，３２ｂの上にスペキュラー層５６ａ，５６ｂが形成されるものを製造するには、図１１に示す工程で、前記非磁性中間層３２ａ，３２ｂを成膜した後、前記非磁性中間層３２ａ，３２ｂ上に前記スペキュラー層５６ａ，５６ｂを成膜し、さらにその上にさらにその上に第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ、反強磁性層３５ａ，３５ｂ、保護層３６ａ，３６ｂを成膜すれば良い。
【０１２８】
図４に示す磁気検出素子１２０を製造するには、図９に示す工程で前記第２フリー磁性材料層２６を成膜した後、連続して絶縁層１６０、軟磁性材料層１６１、反強磁性層１６２、保護層１６３を成膜する。次に、前記保護層１６３の上にリフトオフ用のレジスト層を形成して、前記レジスト層に覆われていない部分の前記シード層２２から前記保護層１６３までをイオンミリングで削る。次に図１１に示す工程によって、非磁性材料層２９ａ，２９ｂ上に第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、非磁性中間層３２ａ，３２ｂ、第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ、反強磁性層３５ａ，３５ｂ，および保護層３６ａ，３６ｂをスパッタ法や蒸着法で成膜した後、電極層１４１ａ，１４２ｂおよび保護層１４２ａ，１４２ｂを、前記保護層３６ａ，３６ｂ上に成膜する。
【０１２９】
図５に示す磁気検出素子２２０を製造するには、図９に示す工程で前記第２フリー磁性材料層２６を成膜した後、連続して絶縁層２６０、下地層２６４、硬磁性材料層２６１および保護層２６３を成膜する。次に、前記保護層２６３の上にリフトオフ用のレジスト層を形成して、前記レジスト層に覆われていない部分の前記シード層２２から前記保護層２６３までをイオンミリングで削る。次に図１１に示す工程によって、非磁性材料層２９ａ，２９ｂ上に第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、非磁性中間層３２ａ，３２ｂ、第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ、反強磁性層３５ａ，３５ｂ，および保護層３６ａ，３６ｂをスパッタ法や蒸着法で成膜した後、電極層２４１ａ，２４１ｂおよび保護層２４２ａ，２４２ｂを、前記保護層３６ａ，３６ｂ上に成膜する。
【０１３０】
図６に示す磁気検出素子３２０を製造するには、図９に示す工程で前記シード層２２を形成した後、反強磁性層３６６および非磁性導電層３６５を成膜し、さらにその上に第１フリー磁性材料層２４、非磁性中間層２５、第２フリー磁性材料層２６および保護層２７を成膜する。次に、前記保護層２７の上にリフトオフ用のレジスト層を形成して、前記レジスト層に覆われていない部分の前記シード層２２から前記保護層２７までをイオンミリングで削る。次に図１１に示す工程によって、非磁性材料層２９ａ，２９ｂ上に持ち上げ層３６７、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、非磁性中間層３２ａ，３２ｂ、第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ、反強磁性層３５ａ，３５ｂ，および保護層３６ａ，３６ｂをスパッタ法や蒸着法で成膜した後、電極層３４１ａ，３４１ｂおよび保護層３４２ａ，３４２ｂを、前記保護層３６ａ，３６ｂ上に成膜する。
【０１３１】
図７に示す磁気検出素子４２０を製造するには、図１１に示す工程によって、非磁性材料層２９ａ，２９ｂ上にリフトオフ法によって硬磁性材料層４７１ａ，４７１ｂを成膜した後、第１固定磁性材料層３１ａ，３１ｂ、非磁性中間層３２ａ，３２ｂ、第２固定磁性材料層３３ａ，３３ｂ、反強磁性層３５ａ，３５ｂ，および保護層３６ａ，３６ｂをスパッタ法や蒸着法で成膜し、電極層４４１ａ，４４１ｂおよび保護層４４２ａ，４４２ｂを、前記保護層３６ａ，３６ｂ上に成膜する。
【０１３２】
なお本発明における磁気検出素子は、ハードディスク装置に搭載される薄膜磁気ヘッドにのみ使用可能なものではなく、テープ用磁気ヘッドや磁気センサなどにも使用可能なものである。
【０１３３】
以上本発明をその好ましい実施形態に関して述べたが、本発明の範囲から逸脱しない範囲で様々な変更を加えることができる。
【０１３４】
なお、上述した実施例はあくまでも例示であり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
【０１３５】
例えば、前記フリー磁性層の一方の側部方向にのみ非磁性材料層、固定磁性層を形成し、前記フリー磁性層の他方の側部方向には非磁性材料層を設けるなどの構造であってもよい。
【０１３６】
【発明の効果】
本願発明の磁気検出素子では、固定磁性層およびフリー磁性層を人工フェリ構造としても、固定磁性材料層とフリー磁性材料層の階層とが同じであるため、前記各固定磁性材料層から前記各フリー磁性材料層へ伝導電子ｅ−が移動する際、抵抗が増大する部分が少なく、前記各フリー磁性材料層の抵抗を減少することができる。したがって、抵抗変化が小さくならず、感度の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の第１の例の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図２】図１に示す磁気検出素子を、斜め上方から模式的に表わした斜視図、
【図３】本発明の第２の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図４】本発明の第３の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図５】本発明の第４の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図６】本発明の第５の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図７】本発明の第６の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図８】本発明の第７の実施の形態の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図９】図１に示す磁気検出素子の製造方法を説明するための一工程図、
【図１０】図９の次に行なわれる製造方法の一工程図、
【図１１】図１０の次に行なわれる製造方法の一工程図、
【図１２】図１１の次に行なわれる製造方法の一工程図、
【図１３】図１２の次に行なわれる製造方法の一工程図、
【図１４】従来の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図１５】従来の他の例の磁気検出素子を、記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【符号の説明】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０  磁気検出素子
２１  シールド層
２３  フリー磁性層
２４  第１フリー磁性材料層
２４ａ  下面
２４ｂ  上面
２５  非磁性中間層
２６  第２フリー磁性材料層
２６ａ  下面
２６ｂ  上面
２９ａ，２９ｂ  非磁性材料層
３０ａ，３０ｂ  固定磁性層
３１ａ，３１ｂ  第１固定磁性材料層
３１ａ１，３１ｂ１  下面
３１ａ２，３１ｂ２  上面
３２ａ，３２ｂ  非磁性中間層
３３ａ，３３ｂ  第２固定磁性材料層
３３ａ１，３３ｂ１  下面
３３ａ１，３３ｂ１  上面
５５，５６ａ，５６ｂ  スペキュラー層
７０  非磁性中間層
７１  第３フリー磁性材料層
８０ａ，８０ｂ  非磁性中間層
８１ａ，８１ｂ  第３固定磁性材料層
【図１】
2004221302.tif 000003
【図２】
2004221302.tif 000004
【図３】
2004221302.tif 000005
【図４】
2004221302.tif 000006
【図５】
2004221302.tif 000007
【図６】
2004221302.tif 000008
【図７】
2004221302.tif 000009
【図８】
2004221302.tif 000010
【図９】
2004221302.tif 000011
【図１０】
2004221302.tif 000012
【図１１】
2004221302.tif 000013
【図１２】
2004221302.tif 000014
【図１３】
2004221302.tif 000015
【図１４】
2004221302.tif 000016
【図１５】
2004221302.tif 000017