[發(fā)明專利]交換耦合膜以及使用該交換耦合膜的磁阻效應(yīng)元件及磁檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880051133.8
• 申請(qǐng)日: 2018-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111033779A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齋藤正路;遠(yuǎn)藤?gòu)V明;小池文人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾卑斯阿爾派株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L43/10
• 分類號(hào): H01L43/10
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉英華

作為固定磁性層的磁化的方向反轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)(Hex)較大、高溫條件下的穩(wěn)定性高、并且強(qiáng)磁場(chǎng)耐性優(yōu)的交換耦合膜，而提供交換耦合膜(10)，其特征在于，由反強(qiáng)磁性層(2)與具備強(qiáng)磁性層的固定磁性層(3)層疊而成，反強(qiáng)磁性層(2)具有由PtCr層(2A)、tMn層(2B)及IrMn層(2C)以該順序?qū)盈B而成的構(gòu)造，IrMn層(2C)與固定磁性層(3)接觸。PtMn層(2B)的膜厚為以上是優(yōu)選的情況存在，IrMn層(2C)的膜厚為以上是優(yōu)選的情況存在，PtMn層(2B)的膜厚與IrMn層(2C)的膜厚的總和為以上是優(yōu)選的情況存在。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交換耦合膜以及使用該交換耦合膜的磁阻效應(yīng)元件及磁檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

具備反強(qiáng)磁性層和固定磁性層的交換耦合膜，被作為磁阻效應(yīng)元件、磁檢測(cè)裝置使用。在專利文獻(xiàn)1中，關(guān)于磁性記錄用介質(zhì)，記載了通過(guò)將作為強(qiáng)磁性膜的Co合金與作為反強(qiáng)磁性膜的各種合金組合能夠構(gòu)成交換耦合膜。作為反強(qiáng)磁性膜，例示了CoMn、NiMn、PtMn、PtCr等的合金。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)：日本特開(kāi)2000－215431號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

關(guān)于磁檢測(cè)裝置，在將磁效應(yīng)元件向基板安裝時(shí)，需要對(duì)焊料進(jìn)行回流處理(熔融處理)，另外，磁檢測(cè)裝置有時(shí)被用在如引擎的周邊那樣的高溫環(huán)境下。因此，磁檢測(cè)裝置中使用的交換耦合膜，為了能夠在較寬的動(dòng)態(tài)范圍中檢測(cè)磁場(chǎng)，優(yōu)選的是，固定磁性層的磁化的方向反轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)(Hex)較大，且高溫條件下的穩(wěn)定性較高。

專利文獻(xiàn)1是涉及作為磁性記錄介質(zhì)而使用的交換耦合膜的文獻(xiàn)，所以關(guān)于使用了交換耦合膜的磁檢測(cè)裝置的高溫條件下的穩(wěn)定性，并未記載。

另外，最近，即使是被配置在大輸出馬達(dá)等強(qiáng)磁場(chǎng)產(chǎn)生源的附近并被施加強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境下，也要求固定磁性層的磁化的方向不易受影響，即要求強(qiáng)磁場(chǎng)耐性。

本發(fā)明的目的在于，提供固定磁性層等與反強(qiáng)磁性層交換耦合的強(qiáng)磁性層的磁化的方向反轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)(Hex)大，且高溫條件下的穩(wěn)定性較高，并且強(qiáng)磁場(chǎng)耐性優(yōu)的交換耦合膜以及使用該交換耦合膜的磁阻效應(yīng)元件及磁檢測(cè)裝置。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題而提供的本發(fā)明，在一個(gè)形態(tài)中，為一種交換耦合膜，其特征在于，由反強(qiáng)磁性層與強(qiáng)磁性層層疊而成，上述反強(qiáng)磁性層具有由PtCr層、PtMn層及IrMn層以該順序且上述IrMn層距上述強(qiáng)磁性層更近的方式層疊的構(gòu)造。既可以以上述IrMn層與上述強(qiáng)磁性層接觸的方式層疊，也可以具有在上述IrMn層與上述強(qiáng)磁性層之間還層疊有PtMn層的構(gòu)造。

圖1是說(shuō)明本發(fā)明的交換耦合膜的磁化曲線的磁滯回線的圖。通常，軟磁體的M－H曲線(磁化曲線)作出的磁滯回線是將H軸與M軸的交點(diǎn)(磁場(chǎng)H＝0A/m，磁化M＝0A/m)作為中心而對(duì)稱的形狀，但圖1所示那樣，本發(fā)明的交換耦合膜的磁滯回線，由于對(duì)于具備與反強(qiáng)磁性層交換耦合的強(qiáng)磁性層的固定磁性層作用交換耦合磁場(chǎng)Hex，因此成為根據(jù)交換耦合磁場(chǎng)Hex的大小而沿著H軸平移后的形狀。交換耦合膜的固定磁性層，由于該交換耦合磁場(chǎng)Hex越大則即使被施加外部磁場(chǎng)、磁化的方向也不易反轉(zhuǎn)，因此為良好的固定磁性層。

在通過(guò)沿著該H軸平移后的磁滯回線的中心(該中心的磁場(chǎng)強(qiáng)度相當(dāng)于交換耦合磁場(chǎng)Hex。)與磁滯回線的H軸截距之差而定義的頑磁力Hc比Hex小的情況下，即使被施加外部磁場(chǎng)從而交換耦合膜的固定磁性層在沿著該外部磁場(chǎng)的方向上被磁化，如果外部磁場(chǎng)的施加結(jié)束，則通過(guò)比頑磁力Hc相對(duì)較強(qiáng)的Hex，也能夠使固定磁性層的磁化的方向?qū)R。即，在Hex與頑磁力Hc的關(guān)系為Hex＞Hc的情況下，交換耦合膜具有良好的強(qiáng)磁場(chǎng)耐性。