【課題】垂直磁化を用いた磁気メモリ素子において、作製プロセスに耐え、薄い膜厚で大きな保磁力と高い耐熱性を有する参照層を実現する。
【解決手段】参照層は、２０原子％以上５０原子％以下のＰｔを含有し、１ｎｍ以上５ｎｍ以下の膜厚を有する、少なくとも２以上のＣｏＰｔ層が、Ｒｕ層を介して積層された構造を有するものとする。そしてＲｕ層の厚みは、０．４５±０．０５ｎｍあるいは０．９±０．１ｎｍとする。またＣｏＰｔ層の結晶の３回対称軸が膜面垂直に配向する。またスピン注入層との界面を、１．５ｎｍ以下のＣｏ又はＦｅを主成分とする高スピン分極層とする。 （もっと読む）

【課題】垂直磁化膜を用いた磁壁移動型のＭＲＡＭにおいて、磁化記録層への磁壁導入処理を容易に実現する。
【解決手段】磁壁移動型のＭＲＡＭは、垂直磁化膜である磁化記録層と、磁化記録層から電気的に絶縁された初期化配線と、を備える。磁化記録層は、第１磁化固定領域と、第２磁化固定領域と、第１磁化固定領域と第２磁化固定領域との間をつなぐように設けられた磁化反転領域と、を有する。磁化固定領域と磁化反転領域との境界には磁壁が形成される。磁壁を磁化記録層に導入する初期化処理の際、初期化配線には初期化電流が流れ、初期化電流によって磁化記録層には電流誘起磁界が印加される。その電流誘起磁界の強度あるいは方向が第１磁化固定領域と第２磁化固定領域とで異なるように、初期化配線が配置されている。 （もっと読む）

【課題】記録層における磁化容易軸が垂直方向を向いている垂直磁化型の不揮発性磁気メモリ装置において、記録層の磁化容易軸をより確実に垂直方向に向かせることを目的とする。
【解決手段】不揮発性磁気メモリ装置は、磁化容易軸が垂直方向を向いている記録層を有する積層構造体５０、第１の配線４１、及び、第２の配線４２から成る磁気抵抗効果素子を備えており、積層構造体５０の上、又は、積層構造体５０の下、又は、積層構造体５０の上及び下には、記録層５３を構成する材料のヤング率よりも低い値のヤング率を有する低ヤング率領域４８１が配置されており、積層構造体５０は磁化参照層５１を更に有し、低ヤング率領域４８１を配置することによって記録層５３及び磁化参照層５１において内部応力が発生し、記録層５３及び磁化参照層５１の垂直磁気異方性が増大される。 （もっと読む）

【課題】現在、反強磁性膜として、不規則相Mn₈₀Ir₂₀膜、規則相Mn₇₅Ir₂₅膜が業界標準である。しかしながら、両者とも結晶構造が立方晶であるが故に結晶磁気異方性エネルギー定数が10⁵ erg/cm³程度と小であり、熱揺らぎ耐性が不足している状態にある。いわゆる、ピンデグレが顕在化している問題がある。
【解決手段】上記課題を克服するため、結晶磁気異方性エネルギー定数約2×10⁸ erg/cm³を保有しているL1₀ Mn₅₀Ir₅₀膜を固定層用、反強磁性膜300として適用する。これにより、例えば、素子サイズ5 nm□、反強磁性膜厚5 nmになっても、緩和時間1.2×10⁴⁹ 年と、天文学的数値の熱揺らぎ耐性を確保できる。L1₀ Mn₅₀Ir₅₀系反強磁性膜の低温規則化手段については、Mn₅₀Ir₅₀膜下方に動的応力駆動・静的応力駆動MnIr低温規則化層を設けることにより、解決する。 （もっと読む）

【課題】消費電力化が可能な記憶素子を提供する。
【解決手段】積層方向に電流を流して、スピン偏極した電子を注入することにより、記憶層１６の磁化Ｍ１の向きが変化して、記憶層１６に対して情報の記憶が行われる記憶素子３を構成する。この記憶素子３は、情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層１６と、記憶層１６に対してトンネルバリア層１５を介して設けられている磁化固定層１４とを備える。そして、トンネルバリア層１５は、厚さが０．１ｎｍ以上０．６ｎｍ以下であり、且つ、界面ラフネスが０．５ｎｍ未満である。 （もっと読む）

【課題】新規な金属−絶縁体系ナノグラニュラー薄膜、及び、これを含むナノグラニュラー複合薄膜、並びに、これらを用いた薄膜磁気センサを提供すること。
【解決手段】Ｃｏ₂Ｆｅ(Ａｌ_1-xＳｉ_x)（但し、０＜ｘ＜１）で表される組成を有する強磁性粒子と、前記強磁性粒子の周囲に充填された絶縁材料からなる絶縁マトリックスとを備えた金属−絶縁体系ナノグラニュラー薄膜。ＭｇＯ、ＮｉＯ、ＳｉＯ₂又はＡｌ₂Ｏ₃からなるバッファ層と、前記バッファ層の表面に形成された本発明に係る金属−絶縁体系ナノグラニュラー薄膜とを備えたナノグラニュラー複合薄膜。本発明に係る金属−絶縁体系ナノグラニュラー薄膜又はナノグラニュラー複合薄膜を備えた薄膜磁気センサ。 （もっと読む）

【課題】上部の反強磁性層の加工の際に生じる堆積物の量を低減することができる記憶装置を提供する。
【解決手段】記憶層１５に対して、トンネル絶縁層１４を介して下層に設けられた第１の磁化固定層１３と、トンネル絶縁層１６を介して上層に設けられた第２の磁化固定層１７と、第１の磁化固定層１３の磁化の向きを固定する第１の反強磁性層１２とを含む。そして、第２の磁化固定層１７の磁化の向きを固定し、第１の反強磁性層１２よりも厚さが薄い第２の反強磁性層１８を含み、各層の積層方向に電流を流すことにより情報の記録が行われる記憶素子１０と、記憶素子１０の各層の積層方向に流す電流を記憶素子１０に供給する配線を含む、記憶装置を構成する。 （もっと読む）

【課題】検出精度が低下することを抑制するトンネル磁気抵抗素子の製造方法を提供する。
【解決手段】平面形状が所定方向に延設された細長形状とされたピン層４０およびトンネル層５０と、トンネル層５０の表面を露出させた状態で、ピン層４０およびトンネル層５０を囲んで配置された第１保護膜８１と、を有する積層体９０を基板１０上に形成する工程と、平面形状がトンネル層５０における延設方向と垂直方向の長さより長い直径を有する円形状であって、トンネル層５０が内部を通過すると共に、トンネル層５０における延設方向と垂直方向にトンネル層５０から突出した部分を有する形状のフリー層６０を積層体９０上に形成する工程と、フリー層６０を覆う第２保護膜８２を配置する工程と、を含む工程を行う。 （もっと読む）

【課題】書込み電流の増大や書込みの信用性の向上が図られた磁気記憶装置を提供する。
【解決手段】磁気記憶装置は、基板１１と、基板１１上に設けられたライト線ＷＴと、ライト線ＷＴに対して基板１１の厚み方向に間隔をあけて配置され、ライト線ＷＴの延在方向と交差する方向に延びるビット線ＢＬと、ライト線ＷＴおよびビット線ＢＬの間に位置する磁気記憶素子ＭＭとを備え、磁気記憶素子ＭＭは、磁化方向が固定された固定層１と、外部磁界によって磁化方向が変化する記録層３とを含み、記録層３は合金膜を含み、合金膜はコバルトと鉄とホウ素とを含み、ホウ素は２１ａｔ％より高い。 （もっと読む）

【課題】 磁気デバイスにおける垂直磁気異方性と保持力とを向上させる。
【解決手段】 ＭＡＭＲ構造２０は、Ｔａ／Ｍ１／Ｍ２なる構造（例えば、Ｍ１はＴｉ、Ｍ２はＣｕ）の複合シード層２２の上に、［ＣｏＦｅ／Ｎｉ］_X等のＰＭＡ多層膜２３を有する。複合シード層２２とＰＭＡ多層膜２３との間の界面、および、ＰＭＡ多層膜２３の積層構造内の各一対の隣接層間における１以上の界面の一方または双方に界面活性層を形成する。超高圧アルゴンガスを用いたＰＭＡ多層膜２３の成膜により、各［ＣｏＦｅ／Ｎｉ］_X間の界面を損傷するエネルギーを抑える。低パワープラズマ処理および自然酸化処理の一方または両方を複合シード層２２に施すことにより、［ＣｏＦｅ／Ｎｉ］_X多層膜との界面を均一化する。各［ＣｏＦｅ／Ｎｉ］_X層間に酸素界面活性層を形成してもよい。保磁力は、１８０〜４００°Ｃ程度の熱処理によっても増加する。 （もっと読む）

【課題】 スピン注入層の強固さを向上させ、より大きな発振磁界を生成可能なＳＴＯ構造を提供する。
【解決手段】 Ｔａ層と、ｆｃｃ［１１１］またはｈｃｐ［００１］結晶配向構造を有する金属層Ｍ１とを含む複合シード層２１の上に、高い垂直磁気異方性（ＰＭＡ）を示す多層構造（磁性層Ａ１／磁性層Ａ２）_x を含むスピン注入層２２を形成する。さらに、スピン注入層２２の上に、非磁性スペーサ層２３、高飽和磁束密度層（高Ｂｓ層）を含む磁界発生層（ＦＧＬ）２４およびキャップ層２５を順次形成する。薄いシード層であってもスピン注入層２２の強固さを向上させ得る。高いＰＭＡの多層構造（Ａ１／Ａ２）_x と高Ｂｓ層との結合を含む複合ＳＩＬを用いれば、スピン注入層をより強固にできる。高いＰＭＡの多層構造（Ａ１／Ａ２）_Y と高Ｂｓ層との結合を含む複合ＦＧＬを用いれば、高Ｂｓ層内部に部分的ＰＭＡを確立でき、容易なＦＧＬ発振が可能になる。 （もっと読む）

【課題】垂直磁気異方性（ＰＭＡ）を持つフリー層を有し、フリー層の磁化を固定し、シールド−フリー層間相互作用を最小化するためのハードバイアス構造を必要としない磁気抵抗効果センサを提供する。
【解決手段】
下部シールド２１の上にシード層２４、フリー層２５、接合層２６、リファレンス層２７および交換ピンニング層２８をこの順に形成する。パターニング後、センサ積層体の側壁３３に沿って、共形の絶縁層２３を形成する。その後、絶縁層２３の上に上部シールド２２ｔを形成する。上部シールド２２ｔは、狭いリードギャップによってフリー層２５から分離されている。ＰＭＡがフリー層２５の自己減磁界よりも大きい場合、センサは、幅５０ｎｍ未満まで拡大可能である。有効バイアス磁界は、センサのアスペクト比に対してあまり反応しないため、ストライプが高く、幅の狭いセンサにより、高いＲＡ値を有するＴＭＲ構造が実現可能となる。 （もっと読む）

【課題】 スピントロニクス素子や磁気読み取りヘッドの素子性能（特にＭＲ比とＲＡ値）を向上させる。
【解決手段】１つまたは複数の活性層（ＡＰ１層１５０、フリー層１７０、ＳＩＬ層など）の各々のほぼ中間に、磁気抵抗効果増加層（ＭＲＥＬ：Magneto-Resistance Enhancing Layer）を挿入する。ＭＲＥＬは、バンドギャップが小さく電子移動度が高い層であり、例えばＺｎＯなどの半導体やＢｉなどの半金属からなる層が該当する。さらに、ＭＲＥＬと、それが挿入される活性層との間の界面全体にわたってオーミック接触を確保するために、ＭＲＥＬと活性層との間の界面の隙間を、銅などの高導電性金属からなる薄い層によって埋めるようにしてもよい。 （もっと読む）

【課題】本発明は、ＭＲ変化率の高い磁気抵抗効果素子及びそれを用いた磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】キャップ層と、磁化固着層と、前記キャップ層と前記磁化固着層との間に設けられた磁化自由層と、前記磁化固着層と前記磁化自由層との間に設けられたトンネル絶縁スペーサ層と、前記磁化固着層中、前記磁化固着層と前記トンネル絶縁スペーサ層との間、前記トンネル絶縁スペーサ層と前記磁化自由層との間、前記磁化自由層中、及び前記磁化自由層と前記キャップ層との間の何れかに設けられ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、及びＣｄから選択される少なくとも１つの元素、並びにＦｅ、Ｃｏ、及びＮｉから選択される少なくとも１つの元素を含む酸化物を有する機能層と、を備えた積層体と、前記積層体の膜面に垂直に電流を流すための一対の電極と、を備えたことを特徴とする磁気抵抗効果素子。 （もっと読む）

【課題】ＴｂＦｅＣｏ合金を磁化固定層として優れた磁気特性を有する垂直磁気異方性の磁気抵抗素子を提供する。
【解決手段】磁気抵抗素子１は、磁化固定層１１と中間層１２と磁化自由層１３とを積層して備えるスピン注入磁化反転素子であり、磁化固定層１１がＴｂ_x(Ｆｅ，Ｃｏ)_1-x（０．２０≦ｘ≦０．２５）の組成を有するＴｂＦｅＣｏ合金からなることを特徴とする。磁化固定層１１をこのような組成とすることで、飽和磁化を低く抑えて磁化自由層１３への磁界の漏れを減少させ、磁化自由層１３の正の磁化反転電流Ｉ₁と負の磁化反転電流Ｉ₀をほぼ同じ大きさとすることができる。 （もっと読む）

【課題】スピンＭＯＳＦＥＴのソース／ドレイン領域におけるＭＴＪの強磁性体に垂直磁化膜を用いても、隣接トランジスタへの漏れ磁界による影響を抑制し、シフト調整を可能にし、チャネル領域中のスピン緩和を抑制するスピンＭＯＳＦＥＴを提供する。
【解決手段】下地層６５の上に設けられた磁化の向きが膜面に垂直でかつ不変な第１強磁性層７２と、第１強磁性層７２上に設けられたチャネルとなる半導体層７４と、半導体層７４上に設けられた、磁化の向きが膜面に垂直でかつ可変な第２強磁性層７８と、第２強磁性層７８上に設けられたトンネルバリア８０と、トンネルバリア８０上に設けられた、磁化の向きが膜面に垂直かつ不変で第１強磁性層７２の磁化の向きと反平行な磁化の向きを有する第３強磁性層８２と、半導体層７４の側面に設けられたゲート絶縁膜９０ａと、半導体層７４と反対側に位置するように設けられたゲート電極７６と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】外部からの磁場を遮蔽する磁気シールド効果が高い半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体基板ＳＵＢの主表面上に形成されたスイッチング素子ＴＲを覆うように形成された層間絶縁膜ＩＩＩ１と、平板状の引出配線ＬＥＬと、引出配線ＬＥＬとスイッチング素子ＴＲとを接続する接続配線ＩＣＬと、磁化の向きが可変とされた磁化自由層ＭＦＬを含み、引出配線ＬＥＬ上に形成された磁気抵抗素子ＴＭＲとを備える。磁化自由層ＭＦＬの磁化状態を変化させることが可能な配線ＤＬと配線ＢＬとを備えている。磁気抵抗素子ＴＭＲが複数並んだメモリセル領域において、磁気抵抗素子ＴＭＲの上部に配置された第１の高透磁率膜ＣＬＡＤ２が、上記メモリセル領域から、メモリセル領域以外の領域である周辺領域にまで延在している。 （もっと読む）

【課題】磁気記憶装置において、精度のよい面積解像度に対応する低減された作動幅を有する変換素子を提供する。
【解決手段】磁気に反応する第１の面積範囲を有する自由層１３２と、第１の面積範囲よりも広い第２の面積範囲を有し、自由層に隣接する合成反強磁性（ＳＡＦ）層１３４を設ける。 （もっと読む）

【課題】半選択状態になったデータの誤反転を抑制して信頼性の高い書き込み動作を行うことができる磁気記憶素子およびこれを用いた磁気記憶装置を提供する。
【解決手段】磁化容易軸９１とそれに交差する磁化困難軸９２とを有する記録層３と、磁化容易軸９１の方向と交差する方向に磁界を形成するライト線ＷＴと、記録層３の配置位置において磁化困難軸９２の方向と交差する方向に磁界を形成するビット線ＢＬとを備え、記録層３は、ライト線ＷＴとビット線ＢＬとの間に挟まれるように配置されており、ライト線ＷＴおよびビット線ＢＬと記録層３とが積層された積層方向からみた記録層３の平面形状は、積層方向からみてライト線ＷＴが延びる方向に沿うライト線ＷＴの仮想の第１の中心線ＡＷに対して一方側に位置する一方の部分と他方側に位置する他方の部分とを有し、積層方向からみた一方の部分の面積Ｓ２が他方の部分の面積Ｓ１の１／３以下である。 （もっと読む）

【課題】極めて小さいサイズまでスケールダウン可能な磁気センサ設計。
【解決手段】装置１００は、主軸を有し、磁気抵抗積層体１１０を含む。磁気抵抗積層体は第１および第２の対向する面を有し、フリー層とスペーサ層とリファレンス層とを含む。スペーサ層は第１およびリファレンス層間に位置決めされている。フリー層は第１の平面内に自由磁場配向を有する磁性材料を含む。スペーサ層は非磁性材料を含む。リファレンス層は第２の平面内にピン止めされた磁場配向を有する磁性材料を含む。第２の平面は第１の平面に垂直で装置の主軸に平行である。装置は、磁気抵抗積層体の外表面の少なくとも一部分を取囲む絶縁層１２０と、絶縁層の少なくとも一部分を取囲む遮蔽層１３０と、磁気抵抗積層体と遮蔽層との間の電気的接続を提供する導電層１４０とをさらに含む。 （もっと読む）