(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ合金からなる反強磁性層と、
前記反強磁性層の上下両側にそれぞれ密接して設けられた１つ以上の磁性膜からなる第二の磁性層と、
前記第二の磁性層の前記反強磁性層と接する面の反対面上に、それぞれ非磁性層を介して設けられた１つ以上の磁性膜からなる第一の磁性層とを備えた二重構造を持つことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
前記二重構造を複数積層したことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
磁場中にて加熱処理を行なって、前記反強磁性層と接する前記第二の磁性層の磁化方向を、前記反強磁性層と接しない前記第一の磁性層の磁化方向と直交する方向に向けたことを特徴とする請求項１又は２記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
下層側をＰｄ−Ｐｔ−Ｍｎ合金とし、少なくとも前記反強磁性層と接しない前記第一の磁性層に対しては、前記熱処理を行なわないことを特徴とする請求項３記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
前記反強磁性層の組成がＰｄ１０〜４０原子量％，Ｍｎ４７〜５３原子量％であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかの請求項に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ合金からなる反強磁性層と、前記反強磁性層の上下両側にそれぞれ密接して設けられた１つ以上の磁性膜からなる第二の磁性層と、前記第二の磁性層の前記反強磁性層と接する面の反対面上に、それぞれ非磁性層を介して設けられた１つ以上の磁性膜からなる第一の磁性層とを備えた二重構造を持つ磁気抵抗効果素子の製造方法において、
前記反強磁性層と接する前記第二の磁性層の磁化方向を、前記反強磁性層と接しない前記第一の磁性層の磁化方向と直交する方向に向けるため、磁場中にて加熱処理を行なうことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項７】
下層側をＰｄ−Ｐｔ−Ｍｎ合金とし、少なくとも前記反強磁性層と接しない前記磁性層に対しては、前記熱処理を行なわないことを特徴とする請求項６記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気センサ，磁気ヘッド等に用いられる磁気抵抗効果素子（スピンバルブ）の構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気センサ，磁気ヘッドの高感度化に伴い、より大きな出力が得られる巨大磁気抵抗効果膜が注目されている。その中でもスピンバルブ膜は、比較的容易に作製でき低磁場での電気抵抗の変化率も大きいため、最近特に注目されている。スピンバルブ効果は外部磁場の変化によって生じる２つの磁性薄膜層の磁化方向のなす角の変化が電気抵抗を変化させる現象で、磁性薄膜層としてはＮｉＦｅなどの軟磁性薄膜が、また外部磁場の変化によって２つの磁性薄膜層の磁化方向に変化を生じさせるため、一方の磁性薄膜層上にＦｅＭｎ反強磁性層を形成しその磁性薄膜層バイアス磁界を印加している。このスピンバルブ膜を、バイアス磁界が印加されない側の磁性薄膜を共有する形で複数層積層した場合、電子の平均自由行程内で電子のスピン依存散乱を担う磁性層／非磁性層界面の数が増すため、非磁性層などを介して単純に積層した場合に比べより大きな出力を得ることができる。
【０００３】
一般に該反強磁性材料としてはＦｅＭｎが用いられているが，しかしＦｅＭｎは耐蝕性が悪く、またＦｅＭｎは磁性層上部に形成した場合のみ磁性層にバイアス磁界を印加できるといった特性を持つ為、層の一部を共有する形で積層されるスピンバルブ膜に用いるには問題があった。また、ＦｅＭｎの上部に磁性層を形成した場合、バイアス磁界はＦｅＭｎの結晶状態に大きく左右されるため、ＦｅＭｎの結晶性を上げる為に１０００Å以上のバッファ層を必要とし、逆にＭＲ特性を下げる結果となっていた。
【０００４】
これらの問題のあるＦｅＭｎ反強磁性膜に代わるものとして、ＮｉＭｎ反強磁性膜（日本公開特許公報  特開平６−７６２４７号），ＰｄＭｎ反強磁性膜（日本特許出願  特願平８−７３７８２号）の検討も行われているが、ＮｉＭｎはバイアス磁界を得るためには熱処理が必要でその処理温度が２６０℃以上と高いため、特に比較的大きな磁気抵抗効果が得られるＮｉＦｅを磁性膜に，Ｃｕを非磁性膜に用いたスピンバルブ膜，人工格子膜は特性が劣化し、磁気抵抗効果が得られないといった問題があった。また、ＰｄＭｎは２３０℃前後の比較的低い温度での熱処理によってバイアス磁界が得られるものの、得られるバイアス値がＦｅＭｎ，ＮｉＭｎに比較して小さいという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように，スピンバルブ膜の反強磁性材料をＦｅＭｎとしたのでは，耐蝕性が劣り，かつ積層膜の下層には適用できないという問題がある。また，ＮｉＭｎ反強磁性膜では高温処理が必要で，その結果人工格子膜の特性が劣化するという問題がある。さらに，ＰｄＭｎはバイアス値が不十分という欠点がある。
【０００６】
本発明は，スピンバルブ膜の反強磁性膜をＰｄ−Ｐｔ−Ｍｎ合金とすることで，積層膜の下層に十分なバイアス値を得られる反強磁性膜を有する磁気抵抗素子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記の課題を解決するために、以下の構成を手段とする。
【０００８】
本発明の第二の構成については、
Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ合金からなる反強磁性層と、前記反強磁性層の上下両側にそれぞれ密接して設けられた１つ以上の磁性膜からなる第二の磁性層と、前記第二の磁性層の前記反強磁性層と接する面の反対面上に、それぞれ非磁性層を介して設けられた１つ以上の磁性膜からなる第一の磁性層とを備えた二重構造を持つことを特徴とする磁気抵抗効果素子を手段とする。
【０００９】
なお、上記の第二の構成において、上記のそれぞれの要件に加えて、前記二重構造を複数積層してもよい。
あるいは、上記の要件に加えて、磁場中にて加熱処理を行って、前記反強磁性層と接する前記第二の磁性層の磁化方向を、前記反強磁性層と接しない前記第一の磁性層の磁化方向と直交する方向に向けることとしてもよい。さらに、これに付加して、第一の構成の下層の反強磁性槽をＰｄ−Ｐｔ−Ｍｎ合金とし、少なくとも前記反強磁性層と接しない前記磁性層に対しては、前記熱処理を行なわないこととしてもよい。また，第二の構成の上側の前記反強磁性層と接しない前記磁性層に対して前記熱処理を行わなくてもよい。
【００１０】
あるいは、上記のいずれかの手段にさらに付加して、前記反強磁性層の組成がＰｔ１０〜４０原子量％，Ｍｎ４７〜５３原子量％であるとしてもよい。
【００１１】
また，本発明の第四の構成については、
Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ合金からなる反強磁性層と、前記反強磁性層の上下両側にそれぞれ密接して設けられた１つ以上の磁性膜からなる第二の磁性層と、前記第二の磁性層の前記反強磁性層と接する面の反対面上に、それぞれ非磁性層を介して設けられた１つ以上の磁性膜からなる第一の磁性層とを備えた二重構造を持つ磁気抵抗効果素子の製造方法において、
前記反強磁性層と接する前記第二の磁性層の磁化方向を、前記反強磁性層と接しない前記第一の磁性層の磁化方向と直交する方向に向けるため、磁場中にて加熱処理を行うことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法を手段とする。
【００１２】
この要件に加えて、第四の構成では，上側の前記反強磁性層と接しない前記磁性層に対しては、前記熱処理を行なわないこととしてもよい。
【００１３】
図１はＮｉＦｅ／Ｐｄ３２Ｐｔ１７Ｍｎ５１積層膜を２３０℃で１時間熱処理した場合のＭ−Ｈ曲線を、図２はＰｄ３２Ｐｔ１７Ｍｎ５１／ＮｉＦｅ積層膜を２３０℃で１時間熱処理した場合のＭ−Ｈ曲線を示したものである。図１，図２共に、積層膜は大きなＨｕａを示した。
【００１４】
この様にＰｄＰｔＭｎはその上下層どちらに磁性膜を積層してもバイアス磁界を得ることができ、２重構造型のスピンバルブを実現することができるとともに、２３０℃以下の低温熱処理でＨｕａが得られる為、ＮｉＦｅ／Ｃｕ型のスピンバルブにおいても素子の特性を劣化させることなく用いることができる。また、ＦｅＭｎと比較して耐蝕性があるため、素子の信頼性を向上することができる。
【００１５】
第二の構成では，ＰｄＰｔＭｎからなる反強磁性層を中心とし，その上下にそれぞれピンド層及びフリー層となる第二及び第一の磁性層及び非磁性層を配置する。この構成では，反強磁性層が一層となる。反強磁性層はこれと接する第二の磁性層をピンドとして機能させるために，磁性層及び非磁性層よりも十分に厚く形成する必要がある。従って，反強磁性層が一層の第二の構成の磁気抵抗効果素子は，反強磁性層が上下に二層必要とするものより薄くすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
図３にＰｄＰｔＭｎを下層に形成したスピンバルブの実施例を示す。
【００１７】
試料は、ＤＣマグネトロンスパッタ法による成静止対向スパッタで、３０Ｏｅの磁界を印加しながらシリコン基板に成膜した。膜構成は、基板１上に下部バッファ層２０としてＮｂ層２を５０Å及びＮｉＦｅ層３を５０Å，反強磁性層４としてＰｄＰｔＭｎ層を２５０Å，ピンド層５としてＮｉＦｅ層を４０Å，中間層６としてＣｕ層を３５Å，フリー層８としてＮｉＦｅ層を１００Å，キャップ層９としてＮｂ層を１００Åの順に積層した。ＰｄＰｔＭｎはＰｄ５０Ｍｎ５０合金ターゲット上にＰｔ, Ｍｎチップを配置し、合金膜組成がＰｄ３３Ｐｔ１７Ｍｎ５０となるようにして作製した。ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層４の下のＮｂ層２およびＮｉＦｅ層３はＰｄＰｔＭｎの結晶配向性を高めるためのバッファ層であり、最上層のＮｂ層はＮｉＦｅの酸化防止のためのキャップ層９である。成膜後その後、真空炉において真空中で２５００Ｏｅ程度の磁界を印加しながら２３０℃で１時間処理を行った。図４にこの様にして得られたスピンバルブ膜の磁気抵抗変化曲線（ＭＲ曲線）を示す。
【００１８】
同図に見られる様にＰｄＰｔＭｎをスピンバルブの下層に形成した場合でもＰｄＰｔＭｎ反強磁性層を下層に用いた場合でも磁性層の磁化方向を固定することが可能であり、抵抗変化が約１．７％の良好な特性を得ることができた。
【００１９】
また、本実施例において、下部バッファ層をＮｂ及びＮｉＦｅとしているが、これはＰｄＰｔＭｎからなる反強磁性材料の結晶性を良くするためのものであり材料としてはこの限りでは無く、例えばＴａ，Ｎｂなどの非磁性材料や、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅなどの軟磁性膜などでも可能である。
【００２０】
同様にピンド層、フリー層として用いられる磁性膜についても、このＮｉＦｅの限りではなく、ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅ，Ｃｏなどの磁性材料の単層及びそれらの積層膜を用いることが可能である。
【００２１】
中間層として用いているＣｕについても、他にＡｇ，Ａｕなどの非磁性材料を用いることも出来る。
第２の実施の形態
図５にＰｄＰｔＭｎを下層に形成したスピンバルブのもうひとつの実施例を示す。
【００２２】
試料は、第１の実施例同様ＤＣマグネトロンスパッタ法による成静止対向スパッタで、３０Ｏｅの磁界を印加しながらシリコン基板に成膜した。膜構成は、基板１上にバッファ層２０としてＮｂ層２を５０Å及びＮｉＦｅ層３を５０Å，反強磁性層４としてＰｄＰｔＭｎ層を２５０Å，ピンド層１０としてＣｏＦｅ層を３５Å，中間層６としてＣｕ層を３５Å，フリー層としてＣｏＦｅ層１１を１００Å及びＮｉＦｅ層１２，キャップ層９としてＮｂ層を１００Åの順に積層した。ＰｄＰｔＭｎはＰｄ５０Ｍｎ５０合金ターゲット上にＰｔ, Ｍｎチップを配置し、合金膜組成がＰｄ３３Ｐｔ１７Ｍｎ５０となるようにして作製した。ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層４の下のＮｂ層２及びＮｉＦｅ層３はＰｄＰｔＭｎの結晶配向性を高めるためのバッファ層２０であり、最上層のＮｂ層はＮｉＦｅの酸化防止のためのキャップ層９である。成膜後、真空炉において真空中で２５００Ｏｅ程度の磁界を印加しながら２３０℃で１時間処理を行った。図６にこの様にして得られたスピンバルブ膜の磁気抵抗変化曲線（ＭＲ曲線）を示す。
【００２３】
この実施例に示される様にＰｄＰｔＭｎからなる反強磁性層４を下層に用いた場合でも磁性層の磁化方向を固定することが可能であり、また非磁性層界面にＣｏ系磁性材料を接する形に形成することにより、抵抗変化が約６％といったより大きな磁気抵抗効果を得ることが出来る。
【００２４】
また、本実施例において、下部バッファ層２０をＮｂ及びＮｉＦｅとしているが、これはＰｄＰｔＭｎからなる反強磁性材料の結晶性を良くするためのものであり材料としてはこの限りでは無く、例えばＴａ，Ｎｂなどの非磁性材料や、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅなどの軟磁性膜などでも可能である。
【００２５】
同様にピンド層、フリー層として用いられる磁性膜についても、このＣｏＦｅの限りではなく、ＣｏＮｉＦｅ，Ｃｏなどの磁性材料の単層及びそれらの積層膜を用いることが可能である。
【００２６】
中間層として用いているＣｕについても、他にＡｇ、Ａｕなどの非磁性材料を用いることも出来る。
第３の実施の形態
図７に本発明をＮｉＦｅを磁性層に持つ２重構造スピンバルブ膜に用いた場合の実施例を示す。試料は、第１の実施例同様ＤＣマグネトロンスパッタ法による成静止対向スパッタで、シリコン基板に成膜した。膜構成は、基板１上にバッファ層２０としてＮｂ層２を５０Å及びＮｉＦｅ層３を５０Å，反強磁性層４としてＰｄ３２Ｐｔ１７Ｍｎ５１層を２５０Å，ピンド層５としてＮｉＦｅ層を４０Å，中間層６としてＣｕ層を３５Å，フリー層７としてＮｉＦｅ層を９０Åの順に積層し、このＮｉＦｅフリー層７を共有する形でこれまでとは逆に中間Ｃｕ層６，ＮｉＦｅピンド層５，Ｐｄ３２Ｐｔ１７Ｍｎ５１反強磁性層４を同じ厚さに形成した。下層側のＰｄＰｔＭｎ反強磁性層の下のＮｂ層及びＮｉＦｅ層はＰｄＰｔＭｎの結晶配向性を高めるためのバッファ層２０である。またこの例の場合、スピンバルブ膜の最上層に耐蝕性に優れた材料であるＰｄＰｔＭｎ反強磁性層４が形成されるため、前２例の様な酸化防止キャップ層を設ける必要は無い。その後、真空炉において真空中で２５００Ｏｅ程度の磁界を印加しながら２３０℃で１時間処理を行った。図８にこの様にして得られたスピンバルブ膜の磁気抵抗変化曲線（ＭＲ曲線）を示す。今回得られた２重構造スピンバルブ膜の最大ＭＲ比は単純構造型のものに比較して２倍以上の値を示しており、大きな出力が得られることがわかる。
【００２７】
また、本実施例において、下部バッファ層をＮｂ及びＮｉＦｅとしているが、これはＰｄＰｔＭｎは反強磁性材料の結晶性を良くするためのものであり材料としてはこの限りでは無く、例えばＴａ，Ｎｂなどの非磁性材料や、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅなどの軟磁性膜などでも可能である。
【００２８】
同様にピンド層、フリー層として用いられる磁性膜についても、このＮｉＦｅの限りではなく、ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅ，Ｃｏなどの磁性材料の単層及びそれらの積層膜を用いることが可能である。
【００２９】
中間層として用いているＣｕについても、他にＡｇ，Ａｕなどの非磁性材料を用いることも出来る。
第４の実施の形態
図９に本発明をＣｏＦｅを磁性層に持つ２重構造スピンバルブ膜に用いた場合の実施例を示す。試料は、第１の実施例同様ＤＣマグネトロンスパッタ法による成静止対向スパッタで、シリコン基板に成膜した。膜構成は、基板１上にバッファ層２０としてＮｂ層２を５０Å及びＮｉＦｅ層３を５０Å，反強磁性層４としてＰｄＰｔＭｎ層を２５０Å，ピンド層１０としてＣｏＦｅ層を３５Å，中間層６としてＣｕ層を３５Å，フリー層２１としてＣｏＦｅ層１１を１００Å及びＮｉＦｅ層１２の順に積層し、このフリー層２１のＮｉＦｅ層１２を共有する形でこれまでとは逆にフリー層２１のＣｏＦｅ層１１，Ｃｕ中間層６，ＣｏＦｅピンド層１０，Ｐｄ３２Ｐｔ１７Ｍｎ５１反強磁性層４を同じ厚さに形成した。この例の場合、スピンバルブ膜の最上層に耐蝕性に優れた材料であるＰｄＰｔＭｎが形成されるため、前２例の様な酸化防止キャップ層を設ける必要は無い。その後、真空炉において真空中で２５００Ｏｅ程度の磁界を印加しながら２３０℃で１時間処理を行った。
【００３０】
図１０に同様にして作成された単純構造スピンバルブ膜の磁気抵抗曲線を示す。本例の二重構造スピンバルブ膜のＭＲ比は実施例１に示す単純構造型のものに比較して約１３０％向上した。
【００３１】
また、本実施例において、下部バッファ層をＮｂ及びＮｉＦｅとしているが、これはＰｄＰｔＭｎは反強磁性材料の結晶性を良くするためのものであり材料としてはこの限りでは無く、例えばＴａ，Ｎｂなどの非磁性材料や、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅなどの軟磁性膜などでも可能である。
【００３２】
同様にピンド層、フリー層として用いられる磁性膜についても、このＣｏＦｅの限りではなく、ＣｏＮｉＦｅ，Ｃｏなどの磁性材料の単層及びそれらの積層膜を用いることが可能である。
【００３３】
中間層として用いているＣｕについても、他にＡｇ，Ａｕなどの非磁性材料を用いることも出来る。
第５の実施の形態
図１１に第４の実施形態例の磁気抵抗効果素子を磁気ヘッド用として用いた場合の実施例を示す。成膜は第４の実施形態例と同一とし、熱処理についても第４の実施形態例と同様、真空炉において真空中で２５００Ｏｅ程度の磁界を印加しながら２３０℃で１時間処理を行っているが、処理中に印加する磁場の方向は成膜時に印加した磁場方向と直交する方向に向けている。これを、一般的な薄膜パターニングにより２μｍの奥行きと１００μｍの長さの素子形状にエッチングし、その後図１１に示される形の端子部を形成する。この端子の材料としては3000ÅのＡｕを用いた。測定は図１１に示される通り、ピンド層の磁化方向と同一方向に磁場を印加し、その抵抗率の変化を直流４端子法で測定した。
【００３４】
図１２に同様にして形成されたスピンバルブ素子のＭＲ曲線を示す。図に見られる様に抵抗変化が８％以上といった優れたＭＲ特性を得ることが出来た。
第６の実施の形態
図１３に第４の実施形態例と同様にスピンバルブ膜の外側に反強磁性層が配置され，かつＣｏＦｅを磁性層に持つ２重構造スピンバルブ膜の他の実施形態例を示す。試料は、第４の実施形態例同様ＤＣマグネトロンスパッタ法による成静止対向スパッタで、（１００）シリコン基板に成膜した。膜構成は、基板１上にバッファ層２０としてＴａ層を５０Å，反強磁性層４としてＰｄＰｔＭｎ層を２５０Å，ピンド層１０としてＣｏＦｅ層を３５Å，中間層６としてＣｕ層を３５Å，フリー層２１としてＣｏＦｅ層１１を３５Å及びＮｉＦｅ層１２を２０Åの順に積層し、このフリー層２１のＮｉＦｅ層１２を共有する形でこれまでとは逆にフリー層２１のＣｏＦｅ層１１，Ｃｕ中間層６，ＣｏＦｅピンド層１０，Ｐｄ３２Ｐｔ１７Ｍｎ５１反強磁性層４を同じ厚さに形成した。その他の製造方法及び条件は，第４の実施形態例と同様である。
【００３５】
本実施形態例のスピンバルブ膜の厚さは，磁性層及び中間層の厚さ２３０Åに，上下の合計５００Åの反強磁性層４の厚さを加えた７３０Åとなる。一般に，スピンバルブ膜の膜厚は薄いことが望ましい。なぜなら，スピンバルブ膜が厚い場合には，このスピンバルブ膜を使用した磁気ヘッドのギャプが大きくなるため，媒体に記録された磁区幅を広くせざるを得ず媒体の信号記録密度が低下するからである。さらに，反強磁性層４が厚いと，スピンバルブ膜に占める磁気抵抗効果に寄与しない反強磁性層４の割合が高くなるため，シャント効果が大きくなり磁気抵抗効果が低下するという弊害を生ずる。従って，反強磁性層４は薄いことが望ましい。しかし，反強磁性層４が２５０Åより薄くては，ピンド層１０の磁化方位を適切に保持できない。これらの理由から，本実施形態例における反強磁性層４の厚さは，２５０Åとすることが好ましい。
【００３６】
図１５に本発明の第６実施形態例のスピンバルブのＭＲ曲線を示す。第４実施形態例と同様に８％以上のＭＲ比が実現されている。
第７の実施の形態
本発明の第７の実施形態例は，反強磁性層を中心に，その上下に上下対称に磁性層及び中間層を積層したスピンバブル膜に関する。
【００３７】
図１４に第７の実施形態例の２重構造型スピンバルブの断面構造を示す。図１４を参照して，（１００）面を主面とするＳｉ基板１上に，バッファ層２０として５０ÅのＴａ層，フリー層２１として２０ÅのＮｉＦｅ層１２の上に５５ÅのＣｏＦｅ層１１を積層した磁性層，非磁性の中間層６として３５ÅのＣｕ層，ピンド層１０として３５ÅのＣｏＦｅ層を，この順に積層した。次いで，前記のピンド層１０上に反強磁性層４として２５０ÅのＰｄ33Ｐｔ17Ｍｎ50を堆積した。次いで，反強磁性層４上に，ピンド層１０として３５ÅのＣｏＦｅ層，中間層６として３５ÅのＣｕ層，フリー層２１として２０ÅのＮｉＦｅ層１２の上に５５ÅのＣｏＦｅ層１１を積層した磁性層をこの順に積層した。これにより，反強磁性層４を中心とする上下対称の２重構造が形成された。さらに，酸化を防止するために，キャップ層９として５０ÅのＴａ層を堆積した。なお，これらの層の堆積方法及び条件は第４の実施形態例と同様であり，３０Ｏｅの磁界中でなされた。次いで，２０００Ｏｅの磁界中で２３０℃，３時間の真空熱処理をし，ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層４の規則格子化を進行させた。なお，本実施形態例のスピンバルブ膜の膜厚は，２５０Åの反強磁性層４が一層と，その上下に対称に配置された上下それぞれ１４５Åの厚さの中間層及びフリー層及びピンド層とを合わせた，合計５４０Åである。
【００３８】
図１６に本発明の第７実施形態例のスピンバルブのＭＲ曲線を示す。本実施形態例のスピンバルブ膜は，１２％以上の磁気抵抗効果を有する。これを，図１５に示す第６実施形態例の中間層，フリー層及びピンド層の積層した層の外側に反強磁性層を配置するスピンバルブのＭＲ曲線と比較すると，４％改善されている。さらに，本第７実施形態例のスピンバルブ膜は，５４０Åと第６実施形態例の７３０Åより９０Å薄い。従って，本第７実施形態例のスピンバルブ膜を使用した磁気ヘッドは，検出感度が高くかつ高密度の磁区を検出することができるから，高密度の磁気記録媒体の読み出し用ヘッドとして優れた特性を有する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の反強磁性膜を用いることにより、高出力で高信頼性の磁気抵抗効果素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】はＮｉＦｅ／  Ｐｄ３２Ｐｔ１７Ｍｎ５１積層膜のＭ−Ｈ曲線。
【図２】はＰｄ３２Ｐｔ１７Ｍｎ５１／ＮｉＦｅ積層膜のＭ−Ｈ曲線。
【図３】はＮｉＦｅを磁性層に用いた逆構造型スピンバルブの実施形態例。
【図４】はＮｉＦｅを磁性層に用いた逆構造型スピンバルブのＭＲ曲線。
【図５】はＣｏＦｅを磁性層に用いた逆構造型スピンバルブの実施形態例。
【図６】はＣｏＦｅを磁性層に用いた逆構造型スピンバルブのＭＲ曲線。
【図７】はＮｉＦｅを磁性層に用いた２重構造型スピンバルブの実施形態例。
【図８】はＮｉＦｅを磁性層に用いた２重構造型スピンバルブのＭＲ曲線。
【図９】はＣｏＦｅを磁性層に用いた２重構造型スピンバルブの実施形態例。
【図１０】はＣｏＦｅを磁性層に用いた２重構造型スピンバルブのＭＲ曲線。
【図１１】は本発明を用いた２重構造スピンバルブ素子の実施形態例
【図１２】は本発明を用いた２重構造スピンバルブ素子のＭＲ曲線
【図１３】はＣｏＦｅを磁性層に用いた２重構造型スピンバルブの他の実施形態例。
【図１４】はＣｏＦｅを磁性層に用いた他の２重構造型スピンバルブの実施形態例。
【図１５】は本発明の他の実施形態例にかかる２重構造型スピンバルブ素子のＭＲ曲線。
【図１６】は本発明の他の２重構造型スピンバルブ素子のＭＲ曲線。
図中、
１は基板
２０  バッファ層
２  Ｎｂ層
３  ＮｉＦｅ層
４  反強磁性層
５，１０  ピンド層
６  中間層
７，８，２１  フリー層
９  キャップ層
１１  ＣｏＦｅ層
１２  ＮｉＦｅ層
【図１】
0004038839.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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