发明名称 磁阻中使用振荡之磁阻式感测器
摘要 一种由构成于基体之多层结构所组成之磁阻性 (MR -magnetoresistive ) 感测器包含交替层次之铁磁性材料与非磁化金属材料。此铁磁性材料与非磁化材料构成诸双层体而展现其特性即多层结构之磁阻质系依据非磁化材料厚度之函数而振荡。电流流动经由MR感测器产生,以及MR感测器阻力性之变动则系依据受感测磁场之函数而受感测。
申请公布号 TW211077 申请公布日期 1993.08.11
申请号 TW081100373 申请日期 1992.01.20
申请人 万国商业机器公司 发明人 史都.史帝芬.派渥斯.柏金;凯文.派狄克.洛契
分类号 H01F7/00;H01F35/00 主分类号 H01F7/00
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 1﹒一种磁阻式感测器﹒包含:一基体;以及一磁阻 层,形成在基体上,该磁 阻层包含若干N双层体,各双层体包含一层铁磁性 材料与一层具有预定厚 度之非磁性金属材料,该多层构造之磁阻値展现其 特性,使其大小依据非 磁性金属材料层厚度之函数而振荡,该非磁性金属 材料层之厚度系选定为 相当于振荡函数之峰値。 2﹒一种磁阻式感测器,包含一基体;以及一磁阻层, 形成在该基体上,该磁 阻层包含若干N四层组,各四层组包含一层第一铁 磁性材料、一第一非磁 性金属材料层,一第二铁磁性材料层与一第二非磁 性金属材料层,该多层 构造之磁阻値展现其特性,使其値以非磁性金属材 料层之厚度为函数关系 而振荡,第一、二层非磁性金属材料之厚度系选定 为相当于振荡函数之峰 値。 3﹒根据申请专利范围第2项之磁阻式感测器,更包 含一缓冲层,形成在基体 与磁阻层之间之基体上。 4﹒根据申请卑利范围第3项之磁阻式感测器,其中 该缓冲层系由铁、铜、铬 、钉、铑、铱与铼所组成之族群中选定之材料所 形成。 5﹒根据申请专利范围第2项之磁阻式感测器,其中 该磁阻层包含十个由该缓 冲层所构成之四层体。 6﹒根据申请专利范围第2项之磁阻式感测器,更包 含一表盖层,覆盖包覆于 磁阻层上7﹒根据申请专利范围第6项之磁阻式感 测器,其中该表盖层系 由具有相当高电阻性之材料所形成。 8﹒根据申请专利范围第1项之磁阻式感测器,更包 含一缓冲层,形成于设在 基体与磁阻层之间之基体上。 9﹒根据申请专利范围第8项之磁阻式感测器,其中 该缓冲层系由域、铜、铬 、钉、铑、铱与铼所组成之该群中选定之材料所 形成。 10﹒根据申请专利范围第1项之磁阻式感测器,更包 含一表盖层,覆盖包覆 于磁阻层上。 11﹒根据申请专利范围第10项之磁阻式感测器,其 中该表盖层系由具有相 当高电阻性之材料所形成。 12﹒根据申请专利范围第1项之磁阻式感测器,其中 该双层体之数目N系在 四十至六十之范围内。 13﹒根据申请专利范围第1项之磁阻式感测器,其中 该磁阻层包含二十个由 缓冲层所形成之双层体。 14﹒一种多层磁性构造,包含至少二双层体,各双层 体包含一铁磁性材料层 与一具有预定厚度之非磁性金属材料层,该多层构 造之磁阻値表现其特 性,使其大小以非磁性金属材料层之厚为函数关系 向掁荡,非磁性金属 材料层之櫫度系选定为相当于掁荡函数之峰値。 15﹒根据申请专利范围第14项之多层磁性构造,其 中该振荡函数包含至少 该多层构造之磁阻之一第一与一第二峰値。 16﹒根据申请专利范围第15项之多层磁性构造,其 中该非磁性金属层之厚 度系选定为相当于振荡函数之第一峰値。 17﹒根据申请专利范围第14项之多层磁性构造,其 中该非磁性金属层之厚 度系选定为相当于振荡函数之第二峰値。 18﹒根据申请专利范围第14项之多层磁性构造,其 中该非磁性金属材料层 之厚度系由铜、铬、钌、铱、铼与铑所构成之族 群中所选定之材料而形 成。 19﹒根据申请专利范围第18项之多层磁性构造,其 中该非磁性金属材料层 系由铜所形成。 20﹒根据申请专利范围第19项之多层磁性构造,其 中该铁磁性枺料层系由 钴、铁化镍与钴化镍所构成之族群所选定之材料 而形成。 21﹒根据申请专利范围第18项之多层磁性构造,其 中该非磁性金属材料层 系由钌所形成。 22﹒根据申请专利范围第21项之多层磁性构造,其 中该铁磁性材料层系由 铁、镍、钴、铁化镍与钴化镍所组成之族群中所 选定之材料而形成。 23﹒一种多层磁性构造,包含至少二个四层体,每一 四层体包含一第一铁磁 性材料层、一第一非磁性金属材料层一第三铁磁 性材料层与一第二非磁 性金属材料层,该多层构造之磁阻値所展现之特性 为其値系根据非磁性 金属材料层厚度之函数而振荡,第一与第二非磁性 金属材料层之厚度系 选定为相当于振荡函数之时値。 24﹒根据申请专利范围第23项之多层磁性构造,其 中该振荡数包含至少该 多层构造磁阻性之第一与第三峰値。 25﹒根据申请专利范围第23项之多层磁性构造,其 中该非磁牲金属层之厚 度系选定为相当于振荡函数之第一峰値。 26﹒根据申请专利范围第24项之多层磁性构造,其 中该非磁性金属层之厚 度系选定为相常于振荡函数之第二峰値。 27﹒根据申请专利范围第23项之多层磁性构造,其 中该非磁性金属材料层 系由铜、铬、钌、铱、铼与铑所组成之族群中选 定材料而形成。 28﹒根据申请专利范围第37项之多层磁性构造,其 中该非磁性金属材料层 系由铜所形成。 29﹒根据申请专利范围第28项之多层磁性构造,其 中该第一与第二铁磁性 材料层系分别由钴与镍、钴与铁、钴与铁化镍、 及钴与钴化镍所组成之 族群中所选定之材料而形成。 30﹒根据申请专利范围第27项之多层磁性构造,其 中该非磁性金属材料层 系由钌、铱、铼与铑所组成之族群中所选定之材 料而形成。 31﹒根据申请专利范围第30项之多层磁性构造,其 中第一与第二铁磁性材 料层系分别由钴与铁、钴与镍、钴与镍化铁、及 镍与铁所组成之族群中 所选定之材料而形成。图示简单说明 图1为一标绘图示依据早前技艺之教 学作为包含由非磁性隔片层所分隔铁磁层 结构中非磁性隔片层厚度函数之饱和磁阻 。 图2为一示依据本发明之一族系相关 多层结构之饱和磁阻对非磁性层之厚度之 图3示依据本发明包含双层结构磁阻 感测器之特定具体实施例之侧视图。 图4为一示依据本发明之特定具体实 施例双层结构之饱和磁阻对非磁性层之厚 度之标绘图。 图5示依据本发明包含四层结构磁阻 感测器之特定具体实施例之侧视图。 图6为一示依据本发明之特定具体实 施例四层结构之饱和磁阻对非磁性层之厚 度之标绘图。 图7示依据本发明包含双层结构磁阻 感测器之另一交替之具体实施例之侧视图 图8为示于图7中四相似结构型式之 磁阻对同平面之标缯图。 图9为示于图2但取于4.2K温度之族 系结构饱和磁阻对非磁性层厚度之标绘图 图10示依据本发明包含四层结构磁阻 感测器之另一交替具体实施例之侧视图。 图11为示于图10中之结构型式之饱和 磁场对非磁性层厚度之标示图。 图12为示于图7中六代表性结构型式 之磁阻对同平面磁场一系列之标绘图(a) 一(f)。 图13为示于图7中结构型式之磁阻对 非磁性层厚度之标记图。 图14为示于图7中结构型式之磁阻对 磁场之标绘图,系示于低磁场之高磁阻。 图15为示于图7中三结构型式之磁阻 对同平面磁场但具铁磁层可变厚度之标绘 图。
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