发明名称 磁阻自旋阀感测器间之反铁磁性交换耦合
摘要 描述一种基于自旋阀效应之磁阻读取感测器,其中读取元件之电阻值之一分量系随两相邻磁性层内磁化方向间角度之余弦值而变。感测器读取元件系包括由一个非磁性金属层所分隔开来之两个相邻铁磁性层。一层反铁磁性材料系形成于其中一层铁磁性层上,以提供一个交换偏压场,将此铁磁性层内之磁化方向固定或「定住」。将磁软性材料中间层沈积在铁磁性及反铁磁性层间,将铁磁性层与反铁磁性层分开,并增进交换耦合,特别是铁磁性材料系铁或铁合金时。
申请公布号 TW239888 申请公布日期 1995.02.01
申请号 TW082105369 申请日期 1993.07.06
申请人 万国商业机器公司 发明人 丹尼斯.理查.惠荷特;布鲁斯.艾文.格尼;伯纳德.狄尼;彼得.麦可.巴姆卡特;维吉.西蒙.史匹索
分类号 G11B5/21 主分类号 G11B5/21
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种磁阻感测器,系包括;第一层和第二层铁磁性材料层,系由非磁性金属材料制的间隔层所隔开,该第一层铁磁性材料之磁化方向于无外加磁场下系几乎与该第二层铁磁性材料之磁化方向成垂直;一层磁软性材料层,系与该第二层铁磁性层相邻且接触;及一种反铁磁性材料层,系与该磁软性材料层相邻且接触,该反铁磁性层系藉该磁软性层与第二层铁磁性层隔开,该磁软性层与该第二层铁磁性层形成双层直接与该反铁磁性层接触,该反铁磁性层于双层内提供偏压场,藉此固定该双层内磁化之方向。2.根据申请专利范围第1项之磁阻感测器,其中至少第一及第二层铁磁性材料层其中之一系包含铁或铁合金。3.根据申请专利范围第2项之磁阻感测器,其中该第二层铁磁性层系包含铁或铁合金。4.根据申请专利范围第3项之磁阻感测器,其中该磁软性层系包括镍-铁合金。5.根据申请专利范围第4项之磁阻感测器,其中该反铁磁性层系包括铁-锰合金。6.根据申请专利范围第1项之磁阻感测器,其中该反铁磁性层系包括选自由铁-锰及镍-锰所组成之材料。7.根据申请专利范围第1项之磁阻感测器,其中该磁软性层系具有至少10埃之厚度。8.根据申请专利范围第1项之磁阻感测器,其中该磁软性层系具有大约10埃至大约40埃范围内之厚度。9.根据申请专利范围第1项之磁阻感测器,其中该反铁磁性层系具有大约50埃至大约150埃范围内之厚度。10.根据申请专利范围第1项之磁阻感测器,其中该第一及第二层铁磁性层系具有大约10埃至大约150埃范围内之厚度。11.根据申请专利范围第1项之磁阻感测器,其中该非磁性金属间隔层系具有低于在该非磁性金属间隔层内导电电子之平均自由路径长度之厚度。12.根据申请专利范围第1项之磁阻感测器,其中该非磁性金属间隔层系具有大约10埃至大约40埃范围内之厚度。13.根据申请专利范围第1项之磁阻感测器,其中该非磁性金属间隔层系由选自由银、金、铜以及银、铜、金之合金所组合的材料。14.根据申请专利范围第13项之磁阻感测器,其中该非磁性金属间隔层系包含铜簿膜层。15.一种制造磁阻感测器之方法,系包括下列步骤:在基板上形成层状磁性结构,系包括第一及第二层铁磁性材料层,由非磁性金属材料制的间隔层所隔开,该第一与第二层铁磁性材料的磁化方向在无外加磁场作用下系几乎或垂直者;直接在该第二层铁磁性材料上沈积一层磁软性材料;将反铁磁性材料层沈积在该第二层铁磁性材料层上,且与之直接接触;在空气中之既定温度下退火该层状磁性结构,持续一段预定长度之时间;及于磁场中冷却该层状磁性结构。16.根据申请专利范围第15项之方法,其中该磁软性材料系包括镍-铁。图1系使本发明具体化之磁碟储存系统的简化方块图;图2系依照本发明原理制成之磁阻感测器的具体实施例之透视爆炸视图;图3系举例说明图2所示磁阻感测器之具体实施例之磁滞回线的曲线图;图4系依照本发明原理制成之磁阻感测器另一个具体实施例的透明爆炸视图;图5a至5d系举例说明完成图4所示磁阻感测器之不同结构之磁滞回线的曲线图;图6系举例说明图4所示磁阻感测器之交换磁场对磁软性中间层厚之图形;图7系举例说明图4所示磁阻感测器之矫顽磁场对磁软性中间层厚度之图形;图8系举例说明图4所示磁阻感测器之交换能对磁软性中间层厚度之图形;图9系依照本发明所构成
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