[发明专利]磁阻效应元件

说明书

本发明所提供的磁阻效应元件中，具有第一铁磁性金属层、第二铁磁性金属层、以及夹持于上述第一铁磁性金属层及第二铁磁性金属层的隧道势垒层，上述隧道势垒层由化学式AB₂O_x表示，是阳离子排列不规则的尖晶石结构，并且A为二价阳离子，为Mg或Zn的任一者，B为三价阳离子，包含选自Al、Ga及In中的多种元素。

技术领域

本发明涉及磁阻效应元件。

本申请主张基于2015年3月31日在日本申请的特愿2015-071410号的优先权，并在此引用其内容。

背景技术

已知有由铁磁性层和非磁性层的多层膜构成的巨磁阻(GMR)元件和将绝缘层(隧道势垒层、势垒层)用于非磁性层的隧道磁阻(TMR)元件。通常虽然TMR元件与GMR元件相比元件电阻较高，但是TMR元件的磁阻(MR)比比GMR元件的MR比大。TMR元件可以分类为2类。第一类是仅利用了使用铁磁性层间的波函数的渗透效应的隧道效应的TMR元件。第二类是利用了在产生上述的隧道效应时利用产生隧道的非磁性绝缘层的特定的轨道的传导的相干隧道的TMR元件。已知利用了相干隧道的TMR元件相比仅利用了隧道的TMR元件，可以得到更大的MR比。为了引起该相干隧道效应，铁磁性层和非磁性绝缘层相互为结晶质，从而产生铁磁性层与非磁性绝缘层的界面成为结晶学连续的情况。

在各种用途中使用磁阻效应元件。例如，作为磁传感器，已知有磁阻效应型磁传感器，在硬盘驱动器的播放功能中磁阻效应元件确定该特性。在磁传感器中，是检测磁阻效应元件的磁化方向根据来自外部的磁场发生变化的效应作为磁阻效应元件的电阻变化的方法。以后期待的设备是磁阻变化型随机存取存储器(MRAM)。MRAM是使二层的铁磁性的磁方向平行和反平行地适当变化，将磁阻读入为0和1的数字信号的存储器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5586028号公报

专利文献2：日本特开2013-175615号公报

非专利文献

非专利文献1：Hiroaki Sukegawa,a[1]Huixin Xiu,Tadakatsu Ohkubo,TakaoFurubayashi,Tomohiko Niizeki,Wenhong Wang,Shinya Kasai,Seiji Mitani,KoichiroInomata,and Kazuhiro Hono,APPLIED PHYSICS LETTERS 96,212505[1](2010)

非专利文献2：Thomas Scheike,Hiroaki Sukegawa,Takao Furubayashi,Zhenchao Wen,Koichiro Inomata,Tadakatsu Ohkubo,Kazuhiro Hono and SeijiMitani,Applied Physics Letters,105,242407(2014)

非专利文献3：Yoshio Miura,Shingo Muramoto,Kazutaka Abe,and MasafumiShirai，Physical Review B 86，024426(2012)

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，为了产生该相干隧道，需要使用MgO作为非磁性绝缘层。但是，在将MgO用作非磁性绝缘层的情况下，存在施加于TMR元件的偏压变高时，MR比大幅减小的技术问题。