[发明专利]交换耦合膜、和利用其的磁阻效应元件以及磁检测装置

说明书

固定磁性层的磁化的朝向反转的磁场(Hex)变大且强磁场耐性优异的交换耦合膜的特征在于，层叠有反铁磁性层(2)和具备铁磁性层的固定磁性层(3)，反铁磁性层(2)具有IrMn层(2a)、第1PtMn层(2b)、PtCr层(2c)以及第2PtMn层(2d)按该顺序层叠的构造，IrMn层(2a)与固定磁性层(3)相接，在该交换耦合膜(10)中，存在优选第2PtMn层(2d)的厚度(d4)大于且小于的情况，存在优选PtCr层(2c)的厚度(d3)为以上的情况，存在优选反铁磁性层(2)的整体的厚度(d1+d2+d3+d4)为以下的情况。

技术领域

本发明涉及交换耦合膜、和利用其的磁阻效应元件以及磁检测装置。

背景技术

具备反铁磁性层和固定磁性层的交换耦合膜被用作磁阻效应元件、磁检测装置。在专利文献1中记载了，在磁记录用介质中，通过将作为铁磁性膜的Co合金和作为反铁磁性膜的各种合金组合，能够构成交换耦合膜。作为反铁磁性膜，例示有CoMn、NiMn、PtMn、PtCr等合金。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-215431号公报

发明内容

发明要解决的课题

磁检测装置在将磁效应元件安装于基板时，需要对焊料进行回流处理(熔融处理)，此外，有时在发动机的周边那样的高温环境下使用。因此，磁检测装置中使用的交换耦合膜为了能够以宽的动态范围检测磁场，优选固定磁性层的磁化的方向反转的磁场(Hex)大。

此外，最近，即使在配置于大输出马达等强磁场产生源的附近而施加强磁场的环境下，也要求固定磁性层的磁化的朝向不易受到影响，即，要求强磁场耐性。

本发明的目的在于提供一种固定磁性层等与反铁磁性层交换耦合的铁磁性层的磁化的朝向反转的磁场(Hex)大、因此强磁场耐性优异的交换耦合膜、和利用其的磁阻效应元件以及磁检测装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而提供的本发明在一个方式中，交换耦合膜的特征在于，是层叠有反铁磁性层和铁磁性层的交换耦合膜，所述反铁磁性层具有如下IrMn层、第1PtMn层、PtCr层以及第2PtMn层按该顺序层叠成所述IrMn层临近所述铁磁性层的结构。所述IrMn层也可以层叠为与所述铁磁性层相接，还可以具有在所述IrMn层与所述铁磁性层之间还层叠有PtMn层的构造。

图1是说明本发明所涉及的交换耦合膜的磁化曲线的磁滞回线的图。通常，软磁性体的M-H曲线(磁化曲线)所形成的磁滞回线成为以H轴与M轴的交点(磁场H＝0A/m，磁化M＝0A/m)为中心而对称的形状，但如图1所示，本发明所涉及的交换耦合膜的磁滞回线对具备与反铁磁性层交换耦合的铁磁性层的固定磁性层作用交换耦合磁场Hex，因此，成为根据交换耦合磁场Hex的大小而沿着H轴位移的形状。交换耦合膜的固定磁性层由于该交换耦合磁场Hex越大，即使施加外部磁场，磁化的朝向也越难以反转，因此成为良好的固定磁性层。

在通过沿着该H轴位移的磁滞回线的中心(该中心的磁场强度相当于交换耦合磁场Hex)与磁滞回线的H轴截距之差而定义的矫顽力Hc比交换耦合磁场Hex小的情况下，即使施加外部磁场而交换耦合膜的固定磁性层在沿着该外部磁场的方向上被磁化，只要结束外部磁场的施加，就也能够通过与矫顽力Hc相比相对强的交换耦合磁场Hex来使使固定磁性层的磁化的方向对齐。即，在交换耦合磁场Hex与矫顽力Hc的关系为Hex＞Hc的情况下，交换耦合膜具有良好的强磁场耐性。