JPH10198926A - 磁気抵抗効果型磁気ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型磁気ヘッドInfo
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- JPH10198926A JPH10198926A JP114097A JP114097A JPH10198926A JP H10198926 A JPH10198926 A JP H10198926A JP 114097 A JP114097 A JP 114097A JP 114097 A JP114097 A JP 114097A JP H10198926 A JPH10198926 A JP H10198926A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】バルクハウゼンノイズがなく、磁気抵抗効果膜
の軟磁気特性を良好にした磁気抵抗効果型磁気ヘッドを
提供する。 【解決手段】磁気抵抗効果膜２０の強磁性膜２６を負又
はゼロの磁歪を持つ膜と、正又はゼロの磁歪を持つ膜と
の積層膜とし、強磁性膜２６の磁歪の絶対値を４×１０
~7以下に抑える。
の軟磁気特性を良好にした磁気抵抗効果型磁気ヘッドを
提供する。 【解決手段】磁気抵抗効果膜２０の強磁性膜２６を負又
はゼロの磁歪を持つ膜と、正又はゼロの磁歪を持つ膜と
の積層膜とし、強磁性膜２６の磁歪の絶対値を４×１０
~7以下に抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気抵抗効果ヘッド
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録の高密度化に伴い、高感度な再
生用ヘッドが求められており、その再生ヘッドは、磁気
抵抗効果（以下ＭＲ）を利用した磁気抵抗効果型ヘッド
が用いられている。現在磁気ディスク装置に搭載されて
いるＭＲヘッドは、磁性膜の磁化の方向と信号検出電流
とのなす角度に依存して抵抗が変化する異方性磁気抵抗
効果が用いられている。ＭＲヘッドで、外部磁界を感知
して抵抗が変化する部分（感磁部）にはＮｉＦｅ膜が用
いられており、その磁気抵抗変化率は最大で約３％であ
る。そのため、数Ｇｂ／in2 程度の高面記録密度になる
とこの異方性磁気抵抗効果を用いたＭＲヘッドでは感度
不足になることが予想され、より高感度な磁気抵抗変化
を示すものが要求されている。
生用ヘッドが求められており、その再生ヘッドは、磁気
抵抗効果（以下ＭＲ）を利用した磁気抵抗効果型ヘッド
が用いられている。現在磁気ディスク装置に搭載されて
いるＭＲヘッドは、磁性膜の磁化の方向と信号検出電流
とのなす角度に依存して抵抗が変化する異方性磁気抵抗
効果が用いられている。ＭＲヘッドで、外部磁界を感知
して抵抗が変化する部分（感磁部）にはＮｉＦｅ膜が用
いられており、その磁気抵抗変化率は最大で約３％であ
る。そのため、数Ｇｂ／in2 程度の高面記録密度になる
とこの異方性磁気抵抗効果を用いたＭＲヘッドでは感度
不足になることが予想され、より高感度な磁気抵抗変化
を示すものが要求されている。
【０００３】近年、Ｃｏ／Ｃｕ，Ｆｅ／Ｃｒ或いはＮｉ
Ｆｅ／Ｃｕのように強磁性膜と非磁性導電性膜とを交互
に積層させた多層構造で、強磁性膜間の反強磁性的結合
を利用して巨大な磁気抵抗効果（約５０％）が得られる
ことが報告された。しかし、この磁気抵抗変化率を得る
ために必要な飽和磁界は数ｋＯｅと非常に高く、実際の
ＭＲヘッドに適用するには困難である。
Ｆｅ／Ｃｕのように強磁性膜と非磁性導電性膜とを交互
に積層させた多層構造で、強磁性膜間の反強磁性的結合
を利用して巨大な磁気抵抗効果（約５０％）が得られる
ことが報告された。しかし、この磁気抵抗変化率を得る
ために必要な飽和磁界は数ｋＯｅと非常に高く、実際の
ＭＲヘッドに適用するには困難である。
【０００４】一方、二層の強磁性膜を非磁性導電性膜で
分離し、一方の強磁性膜に反強磁性膜を隣接して磁化の
方向を固定させ、もう一方の強磁性膜が外部磁界により
磁化反転し、二層の強磁性膜の互いの磁化方向のなす角
度によって高い磁気抵抗変化が得られることが報告され
ている（特開平7−62534号公報）。これはスピンバルブ
構造と呼ばれ、比較的小さな磁界で飽和し、次世代の磁
気ヘッド用磁気抵抗効果膜として現在最も注目されてい
る。
分離し、一方の強磁性膜に反強磁性膜を隣接して磁化の
方向を固定させ、もう一方の強磁性膜が外部磁界により
磁化反転し、二層の強磁性膜の互いの磁化方向のなす角
度によって高い磁気抵抗変化が得られることが報告され
ている（特開平7−62534号公報）。これはスピンバルブ
構造と呼ばれ、比較的小さな磁界で飽和し、次世代の磁
気ヘッド用磁気抵抗効果膜として現在最も注目されてい
る。
【０００５】このスピンバルブ膜は、その強磁性膜の材
料によって磁気抵抗変化率及び磁気特性が異なる。例え
ば、特開平7−652852 号公報に記載のＣｏ／Ｃｕ／Ｃｏ
の場合は、磁気抵抗変化率は約８％と高いが、保磁力が
２０Ｏｅと大きく軟磁気特性が良好ではない。またＮｉ
Ｆｅ／Ｃｕ／ＮｉＦｅの場合は、保磁力が約１Ｏｅと軟
磁気特性は良好であるが、磁気抵抗変化率は約４％と低
い。さらに、ＣｏＦｅ，ＮｉＦｅＣｏを強磁性膜に用い
たスピンバルブ構造の報告もなされており、これは上記
ＣｏやＮｉＦｅを用いた場合に比べて、磁気抵抗変化率
が高く、かつ軟磁気特性が良いとされている。
料によって磁気抵抗変化率及び磁気特性が異なる。例え
ば、特開平7−652852 号公報に記載のＣｏ／Ｃｕ／Ｃｏ
の場合は、磁気抵抗変化率は約８％と高いが、保磁力が
２０Ｏｅと大きく軟磁気特性が良好ではない。またＮｉ
Ｆｅ／Ｃｕ／ＮｉＦｅの場合は、保磁力が約１Ｏｅと軟
磁気特性は良好であるが、磁気抵抗変化率は約４％と低
い。さらに、ＣｏＦｅ，ＮｉＦｅＣｏを強磁性膜に用い
たスピンバルブ構造の報告もなされており、これは上記
ＣｏやＮｉＦｅを用いた場合に比べて、磁気抵抗変化率
が高く、かつ軟磁気特性が良いとされている。
【０００６】しかし、これらの報告では強磁性膜の磁歪
には触れておらず、その値が大きいと、膜を素子化した
後に膜応力の影響を受けやすくなり、磁壁が生じてバル
クハウゼンノイズが発生するという問題が残る。図４に
ＣｏＦｅの組成と磁歪の関係を示すが、Ｃｏの磁歪は約
−２５×１０~7と大きく、ＣｏＦｅもその組成によって
絶対値が１０~6台となりかなり大きい。Ｆｅの含有量が
約１０ｗｔ％では、磁歪がほぼゼロになるが、最近の検
討で、ＮｉＦｅ上に形成したＣｏＦｅは、膜厚が薄いと
ころでは膜厚によって磁歪が正に大きくなることが分か
った。図５に、ガラス基板上に形成したＴａ（５ｎｍ）
／ＮｉＦｅ(５ｎｍ)／ＣｏＦｅの磁歪とＣｏＦｅ膜厚ｄ
との関係を示す。ＣｏＦｅの組成は、９０Ｃｏ−１０Ｆ
ｅ（ｗｔ％），９２Ｃｏ−８Ｆｅ（ｗｔ％）である。Ｃ
ｏ−１０Ｆｅ（ｗｔ％）は、膜厚が２０ｎｍ以上あると
その磁歪はほぼゼロだが、膜厚が薄くなると共に磁歪は
正に大きくなり、３ｎｍでは１４×１０~7となる。ま
た、Ｃｏ−８Ｆｅ（ｗｔ％）の膜も同様に、２０ｎｍで
磁歪−５×１０~7が、３ｎｍでは９×１０~7となり、磁
歪が負から正に大きく変わってしまう。保磁力の点か
ら、これらＣｏ及びCoFeの膜厚は５ｎｍ以下にしなけれ
ばならない。Ｃｏ−１０Ｆｅ（ｗｔ％），Ｃｏ−８Ｆｅ
（ｗｔ％）いずれの膜も５ｎｍ以下では正に大きく、Ｃ
ｏＦｅの組成を変えるだけでは磁歪を小さくすることは
難しい。
には触れておらず、その値が大きいと、膜を素子化した
後に膜応力の影響を受けやすくなり、磁壁が生じてバル
クハウゼンノイズが発生するという問題が残る。図４に
ＣｏＦｅの組成と磁歪の関係を示すが、Ｃｏの磁歪は約
−２５×１０~7と大きく、ＣｏＦｅもその組成によって
絶対値が１０~6台となりかなり大きい。Ｆｅの含有量が
約１０ｗｔ％では、磁歪がほぼゼロになるが、最近の検
討で、ＮｉＦｅ上に形成したＣｏＦｅは、膜厚が薄いと
ころでは膜厚によって磁歪が正に大きくなることが分か
った。図５に、ガラス基板上に形成したＴａ（５ｎｍ）
／ＮｉＦｅ(５ｎｍ)／ＣｏＦｅの磁歪とＣｏＦｅ膜厚ｄ
との関係を示す。ＣｏＦｅの組成は、９０Ｃｏ−１０Ｆ
ｅ（ｗｔ％），９２Ｃｏ−８Ｆｅ（ｗｔ％）である。Ｃ
ｏ−１０Ｆｅ（ｗｔ％）は、膜厚が２０ｎｍ以上あると
その磁歪はほぼゼロだが、膜厚が薄くなると共に磁歪は
正に大きくなり、３ｎｍでは１４×１０~7となる。ま
た、Ｃｏ−８Ｆｅ（ｗｔ％）の膜も同様に、２０ｎｍで
磁歪−５×１０~7が、３ｎｍでは９×１０~7となり、磁
歪が負から正に大きく変わってしまう。保磁力の点か
ら、これらＣｏ及びCoFeの膜厚は５ｎｍ以下にしなけれ
ばならない。Ｃｏ−１０Ｆｅ（ｗｔ％），Ｃｏ−８Ｆｅ
（ｗｔ％）いずれの膜も５ｎｍ以下では正に大きく、Ｃ
ｏＦｅの組成を変えるだけでは磁歪を小さくすることは
難しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軟磁
気特性が良好で磁気抵抗変化率の大きい磁気抵抗効果膜
を有し、バルクハウゼンノイズのない信頼性の高い磁気
抵抗効果型磁気ヘッドを提供することにある。
気特性が良好で磁気抵抗変化率の大きい磁気抵抗効果膜
を有し、バルクハウゼンノイズのない信頼性の高い磁気
抵抗効果型磁気ヘッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は第一の強磁性膜と第二の非磁性導電性膜と
の積層膜を単位積層膜とし、前記単位積層膜を複数層積
層し、前記強磁性膜の互いの磁化のなす角度によって電
気抵抗が変化する図１に示した磁気抵抗効果膜と、前記
磁気抵抗効果膜に信号検出電流を流すための一対の電極
とを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドで、前記単位積層
膜の前記強磁性膜が、負又はゼロの磁歪をもつ第三の強
磁性膜と、正又はゼロの磁歪をもつ第四の強磁性膜との
積層膜であり、前記第一の強磁性膜の磁歪の絶対値を４
×１０~7以下にする。
め、本発明は第一の強磁性膜と第二の非磁性導電性膜と
の積層膜を単位積層膜とし、前記単位積層膜を複数層積
層し、前記強磁性膜の互いの磁化のなす角度によって電
気抵抗が変化する図１に示した磁気抵抗効果膜と、前記
磁気抵抗効果膜に信号検出電流を流すための一対の電極
とを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドで、前記単位積層
膜の前記強磁性膜が、負又はゼロの磁歪をもつ第三の強
磁性膜と、正又はゼロの磁歪をもつ第四の強磁性膜との
積層膜であり、前記第一の強磁性膜の磁歪の絶対値を４
×１０~7以下にする。
【０００９】また、非磁性導電性薄膜を中間層として第
一の強磁性膜と第二の強磁性膜が積層されており、第一
の強磁性膜の磁化方向が第一の強磁性膜に隣接して設け
られた反強磁性膜によって固定されている図２に示す磁
気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に信号検出電流を
流すための一対の電極とを有するスピンバルブ型磁気ヘ
ッドで、少なくとも前記第二の強磁性膜が、負又はゼロ
の磁歪をもつ第三の強磁性膜と、正又はゼロの磁歪をも
つ第四の強磁性膜との積層膜であり、第二の強磁性膜の
磁歪の絶対値を４×１０~7以下にする。
一の強磁性膜と第二の強磁性膜が積層されており、第一
の強磁性膜の磁化方向が第一の強磁性膜に隣接して設け
られた反強磁性膜によって固定されている図２に示す磁
気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に信号検出電流を
流すための一対の電極とを有するスピンバルブ型磁気ヘ
ッドで、少なくとも前記第二の強磁性膜が、負又はゼロ
の磁歪をもつ第三の強磁性膜と、正又はゼロの磁歪をも
つ第四の強磁性膜との積層膜であり、第二の強磁性膜の
磁歪の絶対値を４×１０~7以下にする。
【００１０】さらに、前記磁気抵抗効果膜を構成するに
際して、以下の要素を加えることが望ましい。
際して、以下の要素を加えることが望ましい。
【００１１】（１）前記第三及び第四の強磁性膜の磁歪
の絶対値が２×１０~6以下である。
の絶対値が２×１０~6以下である。
【００１２】（２）前記第三及び第四の強磁性膜がＮｉ
Ｆｅ合金，ＣｏもしくはＣｏ合金である。
Ｆｅ合金，ＣｏもしくはＣｏ合金である。
【００１３】（３）前記ＮｉＦｅ合金のＦｅ含有量が１
６〜２４ｗｔ％であり、その膜厚が１ｎｍ〜１０ｎｍの
範囲である。
６〜２４ｗｔ％であり、その膜厚が１ｎｍ〜１０ｎｍの
範囲である。
【００１４】（４）前記Ｃｏ合金がＣｏ−Ｆｅ合金で、
Ｆｅ含有量が６〜１４ｗｔ％であり、Ｃｏ及びＣｏ合金
の膜厚が５ｎｍ以下である。
Ｆｅ含有量が６〜１４ｗｔ％であり、Ｃｏ及びＣｏ合金
の膜厚が５ｎｍ以下である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を示す。
【００１６】本発明に従う多層積層膜の断面図を図１
に、スピンバルブ膜の断面図を図２に示す。
に、スピンバルブ膜の断面図を図２に示す。
【００１７】図１に示される磁気抵抗効果膜１０は、強
磁性膜１１と非磁性導電性膜１２の積層膜を単位積層膜
とし、複数層含んでいる。本発明によると、強磁性膜１
１の少なくとも一つには、負またはゼロの磁歪を持つ強
磁性膜１５と、正またはゼロの磁歪を持つ強磁性膜１６
で構成されている。ここで、強磁性膜１５及び１６は逆
に積層しても良い。
磁性膜１１と非磁性導電性膜１２の積層膜を単位積層膜
とし、複数層含んでいる。本発明によると、強磁性膜１
１の少なくとも一つには、負またはゼロの磁歪を持つ強
磁性膜１５と、正またはゼロの磁歪を持つ強磁性膜１６
で構成されている。ここで、強磁性膜１５及び１６は逆
に積層しても良い。
【００１８】また、図２に示されるスピンバルブ構造の
磁気抵抗効果膜２０は、第一の強磁性膜２１，非磁性導
電性膜２２，第二の強磁性膜２３及び反強磁性膜２４か
ら構成されている。第一の強磁性膜２１と第二の強磁性
膜２３の面内磁化は、外部磁界が印加されていない状態
でお互いに対して９０度傾いた方向に向けられている。
さらに第二の強磁性膜２３は、反強磁性膜２４によっ
て、好ましい方向に磁化が固定されている。媒体からの
磁界により、第一の強磁性膜２１の磁化は自由に回転
し、それにより抵抗変化が生じて出力が発生する。本発
明によると、第一の強磁性膜２１は負またはゼロの磁歪
を持つ第三の強磁性膜２５と、正またはゼロの磁歪を持
つ第四の強磁性膜２６からなる。ここで、第一の強磁性
膜２５及び２６も上記と同様逆に積層しても良い。ま
た、磁気抵抗効果膜２０を基板側から反強磁性膜２４／
第二の強磁性膜２３／非磁性導電性膜２２／第一の強磁
性膜２１とすることも出来る。
磁気抵抗効果膜２０は、第一の強磁性膜２１，非磁性導
電性膜２２，第二の強磁性膜２３及び反強磁性膜２４か
ら構成されている。第一の強磁性膜２１と第二の強磁性
膜２３の面内磁化は、外部磁界が印加されていない状態
でお互いに対して９０度傾いた方向に向けられている。
さらに第二の強磁性膜２３は、反強磁性膜２４によっ
て、好ましい方向に磁化が固定されている。媒体からの
磁界により、第一の強磁性膜２１の磁化は自由に回転
し、それにより抵抗変化が生じて出力が発生する。本発
明によると、第一の強磁性膜２１は負またはゼロの磁歪
を持つ第三の強磁性膜２５と、正またはゼロの磁歪を持
つ第四の強磁性膜２６からなる。ここで、第一の強磁性
膜２５及び２６も上記と同様逆に積層しても良い。ま
た、磁気抵抗効果膜２０を基板側から反強磁性膜２４／
第二の強磁性膜２３／非磁性導電性膜２２／第一の強磁
性膜２１とすることも出来る。
【００１９】スピンバルブ型磁気抵抗効果膜２０を用い
た本発明の一実施例を次に説明する。基板３１の上に、
磁気抵抗効果膜２０の配向性を良くするための下地膜３
２であるＴａ５ｎｍ，第三の強磁性膜２５であるＮｉＦ
ｅ５ｎｍ，第四の強磁性膜２６であるＣｏＦｅ２ｎｍ，
非磁性導電性膜２２であるＣｕ２ｎｍ，第二の強磁性膜
２４であるＣｏＦｅ３ｎｍ、さらに反強磁性膜であるＣ
ｒＭｎＰｔ３０ｎｍ，保護膜であるＴａ５ｎｍを順次形
成し、所定の形状にパタ−ニングする。このときのＮｉ
Ｆｅの組成は、ＣｏＦｅの組成及び膜厚によって決めら
れる。図６にＣｏＦｅ組成が９０Ｃｏ−１０Ｆｅ（ｗｔ
％）の場合の、ＮｉＦｅの磁歪(組成)とガラス上に作製
したＴａ（５ｎｍ）／ＮｉＦｅ（５ｎｍ）／ＣｏＦｅ積
層膜の磁歪の関係を示す。図から明らかなように、積層
膜の磁歪を小さくするためには、ＮｉＦｅの組成を変え
て磁歪を負に大きくすれば良いことが分かる。本実施例
ではＣｏＦｅの膜厚は２ｎｍであるから、ＣｏＦｅの組
成を用いた場合は、NiFeの組成は約８３Ｎｉ−１７Ｆｅ
（ｗｔ％）、磁歪にして−１５×１０~7とすればよい。
もちろん、この組成に限定する必要はなく、ＣｏＦｅの
組成及び膜厚を変える場合には、同様にＮｉＦｅの組成
を変えれば良い。また、磁気抵抗効果膜２０の抵抗変化
率を大きくするために、第四の強磁性膜及び第二の強磁
性膜のどちらか一方あるいは両方をＣｏにしても良い。
た本発明の一実施例を次に説明する。基板３１の上に、
磁気抵抗効果膜２０の配向性を良くするための下地膜３
２であるＴａ５ｎｍ，第三の強磁性膜２５であるＮｉＦ
ｅ５ｎｍ，第四の強磁性膜２６であるＣｏＦｅ２ｎｍ，
非磁性導電性膜２２であるＣｕ２ｎｍ，第二の強磁性膜
２４であるＣｏＦｅ３ｎｍ、さらに反強磁性膜であるＣ
ｒＭｎＰｔ３０ｎｍ，保護膜であるＴａ５ｎｍを順次形
成し、所定の形状にパタ−ニングする。このときのＮｉ
Ｆｅの組成は、ＣｏＦｅの組成及び膜厚によって決めら
れる。図６にＣｏＦｅ組成が９０Ｃｏ−１０Ｆｅ（ｗｔ
％）の場合の、ＮｉＦｅの磁歪(組成)とガラス上に作製
したＴａ（５ｎｍ）／ＮｉＦｅ（５ｎｍ）／ＣｏＦｅ積
層膜の磁歪の関係を示す。図から明らかなように、積層
膜の磁歪を小さくするためには、ＮｉＦｅの組成を変え
て磁歪を負に大きくすれば良いことが分かる。本実施例
ではＣｏＦｅの膜厚は２ｎｍであるから、ＣｏＦｅの組
成を用いた場合は、NiFeの組成は約８３Ｎｉ−１７Ｆｅ
（ｗｔ％）、磁歪にして−１５×１０~7とすればよい。
もちろん、この組成に限定する必要はなく、ＣｏＦｅの
組成及び膜厚を変える場合には、同様にＮｉＦｅの組成
を変えれば良い。また、磁気抵抗効果膜２０の抵抗変化
率を大きくするために、第四の強磁性膜及び第二の強磁
性膜のどちらか一方あるいは両方をＣｏにしても良い。
【００２０】次に、リフトオフ用ホトレジスト層を形成
したあと、永久磁石膜であるCoCrPt４０ｎｍを積層し、
縦バイアス印加層３５を形成する。次に、電極膜３６で
あるＡｕ０．２μｍを形成したあと、リフトオフ用レジ
スト層を除去する。さらに、真空中で１ｋＯｅの磁界を
媒体対向面と垂直に印加しながら、２３０℃で１時間熱
処理して、反強磁性膜２４であるＣｒＭｎＰｔを着磁
し、本発明のＧＭＲヘッドを作製する。
したあと、永久磁石膜であるCoCrPt４０ｎｍを積層し、
縦バイアス印加層３５を形成する。次に、電極膜３６で
あるＡｕ０．２μｍを形成したあと、リフトオフ用レジ
スト層を除去する。さらに、真空中で１ｋＯｅの磁界を
媒体対向面と垂直に印加しながら、２３０℃で１時間熱
処理して、反強磁性膜２４であるＣｒＭｎＰｔを着磁
し、本発明のＧＭＲヘッドを作製する。
【００２１】本実施例では、スピンバルブ膜の反強磁性
膜２４としてＣｒＭｎＰｔを用いたが、特にこれに限定
されることはなく、ＣｒＭｎ−Ｘ１（Ｘ１：Ｐｄ，Ａ
ｕ，Ｒｈ，Ｒｕ）を用いることもできる。さらに、Ｆｅ
Ｍｎ合金，ＭｎＩｒ合金等のdisorder系の反強磁性膜を
用いることもできる。この場合は、着時の熱処理は不要
である。さらに、ＮｉＭｎ，ＮｉＭｎ−Ｘ２（Ｘ２：Ｃ
ｏ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｒｕ，Ｒｈ）でも良いが、この場合は
熱処理よりもさらに高温で長時間の熱処理を必要とす
る。ただしスピンバルブ膜の特性の安定性を考慮して熱
処理温度は２６０℃以下が良い。実施例では、磁気抵抗
効果膜２０を基板側から第三の強磁性膜２５／第四の強
磁性膜２６／非磁性導電性膜２２／第二の強磁性膜２３
／反強磁性膜２４の順に積層したが、逆に基板側から反
強磁性膜２４／第二の強磁性膜２３／非磁性導電性膜２
２／第四の強磁性膜６／第三の強磁性膜２５と配置する
こともできる。この場合の反強磁性膜２４には非導電性
の材料、例えばＮｉＯを用いることも可能である。また
本実施例では、縦バイアス印加層として永久磁石膜であ
るＣｏＣｒＰｔを用いたが、特にこれに限定されること
はない。たとえば反強磁性膜を用いることも可能で、こ
の場合下地膜として強磁性膜を形成する必要がある。こ
の場合、第二の強磁性膜２３の磁化を固定するための反
強磁性膜２４と、縦バイアス印加層に用いている反強磁
性膜３５の着磁方向がお互いに対して９０°傾いている
ため、ブロッキング温度の異なる材料を用いる必要があ
る。この時、第二の強磁性膜２３／反強磁性膜２４との
間の交換結合磁界が、縦バイアス印加層３５の強磁性膜
／反強磁性膜との間の交換結合磁界よりも大きい方が好
ましい。
膜２４としてＣｒＭｎＰｔを用いたが、特にこれに限定
されることはなく、ＣｒＭｎ−Ｘ１（Ｘ１：Ｐｄ，Ａ
ｕ，Ｒｈ，Ｒｕ）を用いることもできる。さらに、Ｆｅ
Ｍｎ合金，ＭｎＩｒ合金等のdisorder系の反強磁性膜を
用いることもできる。この場合は、着時の熱処理は不要
である。さらに、ＮｉＭｎ，ＮｉＭｎ−Ｘ２（Ｘ２：Ｃ
ｏ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｒｕ，Ｒｈ）でも良いが、この場合は
熱処理よりもさらに高温で長時間の熱処理を必要とす
る。ただしスピンバルブ膜の特性の安定性を考慮して熱
処理温度は２６０℃以下が良い。実施例では、磁気抵抗
効果膜２０を基板側から第三の強磁性膜２５／第四の強
磁性膜２６／非磁性導電性膜２２／第二の強磁性膜２３
／反強磁性膜２４の順に積層したが、逆に基板側から反
強磁性膜２４／第二の強磁性膜２３／非磁性導電性膜２
２／第四の強磁性膜６／第三の強磁性膜２５と配置する
こともできる。この場合の反強磁性膜２４には非導電性
の材料、例えばＮｉＯを用いることも可能である。また
本実施例では、縦バイアス印加層として永久磁石膜であ
るＣｏＣｒＰｔを用いたが、特にこれに限定されること
はない。たとえば反強磁性膜を用いることも可能で、こ
の場合下地膜として強磁性膜を形成する必要がある。こ
の場合、第二の強磁性膜２３の磁化を固定するための反
強磁性膜２４と、縦バイアス印加層に用いている反強磁
性膜３５の着磁方向がお互いに対して９０°傾いている
ため、ブロッキング温度の異なる材料を用いる必要があ
る。この時、第二の強磁性膜２３／反強磁性膜２４との
間の交換結合磁界が、縦バイアス印加層３５の強磁性膜
／反強磁性膜との間の交換結合磁界よりも大きい方が好
ましい。
【００２２】
【発明の効果】磁気抵抗効果を利用した多層磁性構造及
びスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜で、強磁性膜を負
又はゼロの磁歪を持つ強磁性膜と、正又はゼロの磁歪を
持つ強磁性膜との積層膜とし、その強磁性膜の磁歪の絶
対値を４×１０~7以下にすることによって、軟磁気特性
を向上することが出来る。これにより、バルクハウゼン
ノイズがなく、信頼性の高い磁気抵抗効果型磁気ヘッド
を提供することができる。
びスピンバルブ構造の磁気抵抗効果膜で、強磁性膜を負
又はゼロの磁歪を持つ強磁性膜と、正又はゼロの磁歪を
持つ強磁性膜との積層膜とし、その強磁性膜の磁歪の絶
対値を４×１０~7以下にすることによって、軟磁気特性
を向上することが出来る。これにより、バルクハウゼン
ノイズがなく、信頼性の高い磁気抵抗効果型磁気ヘッド
を提供することができる。
【図１】本発明の磁気抵抗効果膜の断面図。
【図２】本発明の磁気抵抗効果膜の断面図。
【図３】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの断面図。
【図４】ＣｏＦｅのＦｅ組成と磁歪との特性図。
【図５】ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅの磁歪とＣｏＦｅの膜厚と
の特性図。
の特性図。
【図６】ＮｉＦｅの磁歪（組成）とＮｉＦｅ／ＣｏＦｅ
の磁歪との特性図。
の磁歪との特性図。
２０…磁気抵抗効果膜、２２…非磁性導電性膜、２３，
２５，２６…強磁性膜、２４…反強磁性膜、３０…磁気
抵抗効果型ヘッド、３１…基板、３２…下地膜、３４…
保護膜、３５…縦バイアス印加層、３６…電極。
２５，２６…強磁性膜、２４…反強磁性膜、３０…磁気
抵抗効果型ヘッド、３１…基板、３２…下地膜、３４…
保護膜、３５…縦バイアス印加層、３６…電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重松 恵嗣 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内
Claims (8)
- 【請求項１】第一の強磁性膜と第二の非磁性導電性膜と
の積層膜を単位積層膜とし、前記単位積層膜を複数層積
層し、前記強磁性膜の互いの磁化のなす角度によって電
気抵抗が変化する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果
膜に信号検出電流を流すための一対の電極とを有する磁
気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、 前記単位積層膜の前記第一の強磁性膜が、負又はゼロの
磁歪をもつ第三の強磁性膜と、正又はゼロの磁歪をもつ
第四の強磁性膜との積層膜であり、前記第一の強磁性膜
の磁歪の絶対値が４×１０~7以下であることを特徴とす
る磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項２】前記第三の強磁性膜及び前記第四の強磁性
膜の磁歪の絶対値が２×１０~6以下である請求項１の磁
気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項３】前記第三の強磁性膜及び前記第四の強磁性
膜がＮｉＦｅ合金，ＣｏもしくはＣｏ合金である請求項
１の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項４】非磁性導電性薄膜を中間層として第一の強
磁性膜と第二の強磁性膜が積層されており、前記第一の
強磁性膜の磁化方向が前記第一の強磁性膜に隣接して設
けられた反強磁性膜によって固定されている磁気抵抗効
果膜と、前記磁気抵抗効果膜に信号検出電流を流すため
の一対の電極とを有するスピンバルブ構造の磁気抵抗効
果型磁気ヘッドにおいて、少なくとも前記第二の強磁性
膜が、負又はゼロの磁歪をもつ第三の強磁性膜と、正又
はゼロの磁歪をもつ第四の強磁性膜との積層膜であり、
前記第二の強磁性膜の磁歪の絶対値が４×１０~7以下で
あることを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項５】前記第三の強磁性膜及び前記第四の強磁性
膜の磁歪の絶対値が２×１０~6以下である請求項４の磁
気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項６】前記第一の強磁性膜、前記第三の強磁性膜
及び前記第四の強磁性膜が、それぞれ、ＮｉＦｅ，Ｎｉ
ＦｅＣｏ合金、及びＣｏもしくはＣｏ合金である請求項
４の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項７】前記ＮｉＦｅ合金のＦｅ含有量が１６〜２
４ｗｔ％であり、その膜厚が１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲で
ある請求項１または請求項４の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド。 - 【請求項８】前記Ｃｏ合金がＣｏ−Ｆｅ合金で、Ｆｅ含
有量が６〜１４ｗｔ％であり、Ｃｏ及びＣｏ合金の膜厚
が５ｎｍ以下である請求項１または請求項４の磁気抵抗
効果型磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP114097A JPH10198926A (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP114097A JPH10198926A (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10198926A true JPH10198926A (ja) | 1998-07-31 |
| JPH10198926A5 JPH10198926A5 (ja) | 2004-12-09 |
Family
ID=11493151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP114097A Pending JPH10198926A (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10198926A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6674617B2 (en) | 2002-03-07 | 2004-01-06 | International Business Machines Corporation | Tunnel junction sensor with a multilayer free-layer structure |
| US6690163B1 (en) | 1999-01-25 | 2004-02-10 | Hitachi, Ltd. | Magnetic sensor |
| JP2007173809A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-07-05 | Seagate Technology Llc | 感知向上層（ｓｅｎｓｅｅｎｈａｎｃｉｎｇｌａｙｅｒ）を含む磁気感知デバイス |
| US7961438B2 (en) | 2008-05-28 | 2011-06-14 | Tdk Corporation | Magnetoresistive device of the CPP type, and magnetic disk system |
-
1997
- 1997-01-08 JP JP114097A patent/JPH10198926A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6690163B1 (en) | 1999-01-25 | 2004-02-10 | Hitachi, Ltd. | Magnetic sensor |
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| JP2007173809A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-07-05 | Seagate Technology Llc | 感知向上層（ｓｅｎｓｅｅｎｈａｎｃｉｎｇｌａｙｅｒ）を含む磁気感知デバイス |
| JP2013102178A (ja) * | 2005-12-16 | 2013-05-23 | Seagate Technology Llc | 感知向上層（ｓｅｎｓｅｅｎｈａｎｃｉｎｇｌａｙｅｒ）を含む磁気感知デバイス |
| US7961438B2 (en) | 2008-05-28 | 2011-06-14 | Tdk Corporation | Magnetoresistive device of the CPP type, and magnetic disk system |
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|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031128 |
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|
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Effective date: 20050607 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050808 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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| A02 | Decision of refusal |
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