JPH0849063A - 磁気抵抗効果膜 - Google Patents
磁気抵抗効果膜Info
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- JPH0849063A JPH0849063A JP6200881A JP20088194A JPH0849063A JP H0849063 A JPH0849063 A JP H0849063A JP 6200881 A JP6200881 A JP 6200881A JP 20088194 A JP20088194 A JP 20088194A JP H0849063 A JPH0849063 A JP H0849063A
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- magnetoresistive
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温下でも磁気抵抗効果特性の劣化が生じに
くく、巨大磁気抵抗効果が安定して得られる磁気抵抗効
果膜を提供することを目的とする。 【構成】 導体層と磁性体層とが交互に積層されてなる
人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜、又は磁性体層と導体
層と磁性体層とがこの順に積層されてなるスピンバルブ
構造の磁気抵抗効果膜において、導体層の主成分をＣ
ｕ，Ａｇ，Ｃｒより選ばれる元素として、これら主成分
である元素に対する固溶上限が室温において１％以下の
添加元素を導体層に０．１〜３０原子％添加させる。あ
るいは、磁性体層の主成分をＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉとして、
これら主成分である元素に対する固溶上限が室温におい
て１％以下の添加元素を磁性体層に０．１〜３０原子％
添加させる。
くく、巨大磁気抵抗効果が安定して得られる磁気抵抗効
果膜を提供することを目的とする。 【構成】 導体層と磁性体層とが交互に積層されてなる
人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜、又は磁性体層と導体
層と磁性体層とがこの順に積層されてなるスピンバルブ
構造の磁気抵抗効果膜において、導体層の主成分をＣ
ｕ，Ａｇ，Ｃｒより選ばれる元素として、これら主成分
である元素に対する固溶上限が室温において１％以下の
添加元素を導体層に０．１〜３０原子％添加させる。あ
るいは、磁性体層の主成分をＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉとして、
これら主成分である元素に対する固溶上限が室温におい
て１％以下の添加元素を磁性体層に０．１〜３０原子％
添加させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気センサや磁気ディ
スク装置用再生ヘッド等の磁界検出用素子に適用される
磁気抵抗効果膜に関し、特に耐熱性の改善に関する。
スク装置用再生ヘッド等の磁界検出用素子に適用される
磁気抵抗効果膜に関し、特に耐熱性の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果を有する磁気抵抗効果膜は
磁界検出用素子として用いられ、磁気センサや磁気ヘッ
ド等の分野において広く用いられている。
磁界検出用素子として用いられ、磁気センサや磁気ヘッ
ド等の分野において広く用いられている。
【０００３】従来、上記磁気抵抗効果膜には、主にＦｅ
−Ｎｉ合金膜（いわゆるパーマロイ膜）が使用されてき
た。しかし、パーマロイ膜の磁気抵抗変化率は小さく、
今後さらに発展すると思われる高密度磁気記録への対応
等を考慮すると、感度等の点で十分なものとは言えな
い。
−Ｎｉ合金膜（いわゆるパーマロイ膜）が使用されてき
た。しかし、パーマロイ膜の磁気抵抗変化率は小さく、
今後さらに発展すると思われる高密度磁気記録への対応
等を考慮すると、感度等の点で十分なものとは言えな
い。
【０００４】一方、近年、異種の金属を数原子層ずつ交
互に積層した人工格子膜が注目されている。その中で、
Ｆｅよりなる磁性体層とＣｒよりなる導体層との積層体
からなる人工格子膜において、数十％もの磁気抵抗変化
率（以下、「巨大磁気抵抗効果」と称する。）が得られ
ることが報告され、磁気抵抗効果膜への応用が期待され
ている。（フィジカル・レビュー・レターズ、６１巻、
２４７２ページ、１９８８年） その後、Ｆｅ層とＣｒ層の組み合わせ以外にも、磁性体
層をＣｏ層、導体層をＣｕ層とした組み合わせでも巨大
磁気抵抗効果が得られることが報告されている。（フィ
ジカル・レビュー・レターズ、６６巻、２１５２ペー
ジ、１９９１年）また、磁性体層に、鉄、ニッケル、コ
バルトの三元素を組み合わせた合金を用いることで、小
さな磁場変化でも大きな抵抗変化が得られるようにな
り、外部磁場に対する感度が改善され、実用的な観点か
ら有効であることも報告されている。
互に積層した人工格子膜が注目されている。その中で、
Ｆｅよりなる磁性体層とＣｒよりなる導体層との積層体
からなる人工格子膜において、数十％もの磁気抵抗変化
率（以下、「巨大磁気抵抗効果」と称する。）が得られ
ることが報告され、磁気抵抗効果膜への応用が期待され
ている。（フィジカル・レビュー・レターズ、６１巻、
２４７２ページ、１９８８年） その後、Ｆｅ層とＣｒ層の組み合わせ以外にも、磁性体
層をＣｏ層、導体層をＣｕ層とした組み合わせでも巨大
磁気抵抗効果が得られることが報告されている。（フィ
ジカル・レビュー・レターズ、６６巻、２１５２ペー
ジ、１９９１年）また、磁性体層に、鉄、ニッケル、コ
バルトの三元素を組み合わせた合金を用いることで、小
さな磁場変化でも大きな抵抗変化が得られるようにな
り、外部磁場に対する感度が改善され、実用的な観点か
ら有効であることも報告されている。
【０００５】また、磁性体層と導体層と磁性体層とがこ
の順に積層されてなる３層膜を主構成要素とする膜（い
わゆるスピンバルブ膜）でも、巨大磁気抵抗効果が得ら
れることが報告されている。（ジャーナル・オブ・マグ
ネティズム・アンド・マグネティク・マテリアルズ、９
３巻、１０１ページ、１９９１年）
の順に積層されてなる３層膜を主構成要素とする膜（い
わゆるスピンバルブ膜）でも、巨大磁気抵抗効果が得ら
れることが報告されている。（ジャーナル・オブ・マグ
ネティズム・アンド・マグネティク・マテリアルズ、９
３巻、１０１ページ、１９９１年）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
積層膜構造をもつ磁気抵抗効果膜は、熱により各層間で
拡散が生じる。そのため、このような磁気抵抗効果膜
は、高温下で磁気抵抗効果特性の劣化を生じやすいとい
う欠点がある。
積層膜構造をもつ磁気抵抗効果膜は、熱により各層間で
拡散が生じる。そのため、このような磁気抵抗効果膜
は、高温下で磁気抵抗効果特性の劣化を生じやすいとい
う欠点がある。
【０００７】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであって、高温下でも磁気抵抗効果特性
の劣化が生じにくく、巨大磁気抵抗効果が安定して得ら
れる磁気抵抗効果膜を提供することを目的とする。
提案されたものであって、高温下でも磁気抵抗効果特性
の劣化が生じにくく、巨大磁気抵抗効果が安定して得ら
れる磁気抵抗効果膜を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】導体層と磁性体層とが交
互に積層されてなる人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜で
巨大磁気抵抗効果が観測される原因としては、導体中の
伝導電子を介し、磁性体層間でＲＫＫＹ（ルーダーマ
ン、キッテル、糟谷、芳田）相互作用が働き、相対する
磁性体層が反強磁性的に結合することにより、反平行ス
ピン状態が発生し、その結果スピン依存散乱が生じ、そ
のため大きな磁気抵抗効果が得られるものと考えられて
いる。
互に積層されてなる人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜で
巨大磁気抵抗効果が観測される原因としては、導体中の
伝導電子を介し、磁性体層間でＲＫＫＹ（ルーダーマ
ン、キッテル、糟谷、芳田）相互作用が働き、相対する
磁性体層が反強磁性的に結合することにより、反平行ス
ピン状態が発生し、その結果スピン依存散乱が生じ、そ
のため大きな磁気抵抗効果が得られるものと考えられて
いる。
【０００９】また、磁性体層と導体層と磁性体層とがこ
の順に積層されてなる３層膜を主構成要素とするスピン
バルブ構造の磁気抵抗効果膜でも、同様に、反平行スピ
ン状態が発生し、その結果スピン依存散乱が生じ、その
ため大きな磁気抵抗効果が得られるものと考えられてい
る。
の順に積層されてなる３層膜を主構成要素とするスピン
バルブ構造の磁気抵抗効果膜でも、同様に、反平行スピ
ン状態が発生し、その結果スピン依存散乱が生じ、その
ため大きな磁気抵抗効果が得られるものと考えられてい
る。
【００１０】以上に述べたように、これらの構造におい
て大きな磁気抵抗効果が得られるのは、反平行スピン状
態が達成できる場合であると考えられているが、この反
平行スピン状態は熱により大きく影響を受ける。そこで
本発明者らが、更に鋭意研究を重ねた結果、導体層に固
溶しにくい元素を添加することにより、あるいは磁性体
層に固溶しにくい元素を添加することにより、反平行ス
ピン状態への熱の影響が緩和され、高温下における磁気
抵抗効果特性の劣化を防げることを見いだすに至った。
て大きな磁気抵抗効果が得られるのは、反平行スピン状
態が達成できる場合であると考えられているが、この反
平行スピン状態は熱により大きく影響を受ける。そこで
本発明者らが、更に鋭意研究を重ねた結果、導体層に固
溶しにくい元素を添加することにより、あるいは磁性体
層に固溶しにくい元素を添加することにより、反平行ス
ピン状態への熱の影響が緩和され、高温下における磁気
抵抗効果特性の劣化を防げることを見いだすに至った。
【００１１】そして、導体層に固溶しにくい元素を添加
すればよいという知見に基づいて成された本発明の磁気
抵抗効果膜は、導体層と磁性体層とが交互に積層されて
なる人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜であって、導体層
が、Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｒより選ばれる元素を主成分とし、
且つ、これら主成分である元素に対する固溶上限が室温
において１％以下の添加元素を０．１〜３０原子％含む
ものである。あるいは、磁性体層と導体層と磁性体層と
がこの順に積層されてなるスピンバルブ構造の磁気抵抗
効果膜であって、導体層が、Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｒより選ば
れる元素を主成分とし、且つ、これら主成分である元素
に対する固溶上限が室温において１％以下の添加元素を
０．１〜３０原子％含むものである。
すればよいという知見に基づいて成された本発明の磁気
抵抗効果膜は、導体層と磁性体層とが交互に積層されて
なる人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜であって、導体層
が、Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｒより選ばれる元素を主成分とし、
且つ、これら主成分である元素に対する固溶上限が室温
において１％以下の添加元素を０．１〜３０原子％含む
ものである。あるいは、磁性体層と導体層と磁性体層と
がこの順に積層されてなるスピンバルブ構造の磁気抵抗
効果膜であって、導体層が、Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｒより選ば
れる元素を主成分とし、且つ、これら主成分である元素
に対する固溶上限が室温において１％以下の添加元素を
０．１〜３０原子％含むものである。
【００１２】なお、上記磁気抵抗効果膜において、導体
層の主成分がＣｕである場合は、導体層に添加される添
加元素はＡｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉ
ｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｖ，Ｚｒより選ば
れる元素であることが好ましい。また、導体層の主成分
がＡｇである場合は、導体層に添加される添加元素はＢ
ｅ，Ｂｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｇｅ，Ｉｒ，Ｎ
ｉ，Ｐｂ，Ｓｉ，Ｕより選ばれる元素であることが好ま
しい。
層の主成分がＣｕである場合は、導体層に添加される添
加元素はＡｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉ
ｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｖ，Ｚｒより選ば
れる元素であることが好ましい。また、導体層の主成分
がＡｇである場合は、導体層に添加される添加元素はＢ
ｅ，Ｂｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｇｅ，Ｉｒ，Ｎ
ｉ，Ｐｂ，Ｓｉ，Ｕより選ばれる元素であることが好ま
しい。
【００１３】また、上記磁気抵抗効果膜において磁性体
層には、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｃｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，
Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｓｂ
の元素のうち少なくとも１種類以上の元素からなる磁性
体で、室温で強磁性体であるものが用いられる。特に、
Ｃｕを１〜５０原子％含有し、且つ、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ
より選ばれる少なくとも１種を含有するものを磁性体層
とするのが好ましく、この場合は前記磁性体層に含有さ
れるＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉは、外部磁場に対する感度を向上
させるために、その組成比を下記のように定めることが
特に好ましい。
層には、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｃｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，
Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｓｂ
の元素のうち少なくとも１種類以上の元素からなる磁性
体で、室温で強磁性体であるものが用いられる。特に、
Ｃｕを１〜５０原子％含有し、且つ、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ
より選ばれる少なくとも１種を含有するものを磁性体層
とするのが好ましく、この場合は前記磁性体層に含有さ
れるＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉは、外部磁場に対する感度を向上
させるために、その組成比を下記のように定めることが
特に好ましい。
【００１４】ＦｅxＣｏyＮｉz （ｘ，ｙ，ｚは原子％）
とすると、 ５≦ｘ≦４０，２０≦ｙ≦９０，５≦ｚ≦７０，ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１００ 一方、磁性体層に固溶しにくい元素を添加すればよいと
いう知見に基づいて成された本発明の磁気抵抗効果膜
は、導体層と磁性体層とが交互に積層されてなる人工格
子膜構造の磁気抵抗効果膜であって、磁性体層が、Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とし、且つ、これら主成分であ
る元素に対する固溶上限が室温において１％以下の添加
元素を０．１〜３０原子％含むものである。あるいは、
磁性体層と導体層と磁性体層とがこの順に積層されてな
るスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜であって、磁性体
層が、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とし、且つ、これら主
成分である元素に対する固溶上限が室温において１％以
下の添加元素を０．１〜３０原子％含むものである。
とすると、 ５≦ｘ≦４０，２０≦ｙ≦９０，５≦ｚ≦７０，ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１００ 一方、磁性体層に固溶しにくい元素を添加すればよいと
いう知見に基づいて成された本発明の磁気抵抗効果膜
は、導体層と磁性体層とが交互に積層されてなる人工格
子膜構造の磁気抵抗効果膜であって、磁性体層が、Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とし、且つ、これら主成分であ
る元素に対する固溶上限が室温において１％以下の添加
元素を０．１〜３０原子％含むものである。あるいは、
磁性体層と導体層と磁性体層とがこの順に積層されてな
るスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜であって、磁性体
層が、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とし、且つ、これら主
成分である元素に対する固溶上限が室温において１％以
下の添加元素を０．１〜３０原子％含むものである。
【００１５】なお、上記磁気抵抗効果膜において、磁性
体層に添加される添加元素としては、例えば、Ａｇ，
Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｌｉ，
Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｐｔ，Ｚｒより選ばれる
元素が挙げられる。
体層に添加される添加元素としては、例えば、Ａｇ，
Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｌｉ，
Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｐｔ，Ｚｒより選ばれる
元素が挙げられる。
【００１６】
【作用】人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜、又はスピン
バルブ構造の磁気抵抗効果膜において、導体層にその主
成分である元素と固溶しにくい添加元素を０．１〜３０
原子％添加することにより、あるいは磁性体層にその主
成分である元素と固溶しにくい添加元素を０．１〜３０
原子％添加することにより、高温下での磁気抵抗効果特
性の劣化が生じにくくなり、巨大磁気抵抗効果が安定に
得られるようになる。
バルブ構造の磁気抵抗効果膜において、導体層にその主
成分である元素と固溶しにくい添加元素を０．１〜３０
原子％添加することにより、あるいは磁性体層にその主
成分である元素と固溶しにくい添加元素を０．１〜３０
原子％添加することにより、高温下での磁気抵抗効果特
性の劣化が生じにくくなり、巨大磁気抵抗効果が安定に
得られるようになる。
【００１７】
【実施例】以下、実施例と比較例、及びそれらの評価に
ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。
ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】実施例１ 図１に示すように、フェライト基板１上に、スパッタリ
ング装置を使用して、Ｆｅ20Ｎｉ45Ｃｏ35よりなる厚さ
１．０ｎｍの磁性体層２と、Ｃｕを主成分としＣｕに固
溶しにくい元素であるＡｇが添加されてなる厚さ２．１
ｎｍの導体層３を交互に３０周期積層して、人工格子膜
構造の磁気抵抗効果膜を成膜した。
ング装置を使用して、Ｆｅ20Ｎｉ45Ｃｏ35よりなる厚さ
１．０ｎｍの磁性体層２と、Ｃｕを主成分としＣｕに固
溶しにくい元素であるＡｇが添加されてなる厚さ２．１
ｎｍの導体層３を交互に３０周期積層して、人工格子膜
構造の磁気抵抗効果膜を成膜した。
【００１９】本実施例で使用したスパッタリング装置を
図２に示す。このスパッタリング装置は真空容器４内
に、二つのターゲット５，６と、各ターゲット５，６に
対向するように配され開閉動作により膜厚の制御を行う
二つのシャッタ７，８と、各ターゲット５，６上で回転
するターンテーブル９とを有している。そして、基板１
０は、各シャッタ７，８を介して各ターゲット５，６に
対向するように、ターンテーブル９に取り付けられ、タ
ーンテーブル９の回転Ａにより、各ターゲット５，６上
を交互に通過するようになっている。
図２に示す。このスパッタリング装置は真空容器４内
に、二つのターゲット５，６と、各ターゲット５，６に
対向するように配され開閉動作により膜厚の制御を行う
二つのシャッタ７，８と、各ターゲット５，６上で回転
するターンテーブル９とを有している。そして、基板１
０は、各シャッタ７，８を介して各ターゲット５，６に
対向するように、ターンテーブル９に取り付けられ、タ
ーンテーブル９の回転Ａにより、各ターゲット５，６上
を交互に通過するようになっている。
【００２０】上記人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜の成
膜に際し、各層の成膜条件は以下のようにした。
膜に際し、各層の成膜条件は以下のようにした。
【００２１】スパッタガス ：アルゴン スパッタガス圧：０．３Ｐａ 印加電力 ：３００Ｗ 成膜速度 ：０．１〜０．５ｎｍ／ｓｅｃ 上記磁気抵抗効果膜においては、Ｃｕターゲット上に、
直径３ｍｍ，厚さ２ｍｍのＡｇチップを乗せた上でスパ
ッタリングを行うことにより、導体層の主成分であるＣ
ｕにＡｇを添加した。そして、Ａｇの添加量はＣｕター
ゲット上に乗せるＡｇチップの個数により制御した。
直径３ｍｍ，厚さ２ｍｍのＡｇチップを乗せた上でスパ
ッタリングを行うことにより、導体層の主成分であるＣ
ｕにＡｇを添加した。そして、Ａｇの添加量はＣｕター
ゲット上に乗せるＡｇチップの個数により制御した。
【００２２】そして、磁気抵抗効果膜の耐熱性に対する
Ａｇの添加量の影響を測定した。測定は、導体層へのＡ
ｇの添加量を０．１原子％，５原子％，３０原子％，及
び４０原子％として上述のように成膜した磁気抵抗効果
膜と、比較例としてＡｇを添加せずに成膜した磁気抵抗
効果膜を用いて、これらの磁気抵抗効果膜に対して真空
中で２３０℃，２６０℃，２９０℃，及び３２０℃にて
１時間の熱処理を行った後に磁気抵抗変化率を調べて行
った。結果を図３に示す。
Ａｇの添加量の影響を測定した。測定は、導体層へのＡ
ｇの添加量を０．１原子％，５原子％，３０原子％，及
び４０原子％として上述のように成膜した磁気抵抗効果
膜と、比較例としてＡｇを添加せずに成膜した磁気抵抗
効果膜を用いて、これらの磁気抵抗効果膜に対して真空
中で２３０℃，２６０℃，２９０℃，及び３２０℃にて
１時間の熱処理を行った後に磁気抵抗変化率を調べて行
った。結果を図３に示す。
【００２３】図３に示す結果から、導体層にＡｇを添加
することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されること
がわかる。また、Ａｇが０．１原子％以上添加されてい
れば熱劣化の防止効果が認められるが、Ａｇが４０原子
％添加されている場合は熱処理を行う前の初期状態での
磁気抵抗効果が減少してしまい不適であることがわか
る。すなわち、Ａｇの添加量は０．１〜３０原子％が適
当であるといえる。
することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されること
がわかる。また、Ａｇが０．１原子％以上添加されてい
れば熱劣化の防止効果が認められるが、Ａｇが４０原子
％添加されている場合は熱処理を行う前の初期状態での
磁気抵抗効果が減少してしまい不適であることがわか
る。すなわち、Ａｇの添加量は０．１〜３０原子％が適
当であるといえる。
【００２４】実施例２ 実施例１と同様に、ただし導体層への添加元素をＡｇか
らＰｔに代えて磁気抵抗効果膜を成膜した。なお、Ｐｔ
の添加は、Ｃｕターゲット上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍ
ｍのＰｔチップを乗せた上でスパッタリングを行うこと
により行い、導体層へのＣｕの添加量は、Ｃｕターゲッ
ト上に乗せるＰｔチップの個数により制御した。
らＰｔに代えて磁気抵抗効果膜を成膜した。なお、Ｐｔ
の添加は、Ｃｕターゲット上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍ
ｍのＰｔチップを乗せた上でスパッタリングを行うこと
により行い、導体層へのＣｕの添加量は、Ｃｕターゲッ
ト上に乗せるＰｔチップの個数により制御した。
【００２５】そして、磁気抵抗効果膜の耐熱性に対する
Ｐｔの導体層への添加量の影響を測定した。測定は、導
体層へのＰｔの添加量を０．１原子％，５原子％，３０
原子％，及び４０原子％として上述のように成膜した磁
気抵抗効果膜と、比較例としてＰｔを添加せずに成膜し
た磁気抵抗効果膜を用いて、これらの磁気抵抗効果膜に
対して真空中で２３０℃，２６０℃，２９０℃，及び３
２０℃にて１時間の熱処理を行った後に磁気抵抗変化率
を調べて行った。結果を図４に示す。
Ｐｔの導体層への添加量の影響を測定した。測定は、導
体層へのＰｔの添加量を０．１原子％，５原子％，３０
原子％，及び４０原子％として上述のように成膜した磁
気抵抗効果膜と、比較例としてＰｔを添加せずに成膜し
た磁気抵抗効果膜を用いて、これらの磁気抵抗効果膜に
対して真空中で２３０℃，２６０℃，２９０℃，及び３
２０℃にて１時間の熱処理を行った後に磁気抵抗変化率
を調べて行った。結果を図４に示す。
【００２６】図４に示す結果から、導体層にＰｔを添加
することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されること
がわかる。また、導体層へのＰｔの添加は、Ｐｔが０．
１原子％以上添加されていれば熱劣化の防止効果が認め
られるが、Ｐｔが４０原子％添加されている場合は熱処
理を行う前の初期状態での磁気抵抗効果が減少してしま
い不適であることがわかる。すなわち、導体層へのＰｔ
の添加量は０．１〜３０原子％が適当であるといえる。
することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されること
がわかる。また、導体層へのＰｔの添加は、Ｐｔが０．
１原子％以上添加されていれば熱劣化の防止効果が認め
られるが、Ｐｔが４０原子％添加されている場合は熱処
理を行う前の初期状態での磁気抵抗効果が減少してしま
い不適であることがわかる。すなわち、導体層へのＰｔ
の添加量は０．１〜３０原子％が適当であるといえる。
【００２７】なお、実施例１では、導体層の主成分がＣ
ｕの人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜において導体層に
Ａｇを添加して、実施例２では、導体層の主成分がＣｕ
の人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜において導体層にＰ
ｔを添加したが、導体層への添加元素をＣｕに固溶しに
くい元素であるＢ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉ
ｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｚｒ等にした場合も
同様に磁気抵抗効果の耐熱性の向上が認められた。
ｕの人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜において導体層に
Ａｇを添加して、実施例２では、導体層の主成分がＣｕ
の人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜において導体層にＰ
ｔを添加したが、導体層への添加元素をＣｕに固溶しに
くい元素であるＢ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉ
ｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｚｒ等にした場合も
同様に磁気抵抗効果の耐熱性の向上が認められた。
【００２８】実施例３ 実施例１と同様に、ただし導体層の主成分をＣｕからＡ
ｇに代え、導体層への添加元素をＡｇからＣｕに代えて
磁気抵抗効果膜を成膜した。なお、Ｃｕの添加は、Ａｇ
ターゲット上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍｍのＣｕチップ
を乗せた上でスパッタリングを行うことにより行った。
そして、導体層へのＣｕの添加量は５原子％とした。
ｇに代え、導体層への添加元素をＡｇからＣｕに代えて
磁気抵抗効果膜を成膜した。なお、Ｃｕの添加は、Ａｇ
ターゲット上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍｍのＣｕチップ
を乗せた上でスパッタリングを行うことにより行った。
そして、導体層へのＣｕの添加量は５原子％とした。
【００２９】そして、上記磁気抵抗効果膜と、比較例と
してＣｕを添加せずに成膜した磁気抵抗効果膜とを、真
空中で２３０℃，２６０℃，２９０℃，及び３２０℃に
て１時間の熱処理を行った後に磁気抵抗変化率を調べ
て、磁気抵抗効果膜の耐熱性に対するＣｕの添加の影響
を調べた。結果を図５に示す。
してＣｕを添加せずに成膜した磁気抵抗効果膜とを、真
空中で２３０℃，２６０℃，２９０℃，及び３２０℃に
て１時間の熱処理を行った後に磁気抵抗変化率を調べ
て、磁気抵抗効果膜の耐熱性に対するＣｕの添加の影響
を調べた。結果を図５に示す。
【００３０】図５に示す結果から、導体層にＣｕを添加
することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されること
がわかる。
することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されること
がわかる。
【００３１】なお、実施例３では、導体層の主成分がＡ
ｇの人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜において導体層に
Ｃｕを添加したが、導体層への添加元素をＡｇに固溶し
にくい元素であるＢｅ，Ｂｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆ
ｅ，Ｇｅ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓｉ，Ｕ等にした場合も
同様に磁気抵抗効果の耐熱性の向上が認められた。
ｇの人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜において導体層に
Ｃｕを添加したが、導体層への添加元素をＡｇに固溶し
にくい元素であるＢｅ，Ｂｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆ
ｅ，Ｇｅ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓｉ，Ｕ等にした場合も
同様に磁気抵抗効果の耐熱性の向上が認められた。
【００３２】実施例４ 図６に示すように、フェライト基板１１上に、実施例１
と同様にスパッタリング装置を使用して、パーマロイよ
りなる厚さ２００ｎｍの磁性体層１２と、Ｃｕを主成分
としＣｕに固溶しにくい元素であるＡｇが添加されてな
る厚さ５ｎｍの導体層１３と、パーマロイよりなる厚さ
２００ｎｍの磁性体層１４と、Ｆｅ50Ｍｎ50よりなる厚
さ５００ｎｍの反強磁性体層１５とを、この順に積層し
てスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜を成膜した。
と同様にスパッタリング装置を使用して、パーマロイよ
りなる厚さ２００ｎｍの磁性体層１２と、Ｃｕを主成分
としＣｕに固溶しにくい元素であるＡｇが添加されてな
る厚さ５ｎｍの導体層１３と、パーマロイよりなる厚さ
２００ｎｍの磁性体層１４と、Ｆｅ50Ｍｎ50よりなる厚
さ５００ｎｍの反強磁性体層１５とを、この順に積層し
てスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜を成膜した。
【００３３】上記スピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜の
成膜に際し、各層の成膜条件は以下のようにした。
成膜に際し、各層の成膜条件は以下のようにした。
【００３４】スパッタガス ：アルゴン スパッタガス圧：０．５Ｐａ 印加電力 ：３００Ｗ 成膜速度 ：０．１〜０．５ｎｍ／ｓｅｃ なお、Ａｇの添加は実施例１と同様に、Ｃｕターゲット
上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍｍのＡｇチップを乗せた上
でスパッタリングを行うことにより行った。そして、導
体層へのＡｇの添加量は５原子％とした。
上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍｍのＡｇチップを乗せた上
でスパッタリングを行うことにより行った。そして、導
体層へのＡｇの添加量は５原子％とした。
【００３５】そして、上記磁気抵抗効果膜と、比較例と
してＡｇを添加せずに成膜したスピンバルブ構造の磁気
抵抗効果膜とを、真空中で２３０℃，２６０℃，２９０
℃，及び３２０℃にて１時間の熱処理を行った後に磁気
抵抗変化率を調べて、磁気抵抗効果膜の耐熱性に対する
Ｃｕの添加の影響を調べた。結果を図７に示す。
してＡｇを添加せずに成膜したスピンバルブ構造の磁気
抵抗効果膜とを、真空中で２３０℃，２６０℃，２９０
℃，及び３２０℃にて１時間の熱処理を行った後に磁気
抵抗変化率を調べて、磁気抵抗効果膜の耐熱性に対する
Ｃｕの添加の影響を調べた。結果を図７に示す。
【００３６】図７に示す結果から、導体層にＡｇを添加
することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されること
がわかる。
することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されること
がわかる。
【００３７】実施例５ 実施例４と同様に、ただし導体層への添加元素をＡｇか
らＰｔに代えて磁気抵抗効果膜を成膜した。なお、Ｐｔ
の添加は、Ｃｕターゲット上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍ
ｍのＰｔチップを乗せた上でスパッタリングを行うこと
により行い、導体層へのＣｕの添加量は、Ｃｕターゲッ
ト上に乗せるＰｔチップの個数により制御して、導体層
へのＰｔの添加量が５原子％となるようにした。
らＰｔに代えて磁気抵抗効果膜を成膜した。なお、Ｐｔ
の添加は、Ｃｕターゲット上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍ
ｍのＰｔチップを乗せた上でスパッタリングを行うこと
により行い、導体層へのＣｕの添加量は、Ｃｕターゲッ
ト上に乗せるＰｔチップの個数により制御して、導体層
へのＰｔの添加量が５原子％となるようにした。
【００３８】上記磁気抵抗効果膜においても、実施例４
と同様に、磁気抵抗効果の耐熱性の向上が見られた。し
たがって、スピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜において
も、導体層にＰｔを添加することにより磁気抵抗効果の
熱劣化が防止される。
と同様に、磁気抵抗効果の耐熱性の向上が見られた。し
たがって、スピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜において
も、導体層にＰｔを添加することにより磁気抵抗効果の
熱劣化が防止される。
【００３９】なお、実施例４では、導体層の主成分がＣ
ｕのスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜において導体層
にＡｇを添加して、実施例５では、導体層の主成分がＣ
ｕのスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜において導体層
にＰｔを添加したが、導体層への添加元素をＣｕに固溶
しにくい元素であるＢ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｈｇ，
Ｉｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｚｒ等にした場合
も同様に磁気抵抗効果の耐熱性の向上が認められた。
ｕのスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜において導体層
にＡｇを添加して、実施例５では、導体層の主成分がＣ
ｕのスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜において導体層
にＰｔを添加したが、導体層への添加元素をＣｕに固溶
しにくい元素であるＢ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｈｇ，
Ｉｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｚｒ等にした場合
も同様に磁気抵抗効果の耐熱性の向上が認められた。
【００４０】実施例６ 本実施例では、導体層へ添加する元素の種類によって、
磁気抵抗効果膜の耐熱性が変化するかを調べるために、
導体層へ添加する元素を、Ａｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，
Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｐｔ，
Ｖ，Ｚｒとして、それぞれについて、添加元素を代えた
以外は実施例１と同様に磁気抵抗効果膜を成膜した。ま
た、比較例として、導体層へ添加する元素を，Ｍｎ，Ｎ
ｉ，Ｓｉとしたものについても、同様に磁気抵抗効果膜
を成膜した。なお、各磁気抵抗効果膜において、添加元
素の添加量は５原子％とした。
磁気抵抗効果膜の耐熱性が変化するかを調べるために、
導体層へ添加する元素を、Ａｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，
Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｐｔ，
Ｖ，Ｚｒとして、それぞれについて、添加元素を代えた
以外は実施例１と同様に磁気抵抗効果膜を成膜した。ま
た、比較例として、導体層へ添加する元素を，Ｍｎ，Ｎ
ｉ，Ｓｉとしたものについても、同様に磁気抵抗効果膜
を成膜した。なお、各磁気抵抗効果膜において、添加元
素の添加量は５原子％とした。
【００４１】そして、上記各磁気抵抗効果膜について、
熱処理前の磁気抵抗効果率と、真空中で３１０℃にて１
時間の熱処理を行った後の磁気抵抗効果率を測定して、
導体層へ添加する元素の種類による磁気抵抗効果膜の耐
熱性への影響を、以下の３段階にて評価した。
熱処理前の磁気抵抗効果率と、真空中で３１０℃にて１
時間の熱処理を行った後の磁気抵抗効果率を測定して、
導体層へ添加する元素の種類による磁気抵抗効果膜の耐
熱性への影響を、以下の３段階にて評価した。
【００４２】○：熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後
の磁気抵抗効果率の比が５０％以上であるもの。
の磁気抵抗効果率の比が５０％以上であるもの。
【００４３】△：熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後
の磁気抵抗効果率の比が３０％以上、５０％未満である
もの。
の磁気抵抗効果率の比が３０％以上、５０％未満である
もの。
【００４４】×：熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後
の磁気抵抗効果率の比が３０％未満であるもの。
の磁気抵抗効果率の比が３０％未満であるもの。
【００４５】なお、導体層に添加元素を添加しない場合
は、熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後の磁気抵抗効
果率の比は、２０％程度である。
は、熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後の磁気抵抗効
果率の比は、２０％程度である。
【００４６】上記評価の結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】表１に示した結果から、導体層に固溶しに
くい元素であるＡｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｈ
ｇ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｖ，Ｚｒを
添加した場合は、磁気抵抗効果の熱劣化が防止されるこ
とがわかる。また、導体層に固溶しやすい元素であるＭ
ｎ，Ｎｉ，Ｓｉを添加した場合は、磁気抵抗効果の熱劣
化の防止に効果がないことがわかる。
くい元素であるＡｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｈ
ｇ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｖ，Ｚｒを
添加した場合は、磁気抵抗効果の熱劣化が防止されるこ
とがわかる。また、導体層に固溶しやすい元素であるＭ
ｎ，Ｎｉ，Ｓｉを添加した場合は、磁気抵抗効果の熱劣
化の防止に効果がないことがわかる。
【００４９】実施例７ 本実施例では、フェライト基板上に、実施例１と同様に
スパッタリング装置を使用して、Ｆｅ20Ｎｉ45Ｃｏ35を
主成分としＦｅＮｉＣｏに固溶しにくい元素であるＡｇ
が添加されてなる厚さ１．０ｎｍの磁性体層と、Ｃｕよ
りなる厚さ２．１ｎｍの導体層を交互に３０周期積層し
て、人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜を成膜した。
スパッタリング装置を使用して、Ｆｅ20Ｎｉ45Ｃｏ35を
主成分としＦｅＮｉＣｏに固溶しにくい元素であるＡｇ
が添加されてなる厚さ１．０ｎｍの磁性体層と、Ｃｕよ
りなる厚さ２．１ｎｍの導体層を交互に３０周期積層し
て、人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜を成膜した。
【００５０】上記人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜の成
膜に際し、各層の成膜条件は以下のようにした。
膜に際し、各層の成膜条件は以下のようにした。
【００５１】スパッタガス ：アルゴン スパッタガス圧：０．３Ｐａ 印加電力 ：３００Ｗ 成膜速度 ：０．１〜０．５ｎｍ／ｓｅｃ 上記磁気抵抗効果膜においては、ＦｅＮｉＣｏターゲッ
ト上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍｍのＡｇチップを乗せた
上でスパッタリングを行うことにより、磁性体層の主成
分であるＦｅ20Ｎｉ45Ｃｏ35にＡｇを添加した。そし
て、Ａｇの添加量は、ＦｅＮｉＣｏターゲット上に乗せ
るＡｇチップの個数により制御した。
ト上に、直径３ｍｍ，厚さ２ｍｍのＡｇチップを乗せた
上でスパッタリングを行うことにより、磁性体層の主成
分であるＦｅ20Ｎｉ45Ｃｏ35にＡｇを添加した。そし
て、Ａｇの添加量は、ＦｅＮｉＣｏターゲット上に乗せ
るＡｇチップの個数により制御した。
【００５２】そして、磁気抵抗効果膜の耐熱性に対する
Ａｇの添加量の影響を測定した。測定は、磁性体層への
Ａｇの添加量を０．１原子％，５原子％，３０原子％，
及び４０原子％として上述のように成膜した磁気抵抗効
果膜と、比較例としてＡｇを添加せずに成膜した磁気抵
抗効果膜を用いて、これらの磁気抵抗効果膜に対して真
空中で２３０℃，２６０℃，２９０℃，及び３２０℃に
て１時間の熱処理を行った後に磁気抵抗変化率を調べて
行った。結果を図８に示す。
Ａｇの添加量の影響を測定した。測定は、磁性体層への
Ａｇの添加量を０．１原子％，５原子％，３０原子％，
及び４０原子％として上述のように成膜した磁気抵抗効
果膜と、比較例としてＡｇを添加せずに成膜した磁気抵
抗効果膜を用いて、これらの磁気抵抗効果膜に対して真
空中で２３０℃，２６０℃，２９０℃，及び３２０℃に
て１時間の熱処理を行った後に磁気抵抗変化率を調べて
行った。結果を図８に示す。
【００５３】図８に示す結果から、磁性体層にＡｇを添
加することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されるこ
とがわかる。また、Ａｇが０．１原子％以上添加されて
いれば熱劣化の防止効果が認められるが、Ａｇが４０原
子％添加されている場合は熱処理を行う前の初期状態で
の磁気抵抗効果が減少してしまい不適であることがわか
る。すなわち、Ａｇの添加量は０．１〜３０原子％が適
当であるといえる。
加することにより磁気抵抗効果の熱劣化が防止されるこ
とがわかる。また、Ａｇが０．１原子％以上添加されて
いれば熱劣化の防止効果が認められるが、Ａｇが４０原
子％添加されている場合は熱処理を行う前の初期状態で
の磁気抵抗効果が減少してしまい不適であることがわか
る。すなわち、Ａｇの添加量は０．１〜３０原子％が適
当であるといえる。
【００５４】なお、実施例３では、磁性体層の主成分が
ＦｅＮｉＣｏの人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜におい
て磁性体層にＡｇを添加したが、磁性体層への添加元素
をＦｅＮｉＣｏに固溶しにくい元素であるＢ，Ｂｉ，
Ｃ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｎ
ａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｐｔ，Ｚｒ等にした場合も同様に
磁気抵抗効果の耐熱性の向上が認められた。
ＦｅＮｉＣｏの人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜におい
て磁性体層にＡｇを添加したが、磁性体層への添加元素
をＦｅＮｉＣｏに固溶しにくい元素であるＢ，Ｂｉ，
Ｃ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｎ
ａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｐｔ，Ｚｒ等にした場合も同様に
磁気抵抗効果の耐熱性の向上が認められた。
【００５５】実施例８ 本実施例では、磁性体層へ添加する元素の種類によっ
て、磁気抵抗効果膜の耐熱性が変化するかを調べるため
に、磁性体層へ添加する元素をＡｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎ
ｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｐｔ，Ｚｒとして、それぞれについて、
添加元素を代えた以外は実施例７と同様に磁気抵抗効果
膜を成膜した。また、比較例として、磁性体層へ添加す
る元素をＡｌ，Ｔｉとしたものについても、同様に磁気
抵抗効果膜を成膜した。なお、各磁気抵抗効果膜におい
て、添加元素の添加量は５原子％とした。
て、磁気抵抗効果膜の耐熱性が変化するかを調べるため
に、磁性体層へ添加する元素をＡｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎ
ｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｐｔ，Ｚｒとして、それぞれについて、
添加元素を代えた以外は実施例７と同様に磁気抵抗効果
膜を成膜した。また、比較例として、磁性体層へ添加す
る元素をＡｌ，Ｔｉとしたものについても、同様に磁気
抵抗効果膜を成膜した。なお、各磁気抵抗効果膜におい
て、添加元素の添加量は５原子％とした。
【００５６】そして、上記各磁気抵抗効果膜について、
熱処理前の磁気抵抗効果率と、真空中で２９０℃にて１
時間の熱処理を行った後の磁気抵抗効果率を測定して、
磁性体層へ添加する元素の種類による磁気抵抗効果膜の
耐熱性への影響を、以下の３段階にて評価した。
熱処理前の磁気抵抗効果率と、真空中で２９０℃にて１
時間の熱処理を行った後の磁気抵抗効果率を測定して、
磁性体層へ添加する元素の種類による磁気抵抗効果膜の
耐熱性への影響を、以下の３段階にて評価した。
【００５７】○：熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後
の磁気抵抗効果率の比が５０％以上であるもの。
の磁気抵抗効果率の比が５０％以上であるもの。
【００５８】△：熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後
の磁気抵抗効果率の比が３０％以上、５０％未満である
もの。
の磁気抵抗効果率の比が３０％以上、５０％未満である
もの。
【００５９】×：熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後
の磁気抵抗効果率の比が３０％未満であるもの。
の磁気抵抗効果率の比が３０％未満であるもの。
【００６０】なお、磁性体層に添加元素を添加しない場
合は、熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後の磁気抵抗
効果率の比は、２０％程度である。
合は、熱処理前の磁気抵抗効果率と熱処理後の磁気抵抗
効果率の比は、２０％程度である。
【００６１】上記評価の結果を表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】表２に示した結果から、磁性体層に固溶し
にくい元素であるＡｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆ
ｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，
Ｐｔ，Ｚｒを添加した場合は、磁気抵抗効果の熱劣化が
防止されることがわかる。また、磁性体層に固溶しやす
い元素であるＡｌ，Ｔｉを添加した場合は、磁気抵抗効
果の熱劣化の防止に効果がないことがわかる。
にくい元素であるＡｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆ
ｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，
Ｐｔ，Ｚｒを添加した場合は、磁気抵抗効果の熱劣化が
防止されることがわかる。また、磁性体層に固溶しやす
い元素であるＡｌ，Ｔｉを添加した場合は、磁気抵抗効
果の熱劣化の防止に効果がないことがわかる。
【００６４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の磁気抵抗効果膜においては、高温下での磁気抵抗効果
特性の劣化が生じにくくなり、巨大磁気抵抗効果が安定
に得られるようになる。
の磁気抵抗効果膜においては、高温下での磁気抵抗効果
特性の劣化が生じにくくなり、巨大磁気抵抗効果が安定
に得られるようになる。
【図１】本発明を適用した人工格子膜構造の磁気抵抗効
果膜の一例を示す要部拡大断面図である。
果膜の一例を示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明を適用した磁気抵抗効果膜の作製に使用
したスパッタリング装置の一構成例を示す概略斜視図で
ある。
したスパッタリング装置の一構成例を示す概略斜視図で
ある。
【図３】導体層の主成分がＣｕである人工格子膜構造の
磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気抵抗変化率
の変化を、導体層へのＡｇの添加量を変えて測定した結
果を示す特性図である。
磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気抵抗変化率
の変化を、導体層へのＡｇの添加量を変えて測定した結
果を示す特性図である。
【図４】導体層の主成分がＣｕである人工格子膜構造の
磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気抵抗変化率
の変化を、導体層へのＰｔの添加量を変えて測定した結
果を示す特性図である。
磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気抵抗変化率
の変化を、導体層へのＰｔの添加量を変えて測定した結
果を示す特性図である。
【図５】導体層の主成分がＡｇである人工格子膜構造の
磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気抵抗変化率
の変化を、導体層へのＣｕの添加量を変えて測定した結
果を示す特性図である。
磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気抵抗変化率
の変化を、導体層へのＣｕの添加量を変えて測定した結
果を示す特性図である。
【図６】本発明を適用したスピンバルブ構造の磁気抵抗
効果膜の一例を示す要部拡大断面図である。
効果膜の一例を示す要部拡大断面図である。
【図７】導体層の主成分がＣｕであるスピンバルブ構造
の磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気抵抗変化
率の変化を、導体層へのＡｇの添加量を変えて測定した
結果を示す特性図である。
の磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気抵抗変化
率の変化を、導体層へのＡｇの添加量を変えて測定した
結果を示す特性図である。
【図８】磁性体層の主成分がＦｅＮｉＣｏである人工格
子膜構造の磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気
抵抗変化率の変化を、磁性体層へのＡｇの添加量を変え
て測定した結果を示す特性図である。
子膜構造の磁気抵抗効果膜に熱処理を施したときの磁気
抵抗変化率の変化を、磁性体層へのＡｇの添加量を変え
て測定した結果を示す特性図である。
１ 基板 ２ 導体層 ３ 磁性体層 ４ 真空容器 ５，６ ターゲット ７，８ シャッタ ９ ターンテーブル １０ 基板 １１ 基板 １２ 磁性体層 １３ 導体層 １４ 磁性体層 １５ 反強磁性体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 10/14 Ｈ０１Ｌ 43/02 Ｚ
Claims (7)
- 【請求項１】 導体層と磁性体層とが交互に積層されて
なる人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜において、 導体層が、Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｒより選ばれる元素を主成分
とし、且つ、これら主成分である元素に対する固溶上限
が室温において１％以下の添加元素を０．１〜３０原子
％含むことを特徴とする磁気抵抗効果膜。 - 【請求項２】 磁性体層と導体層と磁性体層とがこの順
に積層されてなるスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜に
おいて、 導体層が、Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｒより選ばれる元素を主成分
とし、且つ、これら主成分である元素に対する固溶上限
が室温において１％以下の添加元素を０．１〜３０原子
％含むことを特徴とする磁気抵抗効果膜。 - 【請求項３】 導体層の主成分がＣｕであり、導体層に
含まれる添加元素がＡｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｆｅ，
Ｈｇ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｖ，Ｚｒ
より選ばれる元素であることを特徴とする請求項１又は
請求項２に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項４】 導体層の主成分がＡｇであり、導体層に
含まれる添加元素がＢｅ，Ｂｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆ
ｅ，Ｇｅ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓｉ，Ｕより選ばれる元
素であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項５】 導体層と磁性体層とが交互に積層されて
なる人工格子膜構造の磁気抵抗効果膜において、 磁性体層が、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とし、且つ、こ
れら主成分である元素に対する固溶上限が室温において
１％以下の添加元素を０．１〜３０原子％含むことを特
徴とする磁気抵抗効果膜。 - 【請求項６】 磁性体層と導体層と磁性体層とがこの順
に積層されてなるスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜に
おいて、 磁性体層が、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とし、且つ、こ
れら主成分である元素に対する固溶上限が室温において
１％以下の添加元素を０．１〜３０原子％含むことを特
徴とする磁気抵抗効果膜。 - 【請求項７】 磁性体層に添加される添加元素が、Ａ
ｇ，Ｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｉｒ，Ｌ
ｉ，Ｍｏ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｐｂ，Ｖ，Ｐｔ，Ｚｒより選ば
れる元素であることを特徴とする請求項５又は請求項６
に記載の磁気抵抗効果膜。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6200881A JPH0849063A (ja) | 1994-05-30 | 1994-08-25 | 磁気抵抗効果膜 |
| EP95108223A EP0685746A3 (en) | 1994-05-30 | 1995-05-29 | Magnetic resistance effect arrangement with improved thermal resistance. |
| KR1019950013794A KR100442753B1 (ko) | 1994-05-30 | 1995-05-30 | 내열성이개선된자기저항효과소자 |
| US08/453,788 US5903708A (en) | 1994-05-30 | 1995-05-30 | Magneto-resistance effect device with improved thermal resistance |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-117089 | 1994-05-30 | ||
| JP11708994 | 1994-05-30 | ||
| JP6200881A JPH0849063A (ja) | 1994-05-30 | 1994-08-25 | 磁気抵抗効果膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0849063A true JPH0849063A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=26455270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6200881A Withdrawn JPH0849063A (ja) | 1994-05-30 | 1994-08-25 | 磁気抵抗効果膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0849063A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08288569A (ja) * | 1995-04-11 | 1996-11-01 | Nec Corp | 磁気抵抗効果素子 |
| JPH0997935A (ja) * | 1995-09-30 | 1997-04-08 | Nec Corp | 磁気抵抗効果素子 |
| US6905780B2 (en) | 2001-02-01 | 2005-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current-perpendicular-to-plane-type magnetoresistive device, and magnetic head and magnetic recording-reproducing apparatus using the same |
| US7821748B2 (en) | 2005-09-29 | 2010-10-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-resistance effect element including a damping factor adjustment layer, magneto-resistance effect head, magnetic storage and magnetic memory |
-
1994
- 1994-08-25 JP JP6200881A patent/JPH0849063A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08288569A (ja) * | 1995-04-11 | 1996-11-01 | Nec Corp | 磁気抵抗効果素子 |
| JPH0997935A (ja) * | 1995-09-30 | 1997-04-08 | Nec Corp | 磁気抵抗効果素子 |
| US6905780B2 (en) | 2001-02-01 | 2005-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current-perpendicular-to-plane-type magnetoresistive device, and magnetic head and magnetic recording-reproducing apparatus using the same |
| US7223485B2 (en) | 2001-02-01 | 2007-05-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive device, magnetoresistive head and magnetic recording-reproducing apparatus |
| US7897274B2 (en) | 2001-02-01 | 2011-03-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive device, magnetoresistive head and magnetic recording-reproducing apparatus |
| US7821748B2 (en) | 2005-09-29 | 2010-10-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-resistance effect element including a damping factor adjustment layer, magneto-resistance effect head, magnetic storage and magnetic memory |
| US8130477B2 (en) | 2005-09-29 | 2012-03-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-resistance effect element having a diffusive electron scattering layer, magneto-resistance effect head, magnetic storage and magnetic memory |
| US8305716B2 (en) | 2005-09-29 | 2012-11-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-resistance effect element including diffusive electron scattering layer, magneto-resistance effect head, magnetic storage and magnetic memory |
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