JPH0621529A - 磁気抵抗素子 - Google Patents
磁気抵抗素子Info
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- JPH0621529A JPH0621529A JP3058877A JP5887791A JPH0621529A JP H0621529 A JPH0621529 A JP H0621529A JP 3058877 A JP3058877 A JP 3058877A JP 5887791 A JP5887791 A JP 5887791A JP H0621529 A JPH0621529 A JP H0621529A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易な構成で、然かも製造が容易である電気
抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が実用上十分高い磁気抵抗素
子を得る事を目的とする。 【構成】 保磁力を異にする少なくとも２種の薄膜状の
金属片２、３をオーミックコンタクトを介して互いに積
層させて形成された単位素子５と、該単位素子に該単位
素子の積層面と交差する方向に電流が流れる様に電極
６、７、が形成される様に構成する。
抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が実用上十分高い磁気抵抗素
子を得る事を目的とする。 【構成】 保磁力を異にする少なくとも２種の薄膜状の
金属片２、３をオーミックコンタクトを介して互いに積
層させて形成された単位素子５と、該単位素子に該単位
素子の積層面と交差する方向に電流が流れる様に電極
６、７、が形成される様に構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気抵抗素子に関するも
のであり、特に詳しくは金属薄膜状体を利用して常温に
於いて磁界強度を変化させた場合に、確実で且つ安定し
た電気抵抗の変化率を発生しえる磁気抵抗素子に関する
ものである。
のであり、特に詳しくは金属薄膜状体を利用して常温に
於いて磁界強度を変化させた場合に、確実で且つ安定し
た電気抵抗の変化率を発生しえる磁気抵抗素子に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、特定の金属片或いは金属膜に
電圧を掛けた状態で、当該金属に磁界を掛け、その磁界
の強さ、或いは磁界の方向を変化させると、当該金属片
或いは金属薄膜状片に流れる電流が変化する事は知られ
ており、係る電流の変化から、当該金属片或いは金属薄
膜状に於ける電気抵抗値が変化する事が理解され、従っ
て、係る現象を利用する事により、磁界に依存したスイ
ッチング手段を構成しえるものであると言う期待が有っ
た。
電圧を掛けた状態で、当該金属に磁界を掛け、その磁界
の強さ、或いは磁界の方向を変化させると、当該金属片
或いは金属薄膜状片に流れる電流が変化する事は知られ
ており、係る電流の変化から、当該金属片或いは金属薄
膜状に於ける電気抵抗値が変化する事が理解され、従っ
て、係る現象を利用する事により、磁界に依存したスイ
ッチング手段を構成しえるものであると言う期待が有っ
た。
【０００３】例えば、従来に於ける磁気抵抗素子は強磁
性金属膜に磁界をかけて、磁化を変化させる時、磁化と
電流とのなす角に依存する電気抵抗の変化を利用したも
のであるが、電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が７％を越
えるものは知られていない。又、従来に於ける磁気抵抗
素子の他の一例を図６に示すと、従来の磁気抵抗素子と
して、コバルトＣｏから構成された第１の金属薄膜状片
１０とニッケルＮｉから構成された第２の金属薄膜状片
２０とを絶縁膜として構成された酸化アルミニウムAl2O
3 の膜３０を両者の間に介在させて接続固定したもので
ある。尚、係る従来に於ける磁気抵抗素子の構造におい
ては、電圧を検出し易くする為に当該各金属薄膜状片を
Ｌ字型に形成しておくものである。即ち、従来に於ける
磁気抵抗素子に於いては、酸化アルミニウムから成る絶
縁膜をコバルトＣｏとニッケルＮｉと言う強磁性金属片
から成る電極で挟んで構成んしたものであり、該両者の
金属薄膜状片同士の接続面は強磁性のトンネル接合を形
成しており、そのトンネルコンダクタンス、換言すれば
該接合部の電気抵抗は両電極の磁化の相対角度Θに依存
して変化する。
性金属膜に磁界をかけて、磁化を変化させる時、磁化と
電流とのなす角に依存する電気抵抗の変化を利用したも
のであるが、電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が７％を越
えるものは知られていない。又、従来に於ける磁気抵抗
素子の他の一例を図６に示すと、従来の磁気抵抗素子と
して、コバルトＣｏから構成された第１の金属薄膜状片
１０とニッケルＮｉから構成された第２の金属薄膜状片
２０とを絶縁膜として構成された酸化アルミニウムAl2O
3 の膜３０を両者の間に介在させて接続固定したもので
ある。尚、係る従来に於ける磁気抵抗素子の構造におい
ては、電圧を検出し易くする為に当該各金属薄膜状片を
Ｌ字型に形成しておくものである。即ち、従来に於ける
磁気抵抗素子に於いては、酸化アルミニウムから成る絶
縁膜をコバルトＣｏとニッケルＮｉと言う強磁性金属片
から成る電極で挟んで構成んしたものであり、該両者の
金属薄膜状片同士の接続面は強磁性のトンネル接合を形
成しており、そのトンネルコンダクタンス、換言すれば
該接合部の電気抵抗は両電極の磁化の相対角度Θに依存
して変化する。
【０００４】係る構造を有する従来の磁気抵抗素子に於
ける磁界の変化と当該磁気抵抗素子の電気抵抗の変化に
付いて実験した結果を図７に示す。図７の実験結果は、
第１の金属薄膜状片１０として厚さ約１０００〜２００
０Åで幅が１ｍｍのコバルトＣｏと、第２の金属薄膜状
片２０として厚さ約１０００〜２０００Åで幅が１ｍｍ
のニッケルＮｉとをそれぞれ図７に示す様にＬ字型に形
成し、互いに各金属薄膜状片の端部が直角となる様に、
その角部同志を絶縁酸化膜としての約１０Åの膜厚を有
する酸化アルミニウムAl2O3 の薄膜３０を介在させて接
続固定したものである。
ける磁界の変化と当該磁気抵抗素子の電気抵抗の変化に
付いて実験した結果を図７に示す。図７の実験結果は、
第１の金属薄膜状片１０として厚さ約１０００〜２００
０Åで幅が１ｍｍのコバルトＣｏと、第２の金属薄膜状
片２０として厚さ約１０００〜２０００Åで幅が１ｍｍ
のニッケルＮｉとをそれぞれ図７に示す様にＬ字型に形
成し、互いに各金属薄膜状片の端部が直角となる様に、
その角部同志を絶縁酸化膜としての約１０Åの膜厚を有
する酸化アルミニウムAl2O3 の薄膜３０を介在させて接
続固定したものである。
【０００５】係る磁気抵抗素子に於けるコバルトＣｏは
保磁力Ｈｃが１８Ｏｅのものを選択し、又ニッケルＮｉ
は保磁力Ｈｃが５０Ｏｅのものを選択して使用した。更
に、コバルト金属薄膜状片１０の一端部１０─１とニッ
ケル金属薄膜状片２０の一端部２０─１との間に電流を
流し、コバルト金属薄膜状片１０の一端部１０─２とニ
ッケル金属薄膜状片２０の一端部２０─２との間の電圧
を測定する様に配線した。
保磁力Ｈｃが１８Ｏｅのものを選択し、又ニッケルＮｉ
は保磁力Ｈｃが５０Ｏｅのものを選択して使用した。更
に、コバルト金属薄膜状片１０の一端部１０─１とニッ
ケル金属薄膜状片２０の一端部２０─１との間に電流を
流し、コバルト金属薄膜状片１０の一端部１０─２とニ
ッケル金属薄膜状片２０の一端部２０─２との間の電圧
を測定する様に配線した。
【０００６】更に、本実験例においては磁界矢印Ｈの方
向、つまり電流の方向Ｉに対して直角の方向に磁界を掛
け、その磁界の強度Ｈ（Ｏｅ）を２００（Ｏｅ）から−
２００（Ｏｅ）の間で往復状に変化させた場合に於ける
当該磁気抵抗素子の電気抵抗率（ΔＲ／Ｒ）の変化を測
定したものである。本実験例に於ける該電気抵抗の変化
率（ΔＲ／Ｒ）の磁界依存性を調べた測定結果を図７に
示す。
向、つまり電流の方向Ｉに対して直角の方向に磁界を掛
け、その磁界の強度Ｈ（Ｏｅ）を２００（Ｏｅ）から−
２００（Ｏｅ）の間で往復状に変化させた場合に於ける
当該磁気抵抗素子の電気抵抗率（ΔＲ／Ｒ）の変化を測
定したものである。本実験例に於ける該電気抵抗の変化
率（ΔＲ／Ｒ）の磁界依存性を調べた測定結果を図７に
示す。
【０００７】尚、図７の測定条件は、室温下で、磁界強
度が０の場合に於ける該磁気抵抗素子の電気抵抗Ｒを
０．７８（Ω）、電流量Ｉを１００ｍＡに設定して測定
したものである。図７は上記実験に於ける磁界強度Ｈ
（Ｏｅ）と電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を表
した図であり、図８は上記実験に於ける磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）と磁化（Ｍ）との関係を示す図である。
度が０の場合に於ける該磁気抵抗素子の電気抵抗Ｒを
０．７８（Ω）、電流量Ｉを１００ｍＡに設定して測定
したものである。図７は上記実験に於ける磁界強度Ｈ
（Ｏｅ）と電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を表
した図であり、図８は上記実験に於ける磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）と磁化（Ｍ）との関係を示す図である。
【０００８】即ち、磁界強度Ｈ（Ｏｅ）を−２００（Ｏ
ｅ）から２００（Ｏｅ）迄振る場合には、磁界強度Ｈ
（Ｏｅ）が−５０Ｏｅまでは、コバルトＣｏとニッケル
Ｎｉの磁化（Ｍ）即ち磁気モーメントが、第１の方向
（下向き）に揃っており、更に該磁界強度Ｈ（Ｏｅ）が
─５０Ｏｅから１８Ｏｅの間も、コバルトＣｏとニッケ
ルＮｉの磁化（Ｍ）即ち磁気モーメントが、第１の方向
に揃っているが、磁界強度Ｈ（Ｏｅ）が１８Ｏｅを越え
５０Ｏｅと成る間の領域Ｂに於いては、コバルトＣｏの
磁気モーメントが第２の方向（上向き）を向くが、ニッ
ケルＮｉの磁気モーメントは依然としてもとの第１の方
向を向いたままとなるので、当該領域Ｂに於いて両金属
薄膜状片間に磁気モーメントの反転現象が発生する。
ｅ）から２００（Ｏｅ）迄振る場合には、磁界強度Ｈ
（Ｏｅ）が−５０Ｏｅまでは、コバルトＣｏとニッケル
Ｎｉの磁化（Ｍ）即ち磁気モーメントが、第１の方向
（下向き）に揃っており、更に該磁界強度Ｈ（Ｏｅ）が
─５０Ｏｅから１８Ｏｅの間も、コバルトＣｏとニッケ
ルＮｉの磁化（Ｍ）即ち磁気モーメントが、第１の方向
に揃っているが、磁界強度Ｈ（Ｏｅ）が１８Ｏｅを越え
５０Ｏｅと成る間の領域Ｂに於いては、コバルトＣｏの
磁気モーメントが第２の方向（上向き）を向くが、ニッ
ケルＮｉの磁気モーメントは依然としてもとの第１の方
向を向いたままとなるので、当該領域Ｂに於いて両金属
薄膜状片間に磁気モーメントの反転現象が発生する。
【０００９】更に、磁界強度Ｈ（Ｏｅ）が変化して５０
Ｏｅを越える値となると、ニッケルＮｉの磁気モーメン
トも第２の方向を向くことになるので、係る領域Ａに於
いては両金属薄膜状片間の磁気モーメントは第２の方向
（上向き）に揃った状態となる。次に、磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）を逆に２００（Ｏｅ）から−２００（Ｏｅ）迄振る
場合には、磁界強度Ｈ（Ｏｅ）が５０Ｏｅまでは、コバ
ルトＣｏとニッケルＮｉの磁化（Ｍ）即ち磁気モーメン
トが、第２の方向（上向き）に揃っており、更に該磁界
強度Ｈ（Ｏｅ）が５０Ｏｅから−１８Ｏｅの間も、コバ
ルトＣｏとニッケルＮｉの磁化（Ｍ）即ち磁気モーメン
トが、第２の方向に揃っているが、磁界強度Ｈ（Ｏｅ）
が−１８Ｏｅから下がって−５０Ｏｅに成る間の領域Ｄ
に於いては、コバルトＣｏの磁気モーメントが第１の方
向を向くが、ニッケルＮｉの磁気モーメントは依然とし
てもとの第２の方向を向いたままとなるので、当該領域
Ｄに於いて両金属薄膜状片間に磁気モーメントの反転現
象が発生する。
Ｏｅを越える値となると、ニッケルＮｉの磁気モーメン
トも第２の方向を向くことになるので、係る領域Ａに於
いては両金属薄膜状片間の磁気モーメントは第２の方向
（上向き）に揃った状態となる。次に、磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）を逆に２００（Ｏｅ）から−２００（Ｏｅ）迄振る
場合には、磁界強度Ｈ（Ｏｅ）が５０Ｏｅまでは、コバ
ルトＣｏとニッケルＮｉの磁化（Ｍ）即ち磁気モーメン
トが、第２の方向（上向き）に揃っており、更に該磁界
強度Ｈ（Ｏｅ）が５０Ｏｅから−１８Ｏｅの間も、コバ
ルトＣｏとニッケルＮｉの磁化（Ｍ）即ち磁気モーメン
トが、第２の方向に揃っているが、磁界強度Ｈ（Ｏｅ）
が−１８Ｏｅから下がって−５０Ｏｅに成る間の領域Ｄ
に於いては、コバルトＣｏの磁気モーメントが第１の方
向を向くが、ニッケルＮｉの磁気モーメントは依然とし
てもとの第２の方向を向いたままとなるので、当該領域
Ｄに於いて両金属薄膜状片間に磁気モーメントの反転現
象が発生する。
【００１０】更に、磁界強度Ｈ（Ｏｅ）が変化して−５
０Ｏｅを越えて下がった値となると、ニッケルＮｉの磁
気モーメントも第１の方向を向くことになるので、係る
領域Ｅに於いては両金属薄膜状片間の磁気モーメントは
第１の方向（下向き）に揃った状態となる。そして、図
７から明らかな様に、上記領域Ｂと領域Ｄ即ち両金属薄
膜状片の磁気モーメントＭが互いに反対の方向を向いて
いる所謂磁化反転状態にある場合に電気抵抗の変化率
（ΔＲ／Ｒ）が増加している事が判る。本実験に於ける
電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）の最大値は、０．１％で
あった。
０Ｏｅを越えて下がった値となると、ニッケルＮｉの磁
気モーメントも第１の方向を向くことになるので、係る
領域Ｅに於いては両金属薄膜状片間の磁気モーメントは
第１の方向（下向き）に揃った状態となる。そして、図
７から明らかな様に、上記領域Ｂと領域Ｄ即ち両金属薄
膜状片の磁気モーメントＭが互いに反対の方向を向いて
いる所謂磁化反転状態にある場合に電気抵抗の変化率
（ΔＲ／Ｒ）が増加している事が判る。本実験に於ける
電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）の最大値は、０．１％で
あった。
【００１１】つまり、本実験から金属薄膜状片の磁気モ
ーメントＭ反転状態にある場合には、該絶縁膜である酸
化アルミニウムの薄膜のトンネルコンダクタンスを最小
とするスピン依存トンネル効果が表れ、それが故に、該
磁気抵抗素子の抵抗が高くなると考えられている。所
で、係る実験に於ける該電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）
はたかだか０．１乃至０．２％のオーダーに過ぎず、係
る変化率では、電気回路に於けるスイッチング手段とし
ては実用には不向きであり、その改善が望まれていた。
ーメントＭ反転状態にある場合には、該絶縁膜である酸
化アルミニウムの薄膜のトンネルコンダクタンスを最小
とするスピン依存トンネル効果が表れ、それが故に、該
磁気抵抗素子の抵抗が高くなると考えられている。所
で、係る実験に於ける該電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）
はたかだか０．１乃至０．２％のオーダーに過ぎず、係
る変化率では、電気回路に於けるスイッチング手段とし
ては実用には不向きであり、その改善が望まれていた。
【００１２】係る問題を解決する為に、これまで種々の
改良が考えられて来ている。例えば、図６に示す磁気抵
抗素子の構成の内、コバルトＣｏの保磁力を１６Ｏｅ、
又ニッケルＮｉの保磁力を１１０Ｏｅとし、磁界の方向
を各金属薄膜状片間を流れる電流の方向に対して４５度
の角度となる様な方向Ｈ’に設定を変更して、又電流を
１００ｍＡとして実験した結果、図９に示す様なグラフ
が得られるが、電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は０．４
％に過ぎず、又コバルトＣｏの保磁力を７５Ｏｅ、又ニ
ッケルＮｉの保磁力を１２５Ｏｅとして見た場合でも図
１０に示す様に電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は０．５
％でしか無かった。つまり、従来における方法では、実
用的な磁気抵抗素子を得ることは不可能で有った。
改良が考えられて来ている。例えば、図６に示す磁気抵
抗素子の構成の内、コバルトＣｏの保磁力を１６Ｏｅ、
又ニッケルＮｉの保磁力を１１０Ｏｅとし、磁界の方向
を各金属薄膜状片間を流れる電流の方向に対して４５度
の角度となる様な方向Ｈ’に設定を変更して、又電流を
１００ｍＡとして実験した結果、図９に示す様なグラフ
が得られるが、電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は０．４
％に過ぎず、又コバルトＣｏの保磁力を７５Ｏｅ、又ニ
ッケルＮｉの保磁力を１２５Ｏｅとして見た場合でも図
１０に示す様に電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は０．５
％でしか無かった。つまり、従来における方法では、実
用的な磁気抵抗素子を得ることは不可能で有った。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、係る
従来の欠点を改善し、簡易な構成で、然かも製造が容易
である電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が実用上十分高い
磁気抵抗素子を得ようとするものである。
従来の欠点を改善し、簡易な構成で、然かも製造が容易
である電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が実用上十分高い
磁気抵抗素子を得ようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用
するものである。即ち、保磁力を異にする少なくとも２
種の薄膜状の金属片をオーミックコンタクトを介して互
いに積層させて形成された単位素子と、該単位素子に該
単位素子の積層面と交差する方向に電流が流れる様に電
極が形成されている磁気抵抗素子である。
達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用
するものである。即ち、保磁力を異にする少なくとも２
種の薄膜状の金属片をオーミックコンタクトを介して互
いに積層させて形成された単位素子と、該単位素子に該
単位素子の積層面と交差する方向に電流が流れる様に電
極が形成されている磁気抵抗素子である。
【００１５】
【作用】本発明に於いては、上記した様な構成を採用す
る事によって、保磁力を異にする少なくとも２種の薄膜
情報の金属片がオーミックコンタクトで接合されてお
り、且つ電流を該オーミックコンタクト面に対して略直
角の方向に流す事により、磁界強度の変化に伴い電気抵
抗を大きく上昇させる事が可能となる。処で、２つの強
磁性金属膜がトンネル接合又はオーミック接合を形成す
る時、薄膜間に電圧をかけると接合面を通して電流がな
がれる。
る事によって、保磁力を異にする少なくとも２種の薄膜
情報の金属片がオーミックコンタクトで接合されてお
り、且つ電流を該オーミックコンタクト面に対して略直
角の方向に流す事により、磁界強度の変化に伴い電気抵
抗を大きく上昇させる事が可能となる。処で、２つの強
磁性金属膜がトンネル接合又はオーミック接合を形成す
る時、薄膜間に電圧をかけると接合面を通して電流がな
がれる。
【００１６】強磁性金属中の電流を担う電子は３ｄ電子
であるが、その電子の性質はスピン即ち磁気モーメント
の向きに依存している。その為、接合面を流れる電流
は、２つの強磁性金属薄膜の磁化が同一の向き（平行）
の時は、（即ち、印加磁界が大きく、両薄膜が同方向に
飽和まで磁化している時）電流を担う電子のスピン（磁
気モーメント）が変化しないので、電子の受ける散乱効
果は小さく、従って電気抵抗は小さい。
であるが、その電子の性質はスピン即ち磁気モーメント
の向きに依存している。その為、接合面を流れる電流
は、２つの強磁性金属薄膜の磁化が同一の向き（平行）
の時は、（即ち、印加磁界が大きく、両薄膜が同方向に
飽和まで磁化している時）電流を担う電子のスピン（磁
気モーメント）が変化しないので、電子の受ける散乱効
果は小さく、従って電気抵抗は小さい。
【００１７】次に、磁界を減らし、磁界ゼロから逆向き
の磁界を加えると保磁力Ｈｃの小さな金属の磁化が逆転
し、接合面を挟んで様金属薄膜の磁化が反対方向を向く
（反平行）ことになる。この時は、電流を担う電子のス
ピン（磁気モーメント）は逆向きの磁化の影響を受ける
為に、電子の受ける散乱効果は大きくなり、従って電気
抵抗はこの状態で大きくなる。
の磁界を加えると保磁力Ｈｃの小さな金属の磁化が逆転
し、接合面を挟んで様金属薄膜の磁化が反対方向を向く
（反平行）ことになる。この時は、電流を担う電子のス
ピン（磁気モーメント）は逆向きの磁化の影響を受ける
為に、電子の受ける散乱効果は大きくなり、従って電気
抵抗はこの状態で大きくなる。
【００１８】更に、逆向きの磁界を大きくすると、保磁
力Ｈｃと大きな薄膜の磁化も反転し、再び両金属薄膜の
磁化は両者とも反対方向を向く（平行）ことになる。従
って、電子のスピンの向きから決まる散乱効果は小さく
なり、電気抵抗は小さくなり、最初の状態に戻る。この
ような、磁化の向きが平行か、反平行かに依存する電気
抵抗の変化がΔＲであり、当該素子を構成する２つの金
属の組合せによって決まる。一方、電気抵抗Ｒは素子を
構成する２つの金属の抵抗率、厚さ、断面積、接合面の
状態によって決まるので、Ｒをある程度小さくし、適当
な大きさにすることによりΔＲ／Ｒを大きくすることが
出来るのである。
力Ｈｃと大きな薄膜の磁化も反転し、再び両金属薄膜の
磁化は両者とも反対方向を向く（平行）ことになる。従
って、電子のスピンの向きから決まる散乱効果は小さく
なり、電気抵抗は小さくなり、最初の状態に戻る。この
ような、磁化の向きが平行か、反平行かに依存する電気
抵抗の変化がΔＲであり、当該素子を構成する２つの金
属の組合せによって決まる。一方、電気抵抗Ｒは素子を
構成する２つの金属の抵抗率、厚さ、断面積、接合面の
状態によって決まるので、Ｒをある程度小さくし、適当
な大きさにすることによりΔＲ／Ｒを大きくすることが
出来るのである。
【００１９】
【実施例】以下に、本発明に係る磁気抵抗素子の具体例
を図面を参照しながら詳細に説明する。即ち、図１は、
本発明に係る磁気抵抗素子１の構成の一例を示す断面図
であり、その構成は、保磁力を異にする少なくとも２種
の薄膜状の金属片２、３をオーミックコンタクト４を介
して互いに積層させて形成された単位素子５と、該単位
素子５に該単位素子５の積層面４と交差する方向に電流
Ｉが流れる様に電極６、７が形成されているものであ
る。
を図面を参照しながら詳細に説明する。即ち、図１は、
本発明に係る磁気抵抗素子１の構成の一例を示す断面図
であり、その構成は、保磁力を異にする少なくとも２種
の薄膜状の金属片２、３をオーミックコンタクト４を介
して互いに積層させて形成された単位素子５と、該単位
素子５に該単位素子５の積層面４と交差する方向に電流
Ｉが流れる様に電極６、７が形成されているものであ
る。
【００２０】本発明に於いて使用される保磁力を異にす
る少なくとも２種の薄膜状の金属片２、３としては、例
えば比較的強磁性を有する銅、金、鉄、ニッケル、コバ
ルト、アルミニウム、クロム、マンガン、マグネシウ
ム、亜鉛、錫、鉛、ニオブ、テルル、ガドリウム等から
成る金属或いは、前記の金属から選ばれた少なくとも２
種からなる合金若しくはフェライト等の中から選択され
るものである。
る少なくとも２種の薄膜状の金属片２、３としては、例
えば比較的強磁性を有する銅、金、鉄、ニッケル、コバ
ルト、アルミニウム、クロム、マンガン、マグネシウ
ム、亜鉛、錫、鉛、ニオブ、テルル、ガドリウム等から
成る金属或いは、前記の金属から選ばれた少なくとも２
種からなる合金若しくはフェライト等の中から選択され
るものである。
【００２１】選択の組合せは特に限定されるものではな
いが、従来からの知見から、金とコバルト、鉄とコバル
ト、鉄とクロム、ニッケルとコバルト等及びそれ等の合
金等の組合せから選択された一つで構成されたものであ
る事が好ましい。又、上記に従って選択された保磁力Ｈ
ｃを異にする少なくとも２種の薄膜状の金属片の保磁力
Ｈｃは適当な差、例えば互いに少なくとも１０Ｈｅの差
を有している事が好ましく、両薄膜金属片の磁化の反転
状態が確実に実現される事が好ましい。
いが、従来からの知見から、金とコバルト、鉄とコバル
ト、鉄とクロム、ニッケルとコバルト等及びそれ等の合
金等の組合せから選択された一つで構成されたものであ
る事が好ましい。又、上記に従って選択された保磁力Ｈ
ｃを異にする少なくとも２種の薄膜状の金属片の保磁力
Ｈｃは適当な差、例えば互いに少なくとも１０Ｈｅの差
を有している事が好ましく、両薄膜金属片の磁化の反転
状態が確実に実現される事が好ましい。
【００２２】又、本発明に於いては、該金属薄膜状片は
少なくとも２種類の保磁力を異にする、異なった金属材
料で構成された素材を使用するものであるが、３種また
はそれ以上の互いに異なる金属薄膜状片を組み合わせて
使用する事も可能である。本発明に於ける各金属薄膜状
片２、３、の膜厚は特に限定されるものでは無いが、好
ましくは厚さ約１０００〜２０００Åを有しているもの
が使用される。
少なくとも２種類の保磁力を異にする、異なった金属材
料で構成された素材を使用するものであるが、３種また
はそれ以上の互いに異なる金属薄膜状片を組み合わせて
使用する事も可能である。本発明に於ける各金属薄膜状
片２、３、の膜厚は特に限定されるものでは無いが、好
ましくは厚さ約１０００〜２０００Åを有しているもの
が使用される。
【００２３】又、本発明に於ける係る選択された、複数
個の金属薄膜状片２、３の形状は特に限定されるもので
は無いが、従来の磁気抵抗素子の様に、Ｌ字型に構成し
たもので有っても良く、図２に示す様に、四角形、丸
形、楕円形、多角形、菱形、短冊形の様に一方向が長尺
状に形成された矩形等のものが使用でき、又これ等は使
用形態、使用場所、使用目的等に応じて適宜の形状を採
用する事が可能である。又、各金属薄膜状片の断面積も
特に限定されるものでは無いが、例えば、数ｍｍ2 以下
で有れば十分である。
個の金属薄膜状片２、３の形状は特に限定されるもので
は無いが、従来の磁気抵抗素子の様に、Ｌ字型に構成し
たもので有っても良く、図２に示す様に、四角形、丸
形、楕円形、多角形、菱形、短冊形の様に一方向が長尺
状に形成された矩形等のものが使用でき、又これ等は使
用形態、使用場所、使用目的等に応じて適宜の形状を採
用する事が可能である。又、各金属薄膜状片の断面積も
特に限定されるものでは無いが、例えば、数ｍｍ2 以下
で有れば十分である。
【００２４】本発明に於ける特徴の一つは、上記選択さ
れた複数の保磁力の異なる金属薄膜状片２、３を互いに
その対向する表面を接合するものであるが、従来は、絶
縁膜として、所定の厚さを有する酸化膜（例えば酸化ア
ルミニウム、酸化ニッケル）を介在させていたが、本発
明に於いては係る絶縁膜を用いずに直接両者の金属薄膜
状片をオーミックコンタクトを形成するように接合する
ものである。
れた複数の保磁力の異なる金属薄膜状片２、３を互いに
その対向する表面を接合するものであるが、従来は、絶
縁膜として、所定の厚さを有する酸化膜（例えば酸化ア
ルミニウム、酸化ニッケル）を介在させていたが、本発
明に於いては係る絶縁膜を用いずに直接両者の金属薄膜
状片をオーミックコンタクトを形成するように接合する
ものである。
【００２５】本発明における該オーミックコンタクトと
は、該両金属薄膜状片同士が直接に且つ完全に接合し合
い適当な電気抵抗を有するものであるが、例えば、極く
薄い不完全な酸化膜で、その膜に多数の孔が形成されて
いて、その孔部を介して当該金属薄膜状片同士がオーミ
ックコンタクトしえるものであれば、本発明に使用しえ
る事は言うまでもない。従来に於ける磁気抵抗素子に於
いては、上記した絶縁膜は、トンネル効果を発揮する為
に、極めて均一の１ｎｍ程度の薄膜を形成させる必要が
あり、その製造は、難しく従って工業的な生産性を持っ
て大量生産することが出来なかった。
は、該両金属薄膜状片同士が直接に且つ完全に接合し合
い適当な電気抵抗を有するものであるが、例えば、極く
薄い不完全な酸化膜で、その膜に多数の孔が形成されて
いて、その孔部を介して当該金属薄膜状片同士がオーミ
ックコンタクトしえるものであれば、本発明に使用しえ
る事は言うまでもない。従来に於ける磁気抵抗素子に於
いては、上記した絶縁膜は、トンネル効果を発揮する為
に、極めて均一の１ｎｍ程度の薄膜を形成させる必要が
あり、その製造は、難しく従って工業的な生産性を持っ
て大量生産することが出来なかった。
【００２６】又、本発明に於いては保磁力を異にする少
なくとも２種の薄膜状の金属片をオーミックコンタクト
を介して互いに積層させて形成された単位素子５に、該
単位素子５の積層面４と交差する方向、好ましくは直角
な方向に電流が流れる様に電極６、７が形成されている
ものである。該電極には、適宜の電流源８、好ましくは
定電流源が接続され、当該単位素子５に所定の電流を流
す様に構成されている。
なくとも２種の薄膜状の金属片をオーミックコンタクト
を介して互いに積層させて形成された単位素子５に、該
単位素子５の積層面４と交差する方向、好ましくは直角
な方向に電流が流れる様に電極６、７が形成されている
ものである。該電極には、適宜の電流源８、好ましくは
定電流源が接続され、当該単位素子５に所定の電流を流
す様に構成されている。
【００２７】又、本発明に於いては、上記した単位素子
５を単独で使用して、磁気抵抗素子を構成するもので有
っても良く、又該単位素子５を図３に示す様にその表面
同士を互いに接合させる様にして複数個積層して棒状体
の磁気抵抗素子を構成したもので有っても良い。係る棒
状体磁気抵抗素子の断面形状は、例えば図２に示される
様な平面形状の何れかで有っても良い。係る構成を有す
る磁気抵抗素子を製造するには、保磁力を異にする少な
くとも２種の金属薄膜を接合した単位薄膜体を複数枚積
層した後、所定の部分を所定の断面となる様にエッチン
グ等の処理技術を用いて分離残留させる事により製造す
る事が出来る。
５を単独で使用して、磁気抵抗素子を構成するもので有
っても良く、又該単位素子５を図３に示す様にその表面
同士を互いに接合させる様にして複数個積層して棒状体
の磁気抵抗素子を構成したもので有っても良い。係る棒
状体磁気抵抗素子の断面形状は、例えば図２に示される
様な平面形状の何れかで有っても良い。係る構成を有す
る磁気抵抗素子を製造するには、保磁力を異にする少な
くとも２種の金属薄膜を接合した単位薄膜体を複数枚積
層した後、所定の部分を所定の断面となる様にエッチン
グ等の処理技術を用いて分離残留させる事により製造す
る事が出来る。
【００２８】かくして形成された、図３に示す様な棒状
の磁気抵抗素子５５は、その周囲を適宜の絶縁体で包囲
形成させる事により単一の磁気抵抗素子として使用しえ
る。本発明に於ける該単位素子５５は例えば１０個以上
の単位素子５を積層したもので有っても良く、好ましく
は、１００個以上の単位素子５を積層したもので有って
も良い。
の磁気抵抗素子５５は、その周囲を適宜の絶縁体で包囲
形成させる事により単一の磁気抵抗素子として使用しえ
る。本発明に於ける該単位素子５５は例えば１０個以上
の単位素子５を積層したもので有っても良く、好ましく
は、１００個以上の単位素子５を積層したもので有って
も良い。
【００２９】係る構成から成る本発明の磁気抵抗素子
は、該単位素子の積層方向と直角、つまり接合面と平行
に磁界を掛けて使用するものであるが、その場合、磁界
強度の変化に伴う室温での電気抵抗の変化率（ΔＲ／
Ｒ）が１０％以上となるものである。更に好ましくは、
当該電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が２０％以上のもの
も得られるのである。
は、該単位素子の積層方向と直角、つまり接合面と平行
に磁界を掛けて使用するものであるが、その場合、磁界
強度の変化に伴う室温での電気抵抗の変化率（ΔＲ／
Ｒ）が１０％以上となるものである。更に好ましくは、
当該電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が２０％以上のもの
も得られるのである。
【００３０】又、本発明に係る磁気抵抗素子１は、それ
単独で使用する事も出来るが、好ましくは図３に示す様
に棒状体５５に形成された物を使用する事が出来る。
特に断面形状が短冊形である長尺状矩形を有する金属薄
膜から構成される単位磁気抵抗素子を多数重ねて形成し
た偏平状の棒状体は、それ単独で使用すると、その断面
形状の長尺方向の軸線に対して交差する磁界の方向によ
り電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）の大きさが変化し、特
にその角度が４５度の時にその変化が最大となる。
単独で使用する事も出来るが、好ましくは図３に示す様
に棒状体５５に形成された物を使用する事が出来る。
特に断面形状が短冊形である長尺状矩形を有する金属薄
膜から構成される単位磁気抵抗素子を多数重ねて形成し
た偏平状の棒状体は、それ単独で使用すると、その断面
形状の長尺方向の軸線に対して交差する磁界の方向によ
り電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）の大きさが変化し、特
にその角度が４５度の時にその変化が最大となる。
【００３１】又、本発明に於いては、係る棒状体の磁気
抵抗素子５５を少なくとも２個互いに直列に接続して使
用する事が好ましく、更には、該短冊状の平面形状を有
する棒状体磁気抵抗素子５５を使用する場合には、該棒
状体磁気抵抗素子５５を少なくとも２個の磁気抵抗素子
５５を直列に接続し、且つ各磁気抵抗素子５５の断面に
於ける長尺状軸方向が互いに直角となる様に配列して使
用する事が好ましい。係る構成を採用する事により、該
磁気抵抗素子５５は磁界の方向依存性がなくなり、どの
方向に磁界を印加しても、磁界の大きさのみによって電
気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が決定される事になる。
抵抗素子５５を少なくとも２個互いに直列に接続して使
用する事が好ましく、更には、該短冊状の平面形状を有
する棒状体磁気抵抗素子５５を使用する場合には、該棒
状体磁気抵抗素子５５を少なくとも２個の磁気抵抗素子
５５を直列に接続し、且つ各磁気抵抗素子５５の断面に
於ける長尺状軸方向が互いに直角となる様に配列して使
用する事が好ましい。係る構成を採用する事により、該
磁気抵抗素子５５は磁界の方向依存性がなくなり、どの
方向に磁界を印加しても、磁界の大きさのみによって電
気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が決定される事になる。
【００３２】次に、本発明に係る磁気抵抗素子１の最適
な具体例を説明する。保磁力１３ＯｅのコバルトＣｏ金
属薄膜状片２と保磁力５５ＯｅのニッケルＮｉ金属薄膜
状片３とを、断面積が１ｍｍ2 となる様に長尺軸を有す
る短冊状に打ち抜いたものを直接接合してオーミックコ
ンタクト４を形成させ、該コバルトＣｏの金属薄膜状片
２と該ニッケルＮｉ金属薄膜状片３の外表面に電極６、
７をそれぞれ取り付けて単位素子５を構成し、適宜の定
電流源８から該単位素子５に電流を流し、該単位素子５
の接合面４に対して直角方向に流れる電流Ｉが一定電流
１００ｍＡとなる様に設定した。
な具体例を説明する。保磁力１３ＯｅのコバルトＣｏ金
属薄膜状片２と保磁力５５ＯｅのニッケルＮｉ金属薄膜
状片３とを、断面積が１ｍｍ2 となる様に長尺軸を有す
る短冊状に打ち抜いたものを直接接合してオーミックコ
ンタクト４を形成させ、該コバルトＣｏの金属薄膜状片
２と該ニッケルＮｉ金属薄膜状片３の外表面に電極６、
７をそれぞれ取り付けて単位素子５を構成し、適宜の定
電流源８から該単位素子５に電流を流し、該単位素子５
の接合面４に対して直角方向に流れる電流Ｉが一定電流
１００ｍＡとなる様に設定した。
【００３３】そして、磁界を該単位素子の電流の流れる
方向と直角方向（Ｈ方向）に掛け、その磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）を２００ＨＯｅから−２００ＨＯｅ迄振り、その時
の電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）を測定した。測定の結
果、本具体例の磁界０に於ける該磁気抵抗素子の電気抵
抗Ｒは２１ｍΩであり、又磁界を変化させた場合の最大
の抵抗の変化ΔＲは４．６ｍΩであった。従って、本具
体例に於ける電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は２２％と
なり、従来の方法にくらべて大幅に電気抵抗の変化率
（ΔＲ／Ｒ）の改善が見られ、又係る電気抵抗の変化率
（ΔＲ／Ｒ）のレベルは、実用上十分なものである。
方向と直角方向（Ｈ方向）に掛け、その磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）を２００ＨＯｅから−２００ＨＯｅ迄振り、その時
の電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）を測定した。測定の結
果、本具体例の磁界０に於ける該磁気抵抗素子の電気抵
抗Ｒは２１ｍΩであり、又磁界を変化させた場合の最大
の抵抗の変化ΔＲは４．６ｍΩであった。従って、本具
体例に於ける電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は２２％と
なり、従来の方法にくらべて大幅に電気抵抗の変化率
（ΔＲ／Ｒ）の改善が見られ、又係る電気抵抗の変化率
（ΔＲ／Ｒ）のレベルは、実用上十分なものである。
【００３４】
【発明の効果】本発明に於いては、電気抵抗の変化率
（ΔＲ／Ｒ）が実用上十分高い磁気抵抗素子を簡易な構
成で容易に得る事が出来、更には、製造方法も容易で大
量生産に適する方法で製造が出来るので高性能の磁気抵
抗素子を安価に生産する事が可能となる。
（ΔＲ／Ｒ）が実用上十分高い磁気抵抗素子を簡易な構
成で容易に得る事が出来、更には、製造方法も容易で大
量生産に適する方法で製造が出来るので高性能の磁気抵
抗素子を安価に生産する事が可能となる。
【図１】図１は、本発明に係る磁気抵抗素子に使用され
る単位素子の構造の一例を示す断面図である。
る単位素子の構造の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る磁気抵抗素子に使用され
る単位素子の平面形状の例を示す図である。
る単位素子の平面形状の例を示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る磁気抵抗素子の他の構成
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明に係る磁気抵抗素子により得ら
れる磁界強度と磁気モーメントとの関係を示す図であ
る。
れる磁界強度と磁気モーメントとの関係を示す図であ
る。
【図５】図５は、本発明に係る磁気抵抗素子により得ら
れる磁界強度と電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係
を示す図である。
れる磁界強度と電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係
を示す図である。
【図６】図６は、従来の磁気抵抗素子に於ける構成の一
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図７】図７は、従来の磁気抵抗素子により得られる磁
界強度と電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を示す
図である。
界強度と電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を示す
図である。
【図８】図８は、従来の磁気抵抗素子により得られる磁
界強度と磁気モーメントとの関係を示す図である。
界強度と磁気モーメントとの関係を示す図である。
【図９】図９は、従来に於ける他の磁気抵抗素子により
得られる磁界強度と磁気モーメントとの関係を示す図で
ある。
得られる磁界強度と磁気モーメントとの関係を示す図で
ある。
【図１０】図１０は従来に於ける他の磁気抵抗素子によ
り得られる磁界強度と電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）と
の関係を示す図である。
り得られる磁界強度と電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）と
の関係を示す図である。
１…磁気抵抗素子 ２、３…金属薄膜状片 ４…オーミックコンタクト部 ５…単位素子 ６、７…電極 ８…定電流源 １０…第１の金属薄膜状片 ２０…第２の金属薄膜状片 ３０…絶縁膜 ５５…磁気抵抗素子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年５月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】
【作用】本発明に於いては、上記した様な構成を採用す
る事によって、保磁力を異にする少なくとも２種の薄膜
状の金属片がオーミックコンタクトで接合されており、
且つ電流を該オーミックコンタクト面に対して略直角の
方向に流す事により、磁界強度の変化に伴い電気抵抗を
大きく上昇させる事が可能となる。処で、２つの強磁性
金属膜がトンネル接合又はオーミック接合を形成する
時、薄膜間に電圧をかけると接合面を通して電流がなが
れる。
る事によって、保磁力を異にする少なくとも２種の薄膜
状の金属片がオーミックコンタクトで接合されており、
且つ電流を該オーミックコンタクト面に対して略直角の
方向に流す事により、磁界強度の変化に伴い電気抵抗を
大きく上昇させる事が可能となる。処で、２つの強磁性
金属膜がトンネル接合又はオーミック接合を形成する
時、薄膜間に電圧をかけると接合面を通して電流がなが
れる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】次に、磁界を減らし、磁界ゼロから逆向き
の磁界を加えると保磁力Ｈｃの小さな金属の磁化が逆転
し、接合面を挟んで両金属薄膜の磁化が互に反対方向を
向く（反平行）ことになる。この時は、電流を担う電子
のスピン（磁気モーメント）は逆向きの磁化の影響を受
ける為に、電子の受ける散乱効果は大きくなり、従って
電気抵抗はこの状態で大きくなる。
の磁界を加えると保磁力Ｈｃの小さな金属の磁化が逆転
し、接合面を挟んで両金属薄膜の磁化が互に反対方向を
向く（反平行）ことになる。この時は、電流を担う電子
のスピン（磁気モーメント）は逆向きの磁化の影響を受
ける為に、電子の受ける散乱効果は大きくなり、従って
電気抵抗はこの状態で大きくなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】更に、逆向きの磁界を大きくすると、保磁
力Ｈｃの大きな薄膜の磁化も反転し、再び両金属薄膜の
磁化は両者とも同方向を向く（平行）ことになる。従っ
て、電子のスピンの向きから決まる散乱効果は小さくな
り、電気抵抗は小さくなり、最初の状態に戻る。このよ
うな、磁化の向きが平行か、反平行かに依存する電気抵
抗の変化がΔＲであり、当該素子を構成する２つの金属
の組合せによって決まる。一方、電気抵抗Ｒは素子を構
成する２つの金属の抵抗率、厚さ、断面積、接合面の状
態によって決まるので、Ｒをある程度小さくし、適当な
大きさにすることによりΔＲ／Ｒを大きくすることが出
来るのである。
力Ｈｃの大きな薄膜の磁化も反転し、再び両金属薄膜の
磁化は両者とも同方向を向く（平行）ことになる。従っ
て、電子のスピンの向きから決まる散乱効果は小さくな
り、電気抵抗は小さくなり、最初の状態に戻る。このよ
うな、磁化の向きが平行か、反平行かに依存する電気抵
抗の変化がΔＲであり、当該素子を構成する２つの金属
の組合せによって決まる。一方、電気抵抗Ｒは素子を構
成する２つの金属の抵抗率、厚さ、断面積、接合面の状
態によって決まるので、Ｒをある程度小さくし、適当な
大きさにすることによりΔＲ／Ｒを大きくすることが出
来るのである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】又、本発明に係る磁気抵抗素子１は、それ
単独で使用する事も出来るが、好ましくは図３に示す様
に棒状体５５に形成された物を使用する事が出来る。
特に断面形状が短冊形である長尺状矩形を有する金属薄
膜から構成される単位磁気抵抗素子を多数重ねて形成し
た偏平状の棒状体は、それ単独で使用すると、その断面
形状の長尺方向の軸線に対して交差する磁界の方向によ
り電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）の大きさが変化し、特
にその角度が０度または４５度の時にその変化が最大と
なる。
単独で使用する事も出来るが、好ましくは図３に示す様
に棒状体５５に形成された物を使用する事が出来る。
特に断面形状が短冊形である長尺状矩形を有する金属薄
膜から構成される単位磁気抵抗素子を多数重ねて形成し
た偏平状の棒状体は、それ単独で使用すると、その断面
形状の長尺方向の軸線に対して交差する磁界の方向によ
り電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）の大きさが変化し、特
にその角度が０度または４５度の時にその変化が最大と
なる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正内容】
【００３３】そして、磁界を該単位素子の電流の流れる
方向と直角方向（Ｈ方向）に掛け、その磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）を２００Ｏｅから−２００Ｏｅ迄振り、その時の電
気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）を測定した。測定の結果、
本具体例の磁界０に於ける該磁気抵抗素子の電気抵抗Ｒ
は２１ｍΩであり、又磁界を変化させた場合の最大の抵
抗の変化ΔＲは４．６ｍΩであった。従って、本具体例
に於ける電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は２２％とな
り、従来の方法にくらべて大幅に電気抵抗の変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）の改善が見られ、又係る電気抵抗の変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）のレベルは、実用上十分なものである。 ─────────────────────────────────────────────────────
方向と直角方向（Ｈ方向）に掛け、その磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）を２００Ｏｅから−２００Ｏｅ迄振り、その時の電
気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）を測定した。測定の結果、
本具体例の磁界０に於ける該磁気抵抗素子の電気抵抗Ｒ
は２１ｍΩであり、又磁界を変化させた場合の最大の抵
抗の変化ΔＲは４．６ｍΩであった。従って、本具体例
に於ける電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は２２％とな
り、従来の方法にくらべて大幅に電気抵抗の変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）の改善が見られ、又係る電気抵抗の変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）のレベルは、実用上十分なものである。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年５月２４日
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】そして、磁界を該単位素子の電流の流れる
方向と直角方向（Ｈ方向）に掛け、その磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）を２００Ｏｅから−２００Ｏｅ迄振り、その時の電
気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）を測定した。測定の結果、
本具体例の磁界０に於ける該磁気抵抗素子の電気抵抗Ｒ
は２１ｍΩであり、又磁界を変化させた場合の最大の抵
抗の変化ΔＲは４．６ｍΩであった。従って、本具体例
に於ける電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は２２％とな
り、従来の方法にくらべて大幅に電気抵抗の変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）の改善が見られ、又係る電気抵抗の変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）のレベルは、実用上十分なものである。
方向と直角方向（Ｈ方向）に掛け、その磁界強度Ｈ（Ｏ
ｅ）を２００Ｏｅから−２００Ｏｅ迄振り、その時の電
気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）を測定した。測定の結果、
本具体例の磁界０に於ける該磁気抵抗素子の電気抵抗Ｒ
は２１ｍΩであり、又磁界を変化させた場合の最大の抵
抗の変化ΔＲは４．６ｍΩであった。従って、本具体例
に於ける電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）は２２％とな
り、従来の方法にくらべて大幅に電気抵抗の変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）の改善が見られ、又係る電気抵抗の変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）のレベルは、実用上十分なものである。
フロントページの続き (72)発明者 末澤 慶孝 千葉県市原市若宮３丁目14番５号 (72)発明者 ▲高▼橋 史明 東京都町田市つくし野４丁目11番地９
Claims (11)
- 【請求項１】 保磁力を異にする少なくとも２種の薄膜
状の金属片をオーミックコンタクトを介して互いに積層
させて形成された単位素子と、該単位素子に該単位素子
の積層面と交差する方向に電流が流れる様に電極が形成
されている事を特徴とする磁気抵抗素子。 - 【請求項２】 該単位素子が複数個積層されて構成され
ている事を特徴とする請求項１記載の磁気抵抗素子。 - 【請求項３】 磁界強度の変化に伴う室温での電気抵抗
の変化率（ΔＲ／Ｒ）が１０％以上である事を特徴とす
る請求項１記載の磁気抵抗素子。 - 【請求項４】 該電気抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）が２０
％以上である事を特徴とする請求項３記載の磁気抵抗素
子。 - 【請求項５】 該単位素子を構成する少なくとも２種の
互いに異なる薄膜状の金属片は、比較的強磁性を有する
銅、金、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニウム、クロ
ム、マンガン、マグネシウム、亜鉛、錫、鉛、ニオブ、
テルル、ガドリウム等から成る金属或いは、前記の金属
から選ばれた少なくとも２種からなる合金若しくはフェ
ライト等の中から選択されるものである事を特徴とする
請求項１記載の磁気抵抗素子。 - 【請求項６】 該単位素子の少なくとも２種の互いに異
なる薄膜状金属片は、金とコバルト、鉄とコバルト、鉄
とクロム、ニッケルとコバルト等及びそれ等の合金等の
組合せから選択された一つで構成されたものである事を
特徴とする請求項５記載の磁気抵抗素子。 - 【請求項７】 上記により選択された少なくとも２種の
金属薄膜状片は、当該各金属薄膜状片の保磁力間に適度
の差が存在しているものである事を特徴とする請求項１
記載の磁気抵抗素子。 - 【請求項８】 該磁気抵抗素子は複数個の単位素子が、
各薄膜状片単位素子の表面が互いに接触するように接合
されて形成された棒状体である事を特徴とする請求項２
記載の磁気抵抗素子。 - 【請求項９】 該各薄膜状片単位素子が長尺状の短冊形
の平面形状を有している事を特徴とする請求項７乃至８
記載の磁気抵抗素子。 - 【請求項１０】 該棒状体から構成された少なくとも２
個の磁気抵抗素子を直列に接続した事を特徴とする請求
項７乃至９記載の磁気抵抗素子。 - 【請求項１１】 長尺状短冊形平面を有する該薄膜状片
単位素子を複数個積層して形成した偏平状棒状体で構成
された少なくとも２個の磁気抵抗素子を直列に接続し、
且つ各磁気抵抗素子を互いにその長尺状軸方向が直角と
なる様に配列され固定されている事を特徴とする請求項
１０記載の磁気抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058877A JP2593250B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 磁気抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058877A JP2593250B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 磁気抵抗素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621529A true JPH0621529A (ja) | 1994-01-28 |
| JP2593250B2 JP2593250B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=13096992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3058877A Expired - Lifetime JP2593250B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 磁気抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593250B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6215696B1 (en) | 1997-08-04 | 2001-04-10 | Nec Corporation | Ferromagnetic tunnel junction device and method of forming the same |
| US8733230B2 (en) | 2008-05-28 | 2014-05-27 | Nestec S.A. | Pump for liquid beverage preparation devices |
| US9510707B2 (en) | 2010-01-06 | 2016-12-06 | Nestec S.A. | Vibration proof water tank of a beverage machine |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3058877A patent/JP2593250B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6215696B1 (en) | 1997-08-04 | 2001-04-10 | Nec Corporation | Ferromagnetic tunnel junction device and method of forming the same |
| US6392281B1 (en) | 1997-08-04 | 2002-05-21 | Nec Corporation | Ferromagnetic tunnel junction device and method of forming the same |
| US8733230B2 (en) | 2008-05-28 | 2014-05-27 | Nestec S.A. | Pump for liquid beverage preparation devices |
| US9510707B2 (en) | 2010-01-06 | 2016-12-06 | Nestec S.A. | Vibration proof water tank of a beverage machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2593250B2 (ja) | 1997-03-26 |
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