(57)【要約】【課題】カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）配線を実現すること。【解決手段】外部がカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）部１より成り、内部が金属元素を主成分とする金属もしくは合金部２から成る構造を有し、上記の金属もしくは合金部２が電気伝導を担い、その電気伝導を担う金属もしくは合金部２の長さが、その部分の電子の平均自由行程より短い電気配線により、電極もしくは素子間を網の目形状に接続したことを特徴とする電子デバイス。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部がカーボンナノチューブ（以下ＣＮＴ）部より成り、内部が金属元素を主成分とする金属もしくは合金部から成る構造を有し、上記の金属もしくは合金部が電気伝導を担うことを特徴とする電気配線。
【請求項２】
前記電気伝導を担う金属もしくは合金部の長さが、その部分の電子の平均自由行程より短い事を特徴とする請求項１記載の電気配線。
【請求項３】
外部がＣＮＴ部より成り、内部が金属元素を主成分とする金属もしくは合金部から成り、電気伝導を担う金属もしくは合金部の長さが電子の平均自由行程より短く、バリスティック（弾道性）電気伝導が可能であることを特徴とする電子デバイス。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電気配線により、電極もしくは素子間を網の目形状に接続したことを特徴とする電子デバイス。
【請求項５】
外部磁界により容易に磁化回転する第一の磁性膜部、外部磁界により容易に磁化回転しない第二の磁性膜部、上記両磁性膜部間をつなぐ連結部を備え、上記連結部が、外部はＣＮＴ部、内部は金属元素を主成分とする金属もしくは合金部から構成されることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
前記電気伝導は金属もしくは合金部が担うことを特徴とする請求項５記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項７】
前記電気伝導を担う金属もしくは合金部の長さが、その部分の電子の平均自由行程より短い事を特徴とする請求項５又は６記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項８】
外部磁界により容易に磁化回転する第一の磁性膜部、外部磁界により容易に磁化回転しない第二の磁性膜部、上記両磁性膜部間をつなぐ連結部を備え、上記連結部が、外部はＣＮＴ部、内部は金属元素を主成分とする金属もしくは合金部から構成され、上記第一の磁性膜部の磁化容易軸方向が、検出すべき外部磁界方向と直交するように配置されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項９】
前記第二の磁性膜部が反強磁性膜と反強磁性膜によりピンニングされた磁性膜とにより構成されることを特徴とする請求項８記載の磁気ヘッド。
【請求項１０】
前記電気伝導を担う金属もしくは合金部の長さが、その部分の電子の平均自由行程より短い事を特徴とする請求項８又は９記載の磁気ヘッド。
【請求項１１】
情報を記録する柱状の硬質磁性合金部を内包する多数のＣＮＴを配列させた構造を有することを特徴とする磁気媒体。
【請求項１２】
前記硬質磁性合金部がＦｅ，Ｃｏのいずれか一種もしくは二種の元素を含有することを特徴とする請求項１１記載の磁気媒体。
【請求項１３】
前記硬質磁性合金部がＰｔを含有することを特徴とする請求項１１又は１２記載の磁気媒体。
【請求項１４】
前記金属もしくは合金部がＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる一種もしくは二種以上の元素を含有することを特徴とする請求項１又は２記載の電気配線。
【請求項１５】
前記金属もしくは合金部がＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる一種もしくは二種以上の元素を含有することを特徴とする請求項３又は４記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記金属もしくは合金部がＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる一種もしくは二種以上の元素を含有することを特徴とする請求項５から７の何れかに記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１７】
前記金属もしくは合金部がＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる一種もしくは二種以上の元素を含有することを特徴とする請求項８から１０の何れかに記載の磁気ヘッド。
【請求項１８】
請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１７の何れかに記載の再生用の磁気ヘッドと、記録用磁気ヘッド、及び請求項１１から１３の何れかに記載の記録媒体を有することを特徴とする記録装置。
【請求項１９】
ＣＮＴの触媒となる金属・合金粒あるいは膜を第一及び第二の電極部上に設け、ＣＶＤ法を用いて、上記触媒により上記第一及び第二の電極間にブリッジするようにカ−ボンナノチュ−ブを形成すると同時に、その内部に電気伝導を担う金属・合金部を形成することを特徴とする電子品の製造方法。
【請求項２０】
前記電極間の配線・連結部の長さが、上記の金属・合金部の電子の平均自由行程よりも短くなるように、第一及び第二電極部を配置した後に、上記の金属・合金部を内包するカ−ボンナノチュ−ブを形成することを特徴とする請求項１９記載の電子品の製造方法。
【請求項２１】
第一と第二の電極間に電圧を印加しながら、ＣＶＤ法により両電極間に金属・合金部を内包するカ−ボンナノチュ−ブをブリッジするように形成し、これを連結部とすることを特徴とする請求項１９又は、２０に記載の電子品の製造方法。
【請求項２２】
基板上にＣＮＴの触媒となる金属・合金粒あるいは膜を設け、ＣＶＤ法を用いて、上記触媒によりカ−ボンナノチュ−ブを形成すると同時に、その内部に柱状の磁性合金部を形成することを特徴とする磁気媒体の製造方法。
【請求項２３】
基板上に自己配列したＣＮＴの触媒となる金属・合金粒を設け、ＣＶＤ法を用いて、上記触媒によりカ−ボンナノチュ−ブを形成すると同時に、その内部に柱状の磁性合金部を形成し、これらが規則的に配列した構造からなることを特徴とする磁気媒体の製造方法。
【請求項２４】
前記ＣＮＴの触媒としてＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉからなる群より選ばれた一種もしくは二種以上の元素を含有する金属・合金粒あるいは膜を用いることを特徴とする請求項２２から２３の何れかに記載の磁気媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な電気配線、電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドおよび記録装置とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の分野では素子部の微細化とともに配線サイズがｎｍオーダ−となり、従来の金属を用いた配線の加工が困難となっている。
【０００３】
磁気デバイスの分野では従来のＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）膜を用いた磁気抵抗効果素子や磁気ヘッドのＭＲ（磁気抵抗）比が１０％程度で、更に大きなＭＲ比を示すものが求められている。
【０００４】
また磁気媒体においても更なる高密度化が求められているが、従来の面内磁気媒体では磁気媒体粒の微細化に伴い熱揺らぎが問題となりつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
半導体分野の電気配線に関してはＣＮＴを用いるというアイデアはあるが、ＣＮＴのうち金属的な特性を示すものはアームチェア型の構造を有するものだけで、ジグザグ型やキラル型では半導体的あるいは絶縁的な特性を示し、これらの構造制御が困難であることや、ＣＮＴを任意の位置に配線する技術も未完成なため、ＣＮＴ配線は実現されていない。またＣＮＴを用いたバリスティック伝導デバイスも考案されているが、やはり金属的な構造制御の課題と、電極部とＣＮＴの低接触抵抗化技術が未確立なため実用化には至っていない。
【０００６】
磁気デバイスの分野では５０％程度のＭＲ比が得られるＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）膜を用いた磁気ヘッドの研究が現在進められているが、磁気ヘッドに使用されるＴＭＲ素子幅はトラック幅に比例し、ＴＭＲ素子の抵抗は素子幅の２乗に反比例するため、高密度記録になるほどＴＭＲ磁気ヘッドの抵抗が非常に高くなり高周波特性が劣化する課題がある。そこで近年ＣＮＴを用いて磁気抵抗効果素子を作製する試みがなされているが（非特許文献１参照）、極低温で１０％程度、室温では大きなＭＲ比は得られていない。また抵抗も１０ｋΩ以上と高い。一方Ｎｉウィスカーを用いたナノコンタクト素子において室温で１００％が報告されているが（非特許文献２）、メッキにより形成されるナノコンタクト部が制御して形成することが困難な複雑な構造となっており、まだ実用的な段階には至っていない。
【０００７】
磁気媒体においては面内媒体よりも高密度化が期待される垂直記録媒体や一様なサイズの磁気ドットから成るパターンドメディアと呼ばれる磁気媒体が研究されているが、前者は磁気媒体の粒径制御が、後者は製造コストが課題となっている。パターンドメディアではなく、金属錯体を利用し、スピンコーティング技術と自己配列技術により磁性粒子を内包したドットを規則的に配列した磁気媒体の提案もなされているが（非特許文献３）、形状が球形のため磁気異方性の制御が困難な課題を有している。
【０００８】
【非特許文献１】
Ｎａｔｕｒｅ  Ｖｏｌ．４０１，ｐ５７２，１９９９
【非特許文献２】
Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｂ  ６７，ｐ６０４０１，２００３
【非特許文献３】
Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．２８７，ｐ１９８９，２０００
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明では外部がカーボンナノチューブ（以下ＣＮＴ）部より成り、内部が金属元素を主成分とする金属もしくは合金部から成る構造を電気配線、電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気媒体に用いる。
【００１０】
電気配線においては上記の金属もしくは合金部が電気伝導を担うことを特徴とする。これにより従来の電気伝導を担う部分にＣＮＴを用いると構造制御が困難なため安定した金属特性を得ることが困難だった課題が解決される。
【００１１】
電子デバイスにおいては上記な構成でかつ電気伝導を担う金属もしくは合金部の長さが、その部分の電子の平均自由行程より短くすることによりバリスティック伝導を示す素子が可能となる。またＣＮＴと電極部との接触抵抗の課題も解決される。
【００１２】
更には本発明の電気配線により、電極もしくは素子間を網の目形状に電気的に接続した電子デバイスが可能となる。この様な構成では電気接続部にはＣＮＴを用いないため、ＣＮＴの接触抵抗制御の課題が無くなる。
【００１３】
磁気抵抗効果素子においては、外部磁界により容易に磁化回転する第一の磁性膜部、外部磁界により容易に磁化回転しない第二の磁性膜部、上記両磁性膜部間をつなぐ連結部を有し、上記連結部が、外部はＣＮＴ部、内部は金属元素を主成分とする金属もしくは合金部から磁気抵抗効果素子を構成することにより、ｎｍオーダーの微細な素子化が容易となる。この場合も電気伝導は金属もしくは合金部が担うことが望ましい。更には電気伝導を担う金属もしくは合金部の長さが、その部分の電子の平均自由行程より短くすることにより、従来のＧＭＲ素子より大きなＭＲ比を得ることが可能となる。
【００１４】
上記の磁気抵抗効果素子において上記第一の磁性膜部の磁化容易軸方向が、検出すべき外部磁界方向と直交するように配置することにより、出力の線形性の良い磁気ヘッドが得られる。特に第二の磁性膜部が反強磁性膜と反強磁性膜によりピンニングされた磁性膜とにより構成すれば熱的にも特性が安定な磁気ヘッドが得られる。
【００１５】
磁気媒体においては、情報を記録する柱状の硬質磁性合金部を内包する多数のＣＮＴを配列することにより、ＣＮＴにより磁気的に分離されたｎｍオーダーで一様な形状を有し、かつ柱状形状であるため垂直磁気媒体に適した構造の磁気媒体が得られる。この場合、硬質磁性合金部はＦｅ，Ｃｏのいずれか一種もしくは二種の元素を含有することが望ましい。また硬質磁性合金部が更にＰｔを含有することが望ましい。
【００１６】
以上の本発明の電気配線、電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドの金属もしくは合金部はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる一種もしくは二種以上の元素を含有することが望ましい。
【００１７】
上記の本発明の再生用の磁気ヘッドと、記録用磁気ヘッド、及び本発明の記録媒体を用いることにより超高密度化が可能な記録装置が得られる。
【００１８】
これらの本発明の電気配線、電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドの製造においてはＣＮＴの触媒となる金属・合金粒あるいは膜を第一及び第二の電極部上に設け、ＣＶＤ法を用いて、上記触媒により上記第一及び第二の電極間にブリッジするようにカ−ボンナノチュ−ブを形成すると同時に、その内部に電気伝導を担う金属・合金部を形成することを特徴とする。特に電極間の配線・連結部の長さが、上記の金属・合金部の電子の平均自由行程よりも短くなるように、第一及び第二電極部を配置した後に、上記の金属・合金部を内包するカ−ボンナノチュ−ブを形成することが電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドの製造には望ましい。また第一と第二の電極間に電圧を印加しながら、ＣＶＤ法により両電極間に金属・合金部を内包するカ−ボンナノチュ−ブをブリッジするように形成し、これを連結部とすることにより電気配線、電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドにおいて連結部の成長方向制御が可能となる。
【００１９】
本発明の磁気媒体の製造においては基板上にＣＮＴの触媒となる金属・合金粒あるいは膜を設け、ＣＶＤ法を用いて、上記触媒によりカ−ボンナノチュ−ブを形成すると同時に、その内部に柱状の磁性合金部を形成することを特徴とする。更に基板上に自己配列したＣＮＴの触媒となる金属・合金粒を設け、ＣＶＤ法を用いて、上記触媒によりカ−ボンナノチュ−ブを形成すると同時に、その内部に柱状の磁性合金部を形成し、これらが規則的に配列した構造からなる磁気媒体としても良い。
【００２０】
以上の電気配線、電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気媒体の製造方法においてＣＮＴの触媒としてはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉからなる群より選ばれた一種もしくは二種以上の元素を含有する金属・合金粒あるいは膜を用いることが望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下具体的に本発明の実施の形態を示す。
【００２２】
図１に示すように本発明の電気配線において電極３と３’上に触媒部４と４’を設け、ＣＶＤ等によりＣＮＴ１を触媒部４と４’から成長させると同時に、電気伝導を担う金属もしくは合金部２をＣＮＴ内に成長させて、電気配線部を形成する。図では分かり易いように触媒部４，４’を示したが、通常は１と２から成る連結部の形成が終了すると、４，４’部と２との接合界面、及び４，４’部と３と３との接合界面は不明確になり、一体化する。
【００２３】
この様にすることにより、従来では不可能であったｎｍオーダーの配線が可能となる。またこの配線では電気伝導にＣＮＴ部が関与しないため、従来のＣＮＴを用いた配線では困難であった安定した金属特性を得ることが可能となり、ＣＮＴと電極部との間に生じることがある大きな接触抵抗の課題も解決される。
【００２４】
図１において電気伝導を担う金属もしくは合金部の長さＬが、その部分の電子の平均自由行程Λより短くすること（Ｌ＜Λ）によりバリスティック伝導を示す素子が可能となる。このような素子においては、量子化されたコンダクタンスが観測される。本発明のデバイスにおいてはＣＮＴを用いるため、サイズがｎｍオーダーとなり、比較的高温でもバリスティック伝導を反映した量子化コンダクタンスの観測が可能となる。また少なくとも電極部３，３’に磁性膜を用いれば磁性膜の磁化状態により特性が変化するスピンエレクトロニクスデバイスとなる。更にゲ−ト部を設け、上記の磁性膜電極部３，３’をソ−スとドレインとすればスピントランジスタとなる。
【００２５】
以上の本実施の形態の電気配線により、複数の電極もしくは素子間を網の目形状に電気的に接続した電子デバイスが可能となる。この様な構成では電気接続部にはＣＮＴを用いないため、ＣＮＴの接触抵抗制御の課題が無くなる。
【００２６】
以上の電極部の材料は金属・合金が望ましく、触媒部はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉからなる群より選ばれた一種もしくは二種以上の元素を含有する金属・合金粒あるいは膜を用いることが望ましい。ＣＮＴは単層でも多層でも良い。またＣＮＴに内包され電気伝導を担う金属もしくは合金部は通常は触媒部の構成元素、あるいは触媒部の構成元素と電極部の構成元素を含有する組成となる。
【００２７】
図２は本発明の磁気抵抗効果素子の一例で、上部は平面図、下部は断面図を示す。この素子においては、図に示すように外部磁界Ｈを陰印加するとその方向に容易に磁化回転する第一の磁性膜部５、外部磁界Ｈが印加されても容易には磁化回転しない第二の磁性膜部６、上記両磁性膜部間をつなぐＣＮＴ１と金属元素を主成分とする金属もしくは合金部２より成る連結部、及び電圧印加用のリ−ド線部７と絶縁膜部８より成る。
【００２８】
この様な構成とすることにより上記連結部の直径が数ｎｍオーダーで長さが数ｎｍ〜数十ｎｍオーダーの微細な素子化が容易となる。この場合も電気伝導は金属もしくは合金部が担うことが望ましい。更には電気伝導を担う金属もしくは合金部の長さＬが、その部分の電子の平均自由行程Λより短くすることにより、ＢＭＲ（バリスティックＭＲ）素子とすることが可能となり、従来のＧＭＲ素子やＴＭＲ素子より大きなＭＲ比を得ることが可能となる。
【００２９】
上記の磁気抵抗効果素子において上記第一の磁性膜部５の磁化容易軸方向が、図に示すように検出すべき外部磁界Ｈの方向と直交するように配置することにより、出力の線形性の良い磁気ヘッドが得られる。特に第二の磁性膜部６が反強磁性膜６−２と反強磁性膜によりピンニングされた磁性膜６−１とにより構成すれば熱的にも特性が安定な磁気ヘッドが得られる。また図には示さなかったが第二の磁性膜２はこの例では反強磁性膜によりピンニングされているが、保磁力の大きな硬質磁性膜、あるいは磁力の大きな硬質磁性膜と磁性膜との複合膜でも良い。この場合は反強磁性膜は必要でない。第二の磁性膜の磁化方向は一方向に固定されていなければならないが、１００Ｇｂ／ｉｎ２超用の磁気ヘッドにおいては素子サイズが極めて小さくなり、磁化が熱揺らぎを受けて磁化方向の固定が困難となる。そこで本発明においてはこの反強磁性膜３により第二の磁性膜２をピンニングし、微細な素子形状となった場合にも熱揺らぎを受けないような構造としている。
【００３０】
第一の磁性膜部１の磁化容易軸方向は、検出すべき外部磁界Ｈの方向と直交するように配置されていることが望ましい。これにより本実施の形態の磁気抵抗効果素子の信号出力の線形性が向上する。これを実現するには第一の磁性膜の両側に永久磁石膜を設け、そのバイアス磁界により第一の磁性膜の磁化容易軸を磁界Ｈの方向と直交するように固定しても良いし、反強磁性膜により第一の磁性膜の磁化容易軸が磁界Ｈの方向と直交するように、第一の磁性膜の両端の一部をピンニングしても良い。
【００３１】
更に第一の磁性膜部を非磁性膜を介して反平行に交換結合した二つの磁性膜より成る構造とし、それぞれの磁化Ｍと膜厚ｔをＭ１，ｔ１，Ｍ２，ｔ２とするとき、（Ｍ１・ｔ１−Ｍ２・ｔ２）が零でないようにすれば、この交換結合により微細な素子となった場合の熱揺らぎに対する安定性と実効的な磁性膜の膜厚が減少することによる外部磁界に対する磁気抵抗効果素子の感度の向上が可能である。第二の磁性膜も非磁性膜を介して反平行に交換結合した二つの磁性膜より成る構造としても良い。これにより更に熱的安定性が向上する。第二の磁性膜部の場合はそれぞれの磁化Ｍ’と膜厚ｔ’をＭ１’，ｔ１’，Ｍ２’，ｔ２’とするとき、（Ｍ１’・ｔ１’−Ｍ２’・ｔ２’）が零となっても良い。
【００３２】
以上の磁気抵抗効果素子及び磁気ヘッドにおいて、磁性膜部としてはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とする金属・合金が望ましい。具体的にはＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ，ＣｏＦｅＮｉ等があげられる。また反強磁性膜部にはＰｔ，Ｐｄ，Ｉｒから選ばれる一種もしくは二種以上の元素とＭｎ元素を主成分とする合金膜、例えばＰｔＭｎ，ＩｒＭｎ，ＰｔＰｄＭｎを用いることが望ましい。絶縁膜部８には例えばＳｉＯ２等を用いても良い。この絶縁部がある方が円滑なＣＮＴの成長が可能となる。その他の部分に関しては上記の電気配線、電子デバイスと同様である。
【００３３】
図３に示す磁気媒体においては、情報を記録する柱状の硬質磁性合金部２を内包する多数のＣＮＴ１を基板９上に配列した構成より成る。この様に硬質磁性部はＣＮＴにより磁気的に分離された直径Ｄと高さＴが数ｎｍから数十ｎｍオーダーでＤ＜Ｔの一様な柱状形状とすることが可能なため、この形状異方性を活用して垂直磁気記録に適した構造の磁気媒体が得られる。
【００３４】
以上の磁気媒体において、硬質磁性合金部はＦｅ，Ｃｏのいずれか一種もしくは二種の元素を含有することが望ましい。また硬質磁性合金部が更にＰｔを含有することが望ましい。具体的にはＦｅＰｔやＣｏＣｒＰｔ等があげられる。図には示さなかったが、柱状媒体部の下部に軟磁気特性を示す垂直磁気記録用の下地膜を設けても良い。また媒体のコーティング膜を設けても良い。
【００３５】
図４は上記磁気媒体の製造方法の一例を示す。上部に示したようにまず金属・合金錯体を基板９上にスピンコートして自己配列した金属錯体ナノドットを形成し、熱処理により金属錯体部の金属・合金部のみから成る配列した金属・合金ナノドット部１０を分離形成し、これを触媒としてＣＶＤ等により図の下部のように整然と配列した柱状の硬質磁性膜部２を内包するＣＮＴ部１を形成することにより磁気媒体を作製している。図の下部においては金属・合金ナノドット部１０の一部が１０’となって残る場合を示しているが、この部分が残る必要はない。
【００３６】
上記の本発明の再生用の磁気ヘッドと、記録用磁気ヘッド、及び本発明の記録媒体を用いることにより超高密度化が可能な記録装置が得られる。
【００３７】
これらの本発明の電気配線、電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドの製造においてはＣＮＴの触媒となる金属・合金粒あるいは膜を第一及び第二の電極部上に設け、ＣＶＤ法を用いて、上記触媒により上記第一及び第二の電極間にブリッジするようにカ−ボンナノチュ−ブを形成すると同時に、その内部に電気伝導を担う金属・合金部を形成することを特徴とする。特に電極間の配線・連結部の長さが、上記の金属・合金部の電子の平均自由行程よりも短くなるように、第一及び第二電極部を配置した後に、上記の金属・合金部を内包するカ−ボンナノチュ−ブを形成することが電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドの製造には望ましい。
【００３８】
また、図２においてリ−ド線部７に電圧を印加しながら、ＣＶＤ法により両電極間に金属・合金部を内包するカ−ボンナノチュ−ブをブリッジするように形成し、これを連結部とすることにより電気配線、電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドにおいて連結部の成長方向制御が可能となる。
【００３９】
以上の電気配線、電子デバイス、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気媒体の製造方法においてＣＮＴの触媒としてはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉからなる群より選ばれた一種もしくは二種以上の元素を含有する金属・合金粒あるいは膜を用いることが望ましい。
【００４０】
【実施例】
（実施例１）
Ｓｉ基板上にＳｉＯ２層を設け、この上にスパッタ法とリソグラフィ−により間隔が１００ｎｍに設定されたＭｏ／Ａｕより成る第一及び第二の電極を形成し、この電極上にＮｉの微粒子（直径約３０ｎｍ）を付け、ＣＨ４を用いたＣＶＤ法により８００℃で内部にＡｕ，Ｎｉを主成分とする合金部を内包する長さ１００ｎｍ直径約１０ｎｍのＣＮＴを横方向に成長させて両電極間をブリッジさせた。この電気配線の電気伝導特性を調べたところ、抵抗は１０−６Ωｃｍ以下で良好な伝導特性を示し、接触抵抗も極めて低いことがわかった。
【００４１】
（実施例２）
Ｓｉ基板上にＳｉＯ２層を設け、この上にスパッタ法とＥＢリソグラフィ−により間隔が１０ｎｍに設定されたＭｏ／ＮｉＦｅより成る第一及び第二の電極を形成し、この電極上にＮｉＦｅの微粒子（直径約５ｎｍ）を付け、ＣＨ４を用いたＣＶＤ法により６００℃で内部にＮｉＦｅを主成分とする合金部を内包する長さ１０ｎｍ直径約１．３ｎｍのＣＮＴを横方向に成長させて両電極間をブリッジさせた。この電子デバイスに電圧を印加して、コンダクタンスを測定したところＧ＝２ｅ２／ｈの量子化コンダクタンスを示すことがわかった。
【００４２】
（実施例３）
Ｓｉ基板上にＳｉＯ２層を設け、この上にスパッタ法とＥＢリソグラフィ−により間隔が１０ｎｍに設定されたＭｏ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅより成る第一の電極とＰｔＭｎ／ＣｏＦｅより成る第二の電極を形成し、この電極上にＣｏＦｅの微粒子（直径約５ｎｍ）を付け、ＣＨ４を用いたＣＶＤ法により４００℃で内部にＮｉＦｅを主成分とする合金部を内包する長さ１０ｎｍ直径約１．３ｎｍのＣＮＴを横方向に成長させて両電極間をブリッジさせた。この電極にリ−ド線を繋ぎ、一定の電圧を印加して、磁界を変化させたところ、約１００％のＭＲ比を示すことわかった。
【００４３】
（実施例４）
Ｓｉ基板上にＳｉＯ２層を設け、この上にスパッタ法とＥＢリソグラフィ−により間隔が１０ｎｍに設定されたＭｏ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅより成る一片が１６０ｎｍの第一の電極とＰｔＭｎ／ＣｏＦｅより成る第二の電極を形成し、これら電極上にＣｏＦｅの微粒子（直径約５ｎｍ）を付け、ＣＨ４を用いたＣＶＤ法により４００℃で内部にＮｉＦｅを主成分とする合金部を内包する長さ１０ｎｍ直径約１．３ｎｍのＣＮＴを横方向に成長させて両電極間をブリッジさせた。これら電極にリ−ド線を繋ぎ再生ヘッドを作製し、１００Ｇｂ／ｉｎ２の媒体からの信号がこのヘッドにより検知出来ることがわかった。
【００４４】
（実施例５）
Ｓｉ基板上にＦｅ元素とＰｔ元素を含む金属錯体を合成し、スピンコートして自己配列した直径１０ｎｍのＦｅＰｔ金属を内包し、外部がＣを主成分とするナノドットを形成した。次に６００℃の熱処理によりＦｅＰｔ合金部を規則化して、合金ナノドットを作製し、これを触媒として６００℃でＣＶＤ法により直径約１０ｎｍで、長さが３０ｎｍの柱状のＦｅＰｔ硬質磁性膜を内包する整然と配列した多数のＣＮＴ部を形成して磁気媒体を作製した。この媒体と第一の電極の一片の幅が８０ｎｍ以外は実施例４と同様の方法で作製したの再生ヘッドと、記録ヘッドを用いて、記録装置を作製し、この記録装置では３００Ｇｂ／ｉｎ２の記録再生が可能なことがわかった。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、優れた超微細電気配線や量子デバイス、従来にはない高ＭＲ比を示す磁気抵抗効果素子、現在のＨＤＤや光ディスクでは不可能である１００Ｇｂ／ｉｎ２級の超高密度記録を可能とする磁気ヘッド、媒体、記録装置を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の電気配線の構成図
【図２】本実施の形態の磁気抵抗効果素子及び磁気ヘッドの構成図
【図３】本実施の形態の磁気媒体の構成図
【図４】本実施の形態の磁気媒体の製造方法
【符号の説明】
１  ＣＮＴ
２  金属もしくは合金部
３，３’  電極部
４，４’  触媒部
５  第一の磁性膜部
６  第二の磁性膜部
６−１  磁性膜部
６−２  反強磁性膜部
７  リ−ド線部
８  絶縁膜部
９  基板部
１０  ナノドット部
【図１】
2004335259.tif 000003
【図２】
2004335259.tif 000004
【図３】
2004335259.tif 000005
【図４】
2004335259.tif 000006