(57)【要約】【課題】  固定磁性層の磁化を、固定磁性層自体の一軸異方性によって固定する磁気検出素子であって、固定磁性層の保磁力を大きく出来る磁気検出素子を提供する。【解決手段】  固定磁性層２３の非磁性材料層２４が形成されている側と反対側に前記固定磁性層２３の保磁力を増大させる非磁性層３２を設ける。前記非磁性層の具体的な材質は、例えばＣｕである。上記構成により前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃを増大させることができるので、メカニカルストレスの発生があっても前記固定磁性層２３の磁化反転を適切に抑制できる。また前記非磁性層３２の膜厚を適切に調整することで、前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃの増加と共に、シャントロスを減少させシート抵抗値（Ｒｓ）の低下を適切に抑制出来る。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定磁性層とフリー磁性層が非磁性材料層を介して積層されている磁気検出素子において、前記固定磁性層の記録媒体との対向面側の端面が開放されており、
前記固定磁性層の前記非磁性材料層が形成されている側と反対側に前記固定磁性層の保磁力を増大させる非磁性層が形成されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項２】
前記非磁性層は前記固定磁性層に接して形成されている請求項１記載の磁気検出素子。
【請求項３】
前記非磁性層はＣｕで形成される請求項１または２に記載の磁気検出素子。
【請求項４】
前記非磁性層は（ＮｉｘＦｅ１−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ただし、ｘは原子比率で０〜１、ｙは１８〜５０ａｔ％、あるいは９０〜１００ａｔ％である）で形成される請求項１または２に記載の磁気検出素子。
【請求項５】
前記ｘは０．７〜１の範囲内で、ｙは２２〜４５ａｔ％の範囲内である請求項４記載の磁気検出素子。
【請求項６】
前記非磁性層は３〜１０Åの膜厚範囲内で形成される請求項３ないし５のいずれかに記載の磁気検出素子。
【請求項７】
前記固定磁性層はＣｏｚＦｅ１００−ｚ（ただしｚは、１００ａｔ％か、あるいは４０〜６０ａｔ％）で形成される請求項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ｚは４０〜６０ａｔ％の範囲内である請求項７記載の磁気検出素子。
【請求項９】
前記固定磁性層は、複数の磁性層が非磁性中間層を介して積層されたシンセティックフェリピンド構造であり、前記非磁性材料層から最も離れた位置にある第１磁性層が、少なくとも前記のＣｏＦｅ合金で形成されている請求項７または８に記載の磁気検出素子。
【請求項１０】
前記固定磁性層の前記非磁性材料層が形成されている側と反対側には、前記非磁性層を介してＸ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｔ，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）合金からなり、前記固定磁性層の磁歪定数を増大させる非磁性金属層が形成され、前記固定磁性層、非磁性層、及び非磁性金属層の少なくとも一部の結晶は、エピタキシャルまたはヘテロエピタキシャルな状態である請求項１ないし９のいずれかに記載の磁気検出素子。
【請求項１１】
前記非磁性金属層の膜厚は、５Å以上５０Å以下である請求項１０記載の磁気検出素子。
【請求項１２】
前記Ｘ―Ｍｎ合金中（ただしＸは、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｎｉ，Ｆｅのいずれか１種または２種以上の元素である）のＸ元素の含有量は、４５原子％以上９９原子％以下である請求項１０または１１に記載の磁気検出素子。
【請求項１３】
前記Ｘ―Ｍｎ合金中（ただしＸは、Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または２種以上の元素である）のＸ元素の含有量は、１７原子％以上９９原子％以下である請求項１０または１１に記載の磁気検出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリー磁性層、非磁性材料層、固定磁性層を有する磁気検出素子に係り、特に固定磁性層自体の一軸異方性によって固定磁性層の磁化を固定する磁気検出素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置に搭載されている磁気へッドの現在の主流は、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）効果を応用したスピンバルブ型磁気検出素子を用いたものである。
【０００３】
スピンバルブ型磁気検出素子は、固定磁性層と呼ばれる強磁性膜とフリー磁性層と呼ばれる強磁性軟磁性膜が、非磁性材料層と呼ばれる非磁性膜を介して積層されたものである。
【０００４】
フリー磁性層の磁化は、硬磁性体からなるハードバイアス層などからの縦バイアス磁界によって一方向に揃えられる。そして記録媒体からの外部磁界に対し、フリー磁性層の磁化が感度良く変動する。一方、前記固定磁性層の磁化は、前記フリー磁性層の磁化方向と交叉する方向に固定されている。
【０００５】
フリー磁性層の磁化方向の変動と、固定磁性層の固定磁化方向との関係で電気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変化または電流変化により、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。
【０００６】
従来、前記固定磁性層を、ＰｔＭｎなどの反強磁性材料からなる反強磁性層に重ねて形成し、前記固定磁性層と前記反強磁性層との間に交換結合磁界を発生させることによって，前記固定磁性層の磁化を固定させていた。
【０００７】
しかし、前記反強磁性層と前記固定磁性層の界面に充分な大きさの交換結合磁界を発生させるためには、前記反強磁性層の膜厚を２００Å程度にする必要があった。
【０００８】
磁気検出素子を構成する積層体の中に存在する、膜厚の大きい反強磁性層は、センス電流の分流損失の主な原因となる。記録媒体の高記録密度化に対応するためには、磁気検出素子の出力を向上させることが必要であるが、上述したセンス電流の分流損失は磁気検出素子の出力向上の妨げになる。
【０００９】
また、磁気検出素子の上下には、検出対象の記録信号を効率的に読み取るために、軟磁性材料からなるシールド層が設けられる。記録媒体の高線記録密度化に対応するためには、上下のシールド層間距離を短くする必要がある。膜厚の大きな前記反強磁性層は、上下のシールド層間距離を短くするときの妨げにもなっていた。
【００１０】
そこで反強磁性層を省略し、固定磁性層自体の一軸異方性によって固定磁性層の磁化を固定する磁気検出素子が提案された。
【００１１】
下記に本願出願前の特許文献を示す。
【特許文献１】ＵＳ６，４５６，４６９Ｂ１
【特許文献２】特開平８−７２３５号公報
【特許文献３】特開２０００−１１３４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１は、反強磁性層（ＡＦＭ）４１０を用いて固定磁性層を構成する第１の磁性層（first AP-pinned layer）４１６を磁化固定するものである。よって前記固定磁性層をそれ自身の一軸異方性によって磁化固定する方式とは異なるものである。
【００１３】
なお特許文献１では、前記反強磁性層４１０と第１の磁性層４１６間にバッファ層（Buffer layer）４１２が設けられている。前記バッファ層４１２を用いると、ＧＭＲ率（GMR coefficient）が増大する点が、第７欄第３８行〜第４０行に記載されている。また明確に記載されていないが、前記反強磁性層４１０と第１の磁性層４１６間には良好に交換結合磁界を生じさせる必要があることから前記バッファ層４１２は、磁性層であると考えられる。
【００１４】
しかし特許文献１の形態では前記反強磁性層４１０を用いて交換結合磁界により前記第１の磁性層４１６を磁化固定する方式であるから、前記反強磁性層４１０の膜厚は非常に厚く（特許文献１の第７欄第１８行以降を参照されたい）、上記したセンス電流の分流損失が磁気検出素子の出力向上の妨げになるといった問題が生じる。
【００１５】
一方、特許文献２及び３に記載された磁気検出素子は、反強磁性層を用いず固定磁性層の一軸異方性によって前記固定磁性層の磁化を固定する方式である。
【００１６】
これらの特許文献では、固定磁性層をシンセティックフェリピンド構造にし（２つの磁性層間に非磁性中間層を介した構成）、磁気モーメントの調整（特許文献２）や、固定磁性層の材質等の調整（特許文献３）によって前記固定磁性層の磁化を固定しようとしている。
【００１７】
反強磁性層を用いず前記固定磁性層の磁化を適切に固定するには、固定磁性層の磁歪定数や保持力を増大する必要性があるが、特許文献２，３のように固定磁性層の構成の適正化のみで磁歪定数や保持力を増大させるには限界がある。
【００１８】
特に前記固定磁性層の磁歪定数に注目し、磁歪定数の適正化によって前記固定磁性層をハイト方向と平行な方向に向けて磁化固定した場合でも、磁気検出素子の製造過程における過度なストレスや、メディア上に前記磁気検出素子が浮上している最中に、前記磁気検出素子が前記メディア上の突起等に衝突するなどして過度なストレス（以下、このようなストレスをメカニカルストレスと称する場合がある）が加わると、ハイト方向と平行な方向に向けられていた固定磁性層の磁化が反転し、特に固定磁性層の保磁力が弱い場合にはトラック幅方向と平行な方向にまで磁化反転する可能性がある。
【００１９】
かかる場合、前記したストレスが除かれた後、トラック幅方向に向いてしまった固定磁性層の磁化は、ハイト方向と平行な方向において、媒体対向面から離れる方向なのか、前記媒体対向面に近づく方向なのか、どちらの方向に戻るのか予測不可能になり、磁気検出素子の出荷時や実際に磁気検出素子の使用中に、磁気検出素子の固定磁性層の磁化方向が変動して規制方向とは逆向きに反転するといった不具合が生じ易くなる。
【００２０】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、自己固定式の固定磁性層を有する磁気検出素子において、前記固定磁性層の保磁力を大きくでき、さらには固定磁性層の磁歪を適切に制御でき、メカニカルストレスによる前記固定磁性層の磁化反転を抑制できる磁気検出素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、固定磁性層とフリー磁性層が非磁性材料層を介して積層されている磁気検出素子において、前記固定磁性層の記録媒体との対向面側の端面が開放されており、
前記固定磁性層の前記非磁性材料層が形成されている側と反対側に前記固定磁性層の保磁力を増大させる非磁性層が形成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明は、固定磁性層自体の一軸異方性によって固定磁性層の磁化が固定される、いわゆる自己固定式の磁気検出素子である。
【００２３】
従って、膜厚２００Åの厚い反強磁性層を有する磁気検出素子に比べて分流損失を少なくできるので、磁気検出素子の磁界検出出力を２０〜３０％向上させることができる。また、磁気検出素子の上下に設けられるシールド層間の距離も短くなるので、記録媒体のさらなる高線記録密度化に対応することもできる。
【００２４】
強磁性体膜の磁気異方性磁界を決める要素には、結晶磁気異方性、誘導磁気異方性、及び磁気弾性効果がある。このうち、結晶磁気異方性は強磁性体膜の保磁力を増大させることによって大きく出来る。一方、誘導磁気異方性は成膜時または熱処理時に一方向の磁場を与えることによって一軸性を帯び、磁気弾性効果は一軸性の応力を加えることによって一軸性を帯びる。
【００２５】
本発明は、前記固定磁性層の保磁力を増大させることで実質的な結晶磁気異方性を大きくし、さらには磁気弾性効果にも着目して前記固定磁性層の磁歪定数を大きくすることで、前記固定磁性層の磁化を一方向に強固に固定するものである。
【００２６】
本発明では上記のように前記固定磁性層の前記非磁性材料層が形成されている側と反対側に前記固定磁性層の保磁力を増大させる非磁性層が形成されている。
【００２７】
後述する実験によれば前記非磁性層を前記固定磁性層の前記非磁性材料層が形成されている側と反対側に設けることで、前記固定磁性層の保磁力が増大し、メカニカルストレスによっても前記固定磁性層の磁化反転を効果的に抑制することが出来る。
【００２８】
また本発明では、前記非磁性層は前記固定磁性層に接して形成されていることが好ましい。
【００２９】
また本発明では、前記非磁性層はＣｕで形成されるか、あるいは（ＮｉｘＦｅ１−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ただし、ｘは原子比率で０〜１、ｙは１８〜５０ａｔ％、あるいは９０〜１００ａｔ％である）で形成されることが好ましい。後述する実験によれば前記非磁性層を上記の材質で形成することで前記固定磁性層の保磁力を従来のように前記非磁性層を設けない場合に比べて効果的に増大させることが出来ることがわかった。
【００３０】
なお前記ｘは０．７〜１の範囲内で、ｙは２２〜４５ａｔ％の範囲内であることが好ましい。
【００３１】
また本発明では、前記非磁性層は３〜１０Åの膜厚範囲内で形成されることが好ましい。前記非磁性層の膜厚が３Åよりも小さいと前記非磁性層を設けない場合と比べてさほど前記固定磁性層の保磁力を増大させることは出来ず、依然としてメカニカルストレスによって固定磁性層の磁化反転が起こりやすい状態にある。また前記非磁性層の膜厚を厚くしていくにしたがって前記固定磁性層の保磁力を徐々に大きく出来るが、あまり前記非磁性層の厚みを厚くすると前記非磁性層へのシャントロスが大きくなりシート抵抗値（Ｒｓ）が低下するため再生出力を大きく出来ず、また後述のように前記固定磁性層の磁歪定数を大きくするために前記固定磁性層に前記非磁性層を介して非磁性金属層を設ける場合があるが、前記非磁性層の膜厚をあまり厚くしすぎると前記非磁性金属層による前記固定磁性層の磁歪定数の増大を適切に図ることができず磁気弾性効果を大きく出来ないといった問題もある。そこで本発明では前記非磁性層の膜厚を３〜１０Åの範囲内と設定した。
【００３２】
また本発明では、前記固定磁性層はＣｏｚＦｅ１００−ｚ（ただしｚは、１００ａｔ％か、あるいは４０〜６０ａｔ％）で形成されることが好ましい。かかる場合、前記ｚは４０〜６０ａｔ％の範囲内であることがより好ましい。
【００３３】
また本発明では、前記固定磁性層は、複数の磁性層が非磁性中間層を介して積層されたシンセティックフェリピンド構造であり、前記非磁性材料層から最も離れた位置にある第１磁性層が、少なくとも前記のＣｏＦｅ合金で形成されていることが好ましい。この構成により前記固定磁性層の一軸異方性をより大きくすることが出来る。
【００３４】
また本発明では、前記固定磁性層の前記非磁性材料層が形成されている側と反対側には、前記非磁性層を介してＸ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｔ，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）合金からなり、前記固定磁性層の磁歪定数を増大させる非磁性金属層が形成され、前記固定磁性層、非磁性層、及び非磁性金属層の少なくとも一部の結晶は、エピタキシャルまたはヘテロエピタキシャルな状態であることが好ましい。かかる場合、前記非磁性金属層の膜厚は、５Å以上５０Å以下であることが好ましい。さらに、前記Ｘ―Ｍｎ合金中（ただしＸは、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｎｉ，Ｆｅのいずれか１種または２種以上の元素である）のＸ元素の含有量は、４５原子％以上９９原子％以下であることが好ましい。
【００３５】
また前記Ｘ―Ｍｎ合金中（ただしＸは、Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または２種以上の元素である）のＸ元素の含有量は、１７原子％以上９９原子％以下であることが好ましい。
【００３６】
本発明では、前記固定磁性層の記録媒体との対向面側の端面が開放されているので、応力の対称性がくずれて、前記固定磁性層には、素子高さ方向（ハイト方向；前記対向面に対する法線方向）に引張り応力が働いている。
【００３７】
本発明では、上記のように、固定磁性層に前記非磁性層を介して非磁性金属層を設けることで、前記固定磁性層、非磁性層、及び非磁性金属層の結晶の少なくとも一部がエピタキシャルまたはヘテロエピタキシャルな状態で接合され、これによって、前記固定磁性層の結晶構造に歪みが生じ、前記第１磁性層の磁歪定数λを大きくすることが出来る。
【発明の効果】
【００３８】
本発明では、固定磁性層の非磁性材料層が形成されている側と反対側に前記固定磁性層の保磁力を増大させる非磁性層を設ける。前記非磁性層の具体的な材質は、Ｃｕあるいは、（ＮｉｘＦｅ１−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ただし、ｘは原子比率で０〜１、ｙは１８〜５０ａｔ％、あるいは９０〜１００ａｔ％である）である。
【００３９】
本発明では上記構成により前記固定磁性層の保磁力Ｈｃを増大させることができるので、メカニカルストレスの発生があっても前記固定磁性層の磁化反転を適切に抑制できる。また前記非磁性層の膜厚を適切に調整することで、前記固定磁性層の保磁力の増加と共に、シャントロスを減少させシート抵抗値（Ｒｓ）の低下を適切に抑制出来る。
【００４０】
よって本発明では、安定した再生特性を得ることができ信頼性の高い磁気検出素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、本発明の第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断面図である。
【００４２】
図１に示される磁気検出素子では、アルミナなどの絶縁性材料からなる下部ギャップ層２０上に多層膜Ｔ１が形成されている。
【００４３】
図１に示す実施形態では、多層膜Ｔ１は、下からシードレイヤ２１、非磁性金属材料で形成された非磁性金属層２２、非磁性層３２、固定磁性層２３、非磁性材料層２４、フリー磁性層２５及び保護層２６の順に積層されたものである。
【００４４】
前記シードレイヤ２１は、例えばＮｉＦｅ合金、ＮｉＦｅＣｒ合金あるいはＣｒ，Ｔａなどで形成されている。前記シードレイヤ２１は、例えば（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％の膜厚３５Å〜６０Åで形成される。
【００４５】
前記シードレイヤ２１が形成されていると、前記非磁性金属層２２の{１１１}配向が良好になる。
非磁性金属層２２と非磁性層３２については、後述する。
【００４６】
固定磁性層２３は、第１磁性層（第１の磁性層）２３ａと第２磁性層２３ｃが非磁性中間層２３ｂを介して積層された人工フェリ構造を有している。固定磁性層２３は、固定磁性層２３自体の一軸異方性によって磁化が、ハイト方向（図示Ｙ方向）に固定されている。
【００４７】
非磁性材料層２４は、固定磁性層２３とフリー磁性層２５との磁気的な結合を防止する層であり、Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｕ，Ａｇなど導電性を有する非磁性材料により形成されることが好ましい。特にＣｕによって形成されることが好ましい。非磁性材料層の膜厚は１７Å〜３０Åである。
【００４８】
前記フリー磁性層２５は、ＮｉＦｅ合金やＣｏＦｅ合金等の磁性材料で形成される。図１に示す実施形態では特にフリー磁性層２５がＮｉＦｅ合金で形成されるとき、フリー磁性層２５と非磁性材料層２４との間にＣｏやＣｏＦｅなどからなる拡散防止層（図示しない）が形成されていることが好ましい。フリー磁性層２５の膜厚は２０Å〜６０Åである。また、フリー磁性層２５は、複数の磁性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ってもよい。
【００４９】
保護層２６はＴａなどからなり、多層膜Ｔ１の酸化の進行を抑える。保護層２６の膜厚は１０Å〜５０Åである。
【００５０】
図１に示す実施形態では、シードレイヤ２１から保護層２６までの多層膜Ｔ１の両側にはバイアス下地層２７、ハードバイアス層２８及び電極層２９が形成されている。ハードバイアス層２８からの縦バイアス磁界によってフリー磁性層２５の磁化はトラック幅方向（図示Ｘ方向）に揃えられる。
【００５１】
バイアス下地層２７，２７はＣｒ，Ｗ，Ｔｉで、ハードバイアス層２８，２８は例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金やＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金などで形成されており、電極層２９，２９は、Ｃｒ，Ｔａ，Ｒｈ，ＡｕやＷ（タングステン）などで形成されている。
【００５２】
バイアス下地層２７，２７の膜厚は２０Å〜１００Å、ハードバイアス層２８，２８の膜厚は１００Å〜４００Å、電極層２９，２９の膜厚は４００Å〜１５００Åである。
【００５３】
電極層２９，２９、及び保護層２６上には、アルミナなどの絶縁性材料からなる上部ギャップ層３０が積層される。なお、図示はしないが、下部ギャップ層２０の下には下部シールド層が設けられ、上部ギャップ層上には上部シールド層が設けられる。下部シールド層及び上部シールド層はＮｉＦｅなどの軟磁性材料によって形成される。上部ギャップ層及び下部ギャップ層の膜厚は５０Å〜３００Åである。
【００５４】
フリー磁性層２５の磁化は、ハードバイアス層２８，２８からの縦バイアス磁界によってトラック幅方向（図示Ｘ方向）に揃えられる。そして記録媒体からの信号磁界（外部磁界）に対し、フリー磁性層２５の磁化が感度良く変動する。一方、固定磁性層２３の磁化は、ハイト方向（図示Ｙ方向）に固定されている。
【００５５】
フリー磁性層２５の磁化方向の変動と、固定磁性層２３の固定磁化方向（特に第２磁性層２３ｃの固定磁化方向）との関係で電気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変化または電流変化により、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。
【００５６】
本実施の形態の特徴部分について述べる。
図１に示される磁気検出素子には前記固定磁性層２３の前記非磁性材料層２４が形成されている側と反対側に非磁性層３２が形成されている。前記非磁性層３２は前記固定磁性層２３に接して形成されていることが好ましい。前記非磁性層３２は前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃを増大させるために設けられた層である。前記非磁性層３２と固定磁性層２３とが接して形成されていることで、前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃをより効果的に増大させることが出来る。
【００５７】
前記非磁性層３２は、具体的にはＣｕあるいは、（ＮｉｘＦｅ１−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ただし、ｘは原子比率で０〜１、ｙは１８〜５０ａｔ％、あるいは９０〜１００ａｔ％である）で形成される。前記（ＮｉｘＦｅ１−ｘ）１００−ｙＣｒｙのｘ及びｙの組成範囲は非磁性としての性質を帯びる範囲である。
【００５８】
なおより好ましくは前記ｘは、０．７〜１の範囲内で、ｙは２２〜４５ａｔ％の範囲内である。この範囲内であると前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃをより効果的に増大させることが出来る。
【００５９】
図１の実施形態では、前記非磁性層３２の下に非磁性金属層２２が設けられている。後で詳細に説明するように前記非磁性金属層２２を設けることで前記固定磁性層２３の磁歪定数λを大きく出来、この結果、前記固定磁性層２３の磁気弾性効果を大きくすることが出来る。
【００６０】
しかし前記固定磁性層２３の下に前記非磁性層３２を介さずに直接、非磁性金属層２２を設けた構成では、前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃを大きくできないことが後述する実験によって証明されている。
【００６１】
本発明では前記固定磁性層２３と非磁性金属層２２間に前記非磁性層３２を介在させることで応力緩和が図られ、その結果、前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃが増大するものと予測される。あるいは前記非磁性金属層２２／非磁性層３２／固定磁性層２３の積層構成により、前記固定磁性層２３に異方性分散が生じ、この結果、前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃが増大しているものと予測される。
【００６２】
ただし前記非磁性層３２の膜厚は如何なる膜厚であってもよいわけではない。後述する実験によれば前記非磁性層３２の膜厚を厚くしていくと徐々に固定磁性層２３の保磁力Ｈｃが増大していったが、その一方、シャントロスが大きくなりシート抵抗値（Ｒｓ）の低下により再生出力の低下が問題となる。また図１の実施形態であれば非磁性層３２の下に前記固定磁性層２３の磁歪定数λを増大させるための非磁性金属層２２が設けられているが、前記非磁性層３２の膜厚があまり厚くなりすぎると前記非磁性金属層２２の前記固定磁性層２３に対する磁歪増強効果が低下し前記固定磁性層２３の磁歪定数λを適切に増大させることが出来なくなる。
【００６３】
また前記非磁性層３２の膜厚が薄すぎても、応力緩和の効力がさほど発揮されないか、あるいは前記固定磁性層２３の異方性分散を適切に促進できないものと考えられ前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃは、前記非磁性層３２を設けない形態とさほど変らない。
【００６４】
よって少なくとも前記非磁性層３２を設けない形態より前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃが増大し、且つシート抵抗値（Ｒｓ）の低下によっても前記非磁性層３２を設けない形態の再生出力の９０％程度を確保できる範囲として、前記非磁性層３２の膜厚を３Å以上で１０Å以下とすることが好ましい。
【００６５】
本発明では、固定磁性層２３の非磁性材料層２４が形成されている側と反対側に前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃを増大させる非磁性層３２を設ける点に特徴がある。前記非磁性層３２の具体的な材質は、Ｃｕあるいは、ＮｉｘＦｅ１−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ただし、ｘは原子比率で０〜１、ｙは１８〜５０ａｔ％、あるいは９０〜１００ａｔ％である）である。
【００６６】
本発明では上記構成により前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃを増大させることができるので、メカニカルストレスの発生があっても前記固定磁性層２３の磁化反転を適切に抑制できる。また前記非磁性層３２の膜厚を適切に調整することで、前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃの増加と共に、シャントロスを減少させシート抵抗値（Ｒｓ）の低下を適切に抑制出来る。
【００６７】
よって本発明では、安定した再生特性を得ることができ信頼性の高い磁気検出素子を提供できる。
【００６８】
図１に示す実施形態では、前記固定磁性層２３は第１磁性層（第１の磁性層）２３ａと第２磁性層２３ｃが非磁性中間層２３ｂを介して積層されたシセティックフェリピンド構造である。
【００６９】
前記第１磁性層２３ａの磁化と第２磁性層２３ｃの磁化は、非磁性中間層２３ｂを介したＲＫＫＹ相互作用によって互いに反平行方向に向けられている。
【００７０】
上記したシセティックフェリピンド構造では、前記第１磁性層２３ａと第２磁性層２３ｃとがＲＫＫＹ相互作用によって強く反平行に磁化される。
【００７１】
図１の実施形態では前記第１磁性層２３ａはＣｏＦｅ合金で形成されることが好ましい。ＣｏＦｅ合金はそれ自体、例えばＮｉＦｅ合金などに比べて高い保磁力Ｈｃを有している。そのため本発明では前記第１磁性層２３ａをＣｏＦｅ合金で形成し、その下にＣｕ等で形成された非磁性層３２を設ける積層構造により前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃをより効果的に増大させることが出来る。
【００７２】
前記ＣｏｚＦｅ１００−ｚ合金は、その組成比Ｚが１００ａｔ％か、あるいは４０ａｔ％〜６０ａｔ％の範囲内で形成されることが好ましい。すなわち前記第１磁性層２３ａはＣｏか、あるいはＣｏ４０ａｔ％〜６０ａｔ％Ｆｅ６０ａｔ％〜４０ａｔ％（ＣｏとＦｅの組成比をあわせて１００ａｔ％）で形成される。
【００７３】
そして上記したように、非磁性層３２は３〜１０Åの膜厚を有するＣｕか、あるいは（ＮｉｘＦｅ１−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ただし、ｘは原子比率で０〜１、ｙは１８〜５０ａｔ％、あるいは９０〜１００ａｔ％である）で形成されており、この積層構造の組み合わせにより、前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃの増大を効果的に図ることが出来る。
【００７４】
前記固定磁性層２３が上記の組成の強磁性材料で形成されていると、第１磁性層２３ａは面心立方構造（ｆｃｃ）又は体心立方格子（ｂｃｃ）構造をとり、第１磁性層２３ａは、界面と平行な方向に、{１１１}面又は{１１０}面として表される等価な結晶面が優先配向しやすい。このような配向性を有することで前記非磁性層３２の下に形成される非磁性金属層２２との間のエピタキシャルあるいはヘテロエピタキシャル成長により前記固定磁性層３２の磁歪定数λを増大させる効果もある。
【００７５】
また前記第１磁性層２３ａは特にＣｏ４０ａｔ％〜６０ａｔ％Ｆｅ６０ａｔ％〜４０ａｔ％（ＣｏとＦｅの組成比をあわせて１００ａｔ％）で形成されるとき、前記非磁性層３２が（ＮｉｘＦｅ１−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ただし、ｘは原子比率で０．７〜１、ｙは２２〜４５ａｔ％である）で形成されていると、より効果的に前記固定磁性層２３の保磁力Ｈｃを増大できると共に、配向性を良好にでき固定磁性層２３の磁歪定数λを増大させることが出来、またシャントロスによる再生出力の低下も適切に抑制することが出来る。
【００７６】
図１に示す実施形態では、前記非磁性層３２の下に前記固定磁性層２３の磁歪定数λを増大させる機能を有する非磁性金属材料の非磁性金属層２２が設けられている。すなわち図１の実施形態では、下から非磁性金属層２２／非磁性層３２／固定磁性層２３の順に積層されている。
【００７７】
前記非磁性金属層２２は、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｔ，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）合金によって形成されている。
【００７８】
前記非磁性金属層２２の膜厚は、５Å以上５０Å以下であることが好ましい。
前記Ｘ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｔ，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）からなる非磁性金属層２２の膜厚がこの範囲内であると、非磁性金属層２２の結晶構造は、成膜時の状態である面心立方構造（ｆｃｃ）を維持しつづける。なお、非磁性金属層２２の膜厚が、５０Åより大きくなると、２５０℃以上の熱が加わったときに、非磁性金属層２２の結晶構造がＣｕＡｕＩ型の規則型の面心正方構造（ｆｃｔ）に構造変態するので好ましくない。ただし、非磁性金属層２２の膜厚が、５０Åより大きくても、２５０℃以上の熱が加わらなければ、非磁性金属層２２の結晶構造は、成膜時の状態である面心立方構造（ｆｃｃ）を維持しつづける。
【００７９】
前記非磁性金属層２２は、組成・膜厚・アニール条件によっては反強磁性となる領域があるが、本発明においては一方向の交換結合磁界が生じないか、又は非常に小さい。
【００８０】
図２は、図１に示された磁気検出素子を図示上側（図示Ｚ方向と反対方向）からみた平面図である。磁気検出素子の多層膜Ｔ１は一対のバイアス下地層２７，２７、ハードバイアス層２８，２８及び電極層２９，２９の間に形成されている。なお、バイアス下地層２７，２７、ハードバイアス層２８，２８は、電極層２９，２９の下に設けられているので、図２には図示されていない。多層膜Ｔ１と、バイアス下地層２７，２７、ハードバイアス層２８，２８及び電極層２９，２９の周囲は、斜線で示される絶縁材料層３１によって埋められている。
【００８１】
また、多層膜Ｔ１、バイアス下地層２７，２７、ハードバイアス層２８，２８、及び電極層２９，２９の記録媒体との対向面側の端面Ｆは露出しているか、またはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などからなる膜厚２０Å〜５０Å程度の薄い保護層で覆われているだけであり、開放端となっている。
【００８２】
従って、もともと２次元的に等方的であった下部ギャップ層２０及び上部ギャップ層３０からの応力が端面Ｆで開放された結果、対称性がくずれて、多層膜Ｔ１には、ハイト方向（図示Ｙ方向）に平行な方向に、引っ張り応力が加えられている。また、バイアス下地層２７，２７、ハードバイアス層２８，２８、及び電極層２９，２９の積層膜が圧縮性の内部応力を有している場合には、電極層などが面内方向に延びようとするため、多層膜Ｔ１には、トラック幅方向に（図示Ｘ方向）に平行な方向及び反平行な方向に圧縮応力を加えられている。
【００８３】
すなわち、記録媒体との対向面側の端面Ｆが開放されている固定磁性層２３には、ハイト方向の引張り応力とトラック幅方向の圧縮応力が加えられる。そして、第１磁性層２３ａは、磁歪定数が正の値である磁性材料によって形成される。このため、磁気弾性効果によって、第１磁性層２３ａの磁化容易軸は磁気検出素子の奥側（ハイト方向；図示Ｙ方向）に平行方向となり、第１磁性層２３ａの磁化方向がハイト方向と平行方向または反平行方向に固定される。第２磁性層２３ｃの磁化は、非磁性中間層２３ｂを介したＲＫＫＹ相互作用によって第１磁性層２３ａの磁化方向と反平行方向を向いた状態で固定される。
【００８４】
図１の実施形態では、固定磁性層２３の保磁力Ｈｃを大きくし実質的な結晶磁気異方性を大きくできると共に、磁歪定数λを大きくすることによって磁気弾性エネルギーを大きくしている。これによって、前記固定磁性層２３の磁化は一定の方向に強固に固定され、磁気検出素子の出力が大きくなりかつ出力の安定性や対称性も向上する。
【００８５】
本発明では、第１磁性層２３ａを構成する原子と、非磁性層３２を構成する原子と、前記非磁性金属層２２を構成する原子とが互いに重なりあいやすくなり、非磁性金属層２２内の結晶と、非磁性層３２内の結晶と、固定磁性層２３内の結晶の少なくとも一部はエピタキシャルな状態あるいはヘテロエピタキシャルな状態になっている。
【００８６】
ただし非磁性金属層２２の最近接原子間距離は、前記非磁性層３２の最近接原子間距離、及び第１磁性層２３ａの最近接原子間距離に比べて大きく、このため前記非磁性金属層２２上に非磁性層３２及び第１磁性層２３ａを積層すると、各層の結晶の少なくとも一部はエピタキシャルな状態子あるいはヘテロエピタキシャルな状態に成長しながらも歪みが生じ、第１磁性層２３ａの磁歪は大きくなる。
【００８７】
前記第１磁性層２３ａの磁歪を大きくするには非磁性金属層２２の材料である前記Ｘ―Ｍｎ合金中のＸ元素の含有量を調節することが好ましい。
【００８８】
例えば、Ｐｔ―Ｍｎ合金のＰｔ元素の含有量を５１原子％以上にすると、非磁性金属層２２上に前記非磁性層３２を介して形成される第１磁性層２３ａの磁歪が急激に増加する。また、前記Ｐｔ―Ｍｎ合金中のＸ元素の含有量が、４５原子％以上９９原子％以下であると、前記第１磁性層２３ａの磁歪が大きな値をとりつつ安定する。
【００８９】
本発明では、元素ＸとしてＰｔ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｎｉ，Ｆｅのいずれか１種または２種以上の元素が選択されたときのＸ元素の含有量は、４５原子％以上９９原子％以下であることが好ましい。
【００９０】
また元素ＸとしてＩｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または２種以上の元素が選択されたときのＸ元素の含有量は、１７原子％以上９９原子％以下であることが好ましい。
これにより効果的に前記第１磁性層２３ａの磁歪を増強させることができる。
【００９１】
なお、前記非磁性金属層２２と非磁性層３２間の界面付近、あるいは全領域、及び第１磁性層２３ａと非磁性層３２間の界面付近、あるいは全領域では、面心立方構造（ｆｃｃ）又は体心立方構造（ｂｃｃ）を取り、前記界面と平行な方向に{１１１}面又は｛１１０｝面として表わされる等価な結晶面が優先配向することが、上記したエピタキシャルあるいはヘテロエピタキシャルな状態になりながらも適切に前記第１磁性層２３ａに歪みを生じさせ前記固定磁性層２３の磁歪定数λを大きくすることができて好ましいが、結晶構造及び結晶配向は上記のものに限られない。
【００９２】
また前記第２磁性層２３ｃは前記非磁性材料層２４に接しており、磁気抵抗効果に大きな影響を及ぼす層なので、磁気抵抗効果の劣化が少なくなる材料を用いて前記第２磁性層２３ｃを形成することが好ましい。例えば第２磁性層２３ｃは、Ｃｏを用いることが好ましい。
【００９３】
図３は、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断面図である。
【００９４】
図３に示された磁気検出素子は、図１に示された磁気検出素子に類似しており、多層膜Ｔ１の代わりに、多層膜Ｔ２が形成されている点で図１に示された磁気検出素子と異なっている。多層膜Ｔ２は、下から順にシードレイヤ２１、フリー磁性層２５、非磁性材料層２４、第２磁性層２３ｃ、非磁性中間層２３ｂ、第１磁性層２３ａからなる固定磁性層２３、非磁性層３２、非磁性金属層２２及び保護層２６が積層されたものである。すなわち、多層膜Ｔ２は、多層膜Ｔ１の各層の積層順序を逆にしたものである。
【００９５】
本実施の形態の磁気検出素子でも、固定磁性層２３の第１磁性層２３ａ上に非磁性層３２及び非磁性金属層２２が形成されている。
【００９６】
図３に示す実施形態でも前記第１磁性層２３ａ上にＣｕあるいは、（ＮｉｘＦｅ１−ｘ）１００−ｙＣｒｙ（ただし、ｘは原子比率で０〜１、ｙは１８〜５０ａｔ％、あるいは９０〜１００ａｔ％である）で形成された非磁性層３２が形成されている（好ましくは前記第１磁性層２３ａと非磁性層３２とが接して形成されている）結果、前記第１磁性層２３ａの保磁力Ｈｃを増大させることが出来る。
【００９７】
また本発明では前記第１磁性層２３ａ上に前記非磁性層３２を介して非磁性金属層２２を設けた結果、前記第１磁性層２３ａ，非磁性層３２及び非磁性金属層２２の結晶の少なくとも一部は、エピタキシャルまたはヘテロエピタキシャルな状態でありながらも、前記非磁性金属層２２の最近接原子間距離が、非磁性層３２及び第１磁性層２３ａの最近接原子間距離よりも大きいために前記第１磁性層２３ａの結晶構造が歪み、これによって前記第１磁性層２３ａの磁歪定数λを大きくさせることができる。
【００９８】
固定磁性層２３の磁気弾性効果に基づく異方性を大きくするためには、多層膜Ｔ１またはＴ２に対して、バイアス下地層２７，２７、ハードバイアス層２８，２８、及び電極層２９，２９からトラック幅方向に（図示Ｘ方向）に平行な方向及び反平行な方向に加わる圧縮応力を大きくすることが好ましい。
【００９９】
例えば、電極層２９，２９がＣｒ（クロム）、α−Ｔａ、またはＲｈで形成され、しかも電極層２９，２９の結晶格子面の膜面平行方向の面間隔がＣｒの場合で０．２０４４ｎｍ以上（ｂｃｃ構造の｛１１０｝面間隔）、α−Ｔａの場合で０．２３３７ｎｍ以上（ｂｃｃ構造の｛１１０｝面間隔）、Ｒｈの場合で０．２２００ｎｍ以上（ｆｃｃ構造の｛１１１｝面間隔）であると、多層膜Ｔ１またはＴ２に加わる圧縮応力を大きくすることができる。このとき、図２に示される矢印方向、すなわち電極層２９，２９の外側方向に向けて、電極層２９，２９が延伸し、多層膜Ｔ１またはＴ２に対し、トラック幅方向に（図示Ｘ方向）に平行な方向及び反平行な方向に圧縮応力が加えられる。
【０１００】
電極層２９，２９の結晶格子面の膜面平行方向の面間隔は、Ｘ線回折や電子線回折によって測定することができる。なお、バルク状態のＣｒ，α−Ｔａ、またはＲｈは、結晶格子面の膜面平行方向の面間隔がＣｒの場合で０．２０４０ｎｍ（ｂｃｃ構造の｛１１０｝面間隔）、α−Ｔａの場合で０．２３３２ｎｍ（ｂｃｃ構造の｛１１０｝面間隔）、Ｒｈの場合で０．２１９６ｎｍ（ｆｃｃ構造の｛１１１｝面間隔）であり、前記面間隔がこの値以上になると電極層２９，２９が多層膜Ｔ１に対し圧縮応力を与えるように作用する。
【０１０１】
電極層２９，２９をＣｒによって形成したときと、Ａｕのような軟い金属材料によって形成したときとでは、前記圧縮応力に以下のような違いが生じる。
【０１０２】
例えば、下から順に、バイアス下地層：Ｃｒ（５０Å）／ハードバイアス層：ＣｏＰｔ（２００Å）／中間層：Ｔａ（５０Å）／電極層：Ａｕ（８００Å）／保護層：Ｔａ（５０Å）が積層された膜が生じさせる圧縮応力は、２８０ＭＰａである。
【０１０３】
これに対し、下から順に、バイアス下地層：Ｃｒ（５０Å）／ハードバイアス層：ＣｏＰｔ（２００Å）／中間層：Ｔａ（５０Å）／電極層：Ｃｒ（１４００Å）／保護層：Ｔａ（５０Å）が積層された膜が生じさせる圧縮応力は、６７０ＭＰａである。
【０１０４】
なお、中間層Ｔａ（５０Å）と保護層Ｔａ（５０Å）は図１には示されていないが、それぞれ、電極層の配向性を整える層と酸化防止層として機能する。
【０１０５】
なお、電極層２９，２９をスパッタ成膜するときには、イオンビームスパッタ法を用い、スパッタ装置内のＡｒ，Ｘｅ，Ｋｒなどの圧力を５×１０−３〜１×１０−１（Ｐａ）と小さくする。スパッタ装置内のＡｒ，Ｘｅ，Ｋｒなどの圧力が小さいと、電極層を形成するＣｒ，Ｔａ，Ｒｈ原子がＡｒ原子に衝突する確率が減少するので、Ｃｒなどの原子は高いエネルギーを保持したまま堆積していく。既に成膜されているＣｒなどの膜に、ターゲットから飛来したなどのＣｒ原子が大きなエネルギーをもって衝突して埋め込まれていくと、電極層２９，２９が外側方向に向けて延伸する。
【０１０６】
固定磁性層２３のトラック幅方向の両端部はハードバイアス層２８，２８が発生する縦バイアス磁界によって磁化方向が傾きやすくなっている。しかし、固定磁性層２３のトラック幅方向の両端部には大きな圧縮応力が加わる。従って、固定磁性層２３のトラック幅方向の両端部は、磁気弾性効果による異方性が大きくなり、磁化方向が一方向に強く固定される。
【０１０７】
なお固定磁性層２３にかかる圧縮応力は固定磁性層２３の光学的トラック幅方向の両端部で強く、中央部で弱い。従って、固定磁性層２３の光学的トラック幅方向の幅寸法が大きいと、固定磁性層２３の中央部付近の磁化方向固定力が小さくなる。従って、固定磁性層２３の光学的トラック幅寸法Ｗ１は、０．１５μｍ以下であることが好ましい。
【０１０８】
本実施の形態では、多層膜Ｔ１，Ｔ２の両側部にハードバイアス層２８，２８と電極層２９，２９の積層体が形成され、この積層体によって多層膜Ｔ１，Ｔ２に圧縮応力が加えられている。ただし、多層膜Ｔ１，Ｔ２の両側部にはハードバイアス層２８，２８がなくてもよい。例えば、多層膜Ｔ１，Ｔ２の両側部に、軟磁性材料層と反強磁性層の積層体が設けられていてもよいし、多層膜Ｔ１，Ｔ２の両側部が絶縁層であってもよい。
【０１０９】
なお、フリー磁性層２５の磁歪は負磁歪にすることが好ましい。上記したように、磁気検出素子の多層膜Ｔ１には、両側から圧縮応力が加わっているので、負磁歪のフリー磁性層２５は磁気弾性効果によって、トラック幅方向（図示Ｘ方向）に平行または反平行方向が磁化容易軸になりやすくなる。
【０１１０】
フリー磁性層２５のトラック幅方向の両端部は反磁界によって磁化が不安定になりやすい。しかし、フリー磁性層２５のトラック幅方向の両端部は、ハードバイアス層２８，２８に近く、大きな圧縮応力が加わる。従って、フリー磁性層２５のトラック幅方向の両端部は、磁気弾性効果による異方性が大きくなり、磁化方向が安定化する。
【０１１１】
従って、ハードバイアス層２８，２８の膜厚を小さくして、縦バイアス磁界を小さくしてもフリー磁性層２５を安定した単磁区状態にすることができる。ハードバイアス層２８，２８の膜厚を小さくして、縦バイアス磁界を小さくできると、固定磁性層２３のハイト方向への磁化固定状態を安定化できる。
【０１１２】
なお、フリー磁性層２５の中央部付近の圧縮応力は、両端部の圧縮応力よりも小さいので、磁界検出感度の低下を抑えることができる。
【０１１３】
フリー磁性層２５の磁歪定数λは、−８×１０−６≦λ≦−０．５×１０−６の範囲であることが好ましい。また、ハードバイアス層２８，２８の膜厚ｔは１００Å≦ｔ≦２００Åであることが好ましい。フリー磁性層２５の磁歪λが小さすぎると、あるいはハードバイアス層２８，２８の膜厚ｔが厚すぎると磁気検出素子の再生感度が低下する。一方、フリー磁性層２５の磁歪λが大きすぎると、あるいはハードバイアス層２８，２８の膜厚ｔが薄すぎると磁気検出素子の再生波形に乱れが生じやすい。
【０１１４】
なお、本発明は、多層膜Ｔ１，Ｔ２の膜厚垂直方向にセンス電流が流されるトンネル型磁気抵抗効果素子やＣＰＰ−ＧＭＲ型磁気検出素子に用いてもよい。この場合、電極層は、多層膜Ｔ１，Ｔ２の上下にそれぞれ形成されることになる。
【０１１５】
また図１及び図３の積層構成において前記非磁性金属層２２の形成は必須ではない。
図１、図３に示された本実施の形態の磁気検出素子は、スパッタ法又は蒸着法による薄膜形成及びレジストフォトリゾグラフィーによるパターン形成によって製造される。スパッタ法及びレジストフォトリゾグラフィーは磁気検出素子を形成するときに、通常用いられる方法を使用する。
【０１１６】
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。
【実施例】
【０１１７】
図４は、以下の膜構成から成る試料を形成し、非磁性層の膜厚と第１磁性層（Ｆｅ６０ａｔ％Ｃｏ４０ａｔ％）の保磁力Ｈｃとの関係を示すグラフである。
【０１１８】
（膜構成）
シード層；（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％（５２）／非磁性金属層；Ｐｔ５０ａｔ％Ｍｎ５０ａｔ％（１０）／非磁性層／Ｆｅ６０ａｔ％Ｃｏ４０ａｔ％（１５）／Ｒｕ（８．７）／Ｃｕ（８５）／Ｔａ（３０）
ただし括弧書きは膜厚を示しており単位はÅである。
【０１１９】
試料１（比較例）には、上記膜構成のうち非磁性層が形成されていない。試料２（実施例１）には、非磁性層にＣｕを選択した。また試料３（実施例２）には非磁性層に（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％を選択した。
【０１２０】
図４に示すように、実施例１，２では非磁性層の膜厚を厚くしていくとＣｏＦｅ合金の保磁力Ｈｃが大きくなることがわかった。一方、比較例では、実施例１，２に比べてＣｏＦｅ合金の保磁力Ｈｃが低くなった。
【０１２１】
図５は、図４の実験に使用した膜構成と異なる膜構成の試料を用い、前記非磁性層の膜厚とシート抵抗値（Ｒｓ）との関係を示すグラフである。なお前記非磁性層には図４で説明した材質のものと同じものを用いており、試料１（比較例）は非磁性層が形成されていないもの、試料２（実施例１）は、非磁性層にＣｕを選択したもの、試料３（実施例２）は非磁性層に（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％を選択したものである。
【０１２２】
（膜構成）
シード層；（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％／非磁性金属層；Ｐｔ５０ａｔ％Ｍｎ５０ａｔ％（１０）／非磁性層／Ｆｅ６０ａｔ％Ｃｏ４０ａｔ％（１５）／Ｒｕ（８．７）／Ｃｕ（１９）／Ｃｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％（１０）／Ｎｉ８１．５ａｔ％Ｆｅ１８．５ａｔ％（３５）／Ｔａ（３０）
ただし括弧書きは膜厚を示しており単位はÅである。
【０１２３】
図５に示すように実施例１，２において非磁性層の膜厚が厚くなっていくとシート抵抗値（Ｒｓ）は徐々に小さくなることがわかった。これは前記非磁性層にセンス電流の分流量が大きくなり、いわゆるシャントロスの影響によるものであると考えられる。シャントロスが大きくなると再生出力が低下するので好ましくない。
【０１２４】
以上、図４及び図５に示す実験結果から、ＣｏＦｅ合金の保磁力Ｈｃを大きく出来ると共にシート抵抗値（Ｒｓ）の低下を適切に抑えるべく前記非磁性層の膜厚を３Å以上で１０Å以下に設定した。特に図４及び図５に示す実験結果によれば、前記非磁性層としてＣｕよりも（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％を用いた方が保磁力Ｈｃを適切に高めることが出来ると共にシート抵抗値（Ｒｓ）の低下を適切に抑制できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の第１実施形態の磁気検出素子の構造を記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図２】図１に示された磁気検出素子の部分平面図、
【図３】本発明の第２実施形態の磁気検出素子の構造を記録媒体との対向面側から見た部分断面図、
【図４】非磁性層の膜厚と固定磁性層の保磁力Ｈｃとの関係を示すグラフ、
【図５】非磁性層の膜厚とシート抵抗値（Ｒｓ）との関係を示すグラフ、
【符号の説明】
【０１２６】
２０  下部ギャップ層
２１  シードレイヤ
２２  非磁性金属層
２３  固定磁性層
２３ａ  第１磁性層
２３ｂ  非磁性中間層
２３ｃ  第２磁性層
２４  非磁性材料層
２５  フリー磁性層
２６  保護層
２７  バイアス下地層
２８  ハードバイアス層
２９  電極層
３０  上部ギャップ層
３２  非磁性層
【図１】
2005268570.tif 000003
【図２】
2005268570.tif 000004
【図３】
2005268570.tif 000005
【図４】
2005268570.tif 000006
【図５】
2005268570.tif 000007