磁阻结构;MAGNETORESISTIVE STRUCTURES

摘要

在此揭示一种磁阻结构，例如用为磁场感应器中的自旋阀(Spin-valve)或巨磁阻(Giant MagnetoResistance；GMR)堆叠。此磁阻结构使用扭转耦合(Twisted Coupling)去诱发自由层与被固定层(Pinned Layer)间的垂直磁化对列。自由与被固定层的铁磁性层与被固定层系利用具有实质平行交换偏压方向的反铁磁性层达成而交换耦合。因此，实施例可使反铁磁性层由相同材料所形成和/或具有相同之阻断温度(Blocking Temperature)。自由层与被固定层其中至少一者更包含第二反铁磁性层与位于两反铁磁性层之间的绝缘层(例如奈米氧化层)。此绝缘层导致两反铁磁性层间的扭转耦合，并施转相对于另一个磁化方向之90度的磁化方向。

主权项

1.一种磁阻结构，至少包含：一被固定层，至少包含一第一铁磁性层；一第一反铁磁性层，系交换耦合至该第一铁磁性层；一间隙壁层；一自由层，藉由该间隙壁层而与该被固定层分开，该自由层至少包含一第二铁磁性层；以及一第二反铁磁性层，系交换耦合至该第二铁磁性层，其中该被固定层与该自由层其中至少一者更至少包含：一第三铁磁性层和一第一绝缘层。 ;2.如申请专利范围第1项所述之磁阻结构，其中该第一反铁磁性层和该第二反铁磁性层系于一磁场中之加热与后续之冷却所组成之一单一顺序中同时初始化。 ;3.如申请专利范围第1项所述之磁阻结构，其中该自由层至少包含该第三铁磁性层与该第一绝缘层。 ;4.如申请专利范围第3项所述之磁阻结构，其中该自由层至少包含一合成反铁磁性结构。 ;5.如申请专利范围第4项所述之磁阻结构，其中该自由层更至少包含：一第四铁磁性层，该合成反铁磁性结构包含：该第三铁磁性层、该第四铁磁性层以及一非磁性层，其中该非磁性层系位于该第三铁磁性层与该第四铁磁性层之间。 ;6.如申请专利范围第4项所述之磁阻结构，其中该自由层更至少包含：一第四铁磁性层，其中该合成反铁磁性结构包含：该第二铁磁性层、该第四铁磁性层以及一非磁性层，其中该非磁性层系位于该第二铁磁性层与该第四铁磁性层之间。 ;7.如申请专利范围第1项所述之磁阻结构，其中该被固定层至少包含该第三铁磁性层与该第一绝缘层。 ;8.如申请专利范围第7项所述之磁阻结构，其中该被固定层至少包含一合成反铁磁性结构。 ;9.一种磁阻结构，该磁阻结构至少包含：一第一铁磁性层，具有藉由交换耦合来设置之一第一磁化方向；一间隙壁层；一第二铁磁性层，系具有实质垂直于该第一磁化方向之一第二磁化方向，其中该间隙壁层系插入于该第一铁磁性层与该第二铁磁性层之间；以及一第三铁磁性层，具有藉由交换耦合来设置之一第三磁化方向，其中该第三磁化方向系实质平行于该第一磁化方向。 ;10.如申请专利范围第9项所述之磁阻结构，该磁阻结构至少包含一自由层，其中该自由层至少包含：该第二铁磁性层和该第三铁磁性层。 ;11.如申请专利范围第10项所述之磁阻结构，其中该自由层至少包含一合成反铁磁性层。 ;12.如申请专利范围第10项所述之磁阻结构，其中该自由层更至少包含：一绝缘层，位于该第二铁磁性层与该第三铁磁性层之间。 ;13.如申请专利范围第9项所述之磁阻结构，该磁阻结构至少包含：一被固定层，其中该被固定层至少包含该第二铁磁性层与该第三铁磁性层。 ;14.如申请专利范围第13项所述之磁阻结构，其中该被固定层至少包含一合成反铁磁性层。 ;15.如申请专利范围第13项所述之磁阻结构，其中该被固定层更至少包含：一绝缘层，位于该第二铁磁性层与该第三铁磁性层之间。 ;16.一种磁阻结构，该磁阻结构至少包含：一第一反铁磁性层；一被固定层，该被固定层至少包含：一第一铁磁性层，该第一铁磁性层具有一第一磁化方向，其中该第一磁化方向系藉由该第一铁磁性层与该第一反铁磁性层之交换耦合来设置；一间隙壁层：一自由层，至少包含一第二铁磁性层与一第三铁磁性层；以及一第二反铁磁性层；其中该间隙壁层系插入在该自由层与该被固定层间；该第二铁磁性层具有实质垂直于该第一磁化方向之一第二磁化方向；该第三铁磁性层具有藉由与该第二反铁磁性层交换耦合来设置之一第三磁化方向；该第一反铁磁性层与第二反铁磁性层具有实质均等的阻断温度(Blocking Temperature)。 ;17.如申请专利范围第16项所述之磁阻结构，其中该自由层至少包含一合成反铁磁性层。 ;18.如申请专利范围第16项所述之磁阻结构，其中该自由层更至少包含一绝缘层，该绝缘层系位于该第二铁磁性层与该第三铁磁性层之间。 ;19.如申请专利范围第18项所述之磁阻结构，其中该绝缘层至少包含一氧化物。 ;20.如申请专利范围第16项所述之磁阻结构，其中该第一磁化方向系实质平行于该第三磁化方向。;为让本发明之上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一些实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：第1图系绘示依照本发明之结构之第一实施例之磁阻结构之层的堆层示意图；第2图系绘示依照本发明之结构之第二实施例之磁阻层结构之堆层示意图；第3图系绘示依照本发明之结构之第三实施例之磁阻层结构之堆层示意图；第4图系绘示依照本发明之结构之第四实施例之磁阻层结构之堆层示意图；第5图系绘示包括如第1图至第4图所示之任何磁阻结构之磁性记录系统之斜视示意图；以及第6图系绘示包括如第1图至第4图所示之任何磁阻结构之磁头配件之斜视示意图。