【課題】小さな電流密度でスピン注入磁化反転することができる、スピン注入デバイス及びスピン注入磁気装置並びに磁気メモリ装置を提供する。
【解決手段】 単層の強磁性固定層２６からなるスピン偏極部９とスピン偏極部９上に形成された第１の非磁性層からなる注入接合部７とを有しているスピン注入部１と、スピン注入部１に接して設けられる強磁性フリー層２７と、強磁性フリー層２７の表面に形成された第２の非磁性層２８と、を備え、第１の非磁性層が絶縁体または導電体からなり、第２の非磁性層２８がＲｕ、Ｉｒ、Ｒｈの何れかでなり、外部磁界を印加しないで、且つ、スピン偏極部９と強磁性フリー層２７の表面に形成される第２の非磁性層２８との膜面垂直方向に電流を流して強磁性フリー層２７の磁化を反転させる。 （もっと読む）

【課題】絶縁層の絶縁性を保ちつつ導電部の導電性を向上し、ＭＲ変化率の高いＣＣＰ−ＣＰＰ型の磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】強磁性体を含む第１磁性層と、強磁性体を含む第２磁性層と、前記第１、第２磁性層の間に設けられ、絶縁層と前記絶縁層を貫通する導電部とを含むスペーサ層と、を有する磁気抵抗効果素子の製造方法であって、スペーサ層の母材となる膜を形成する第１工程と、前記膜に、酸素分子、酸素イオン、酸素プラズマ及び酸素ラジカルの少なくともいずれかを含むガスを用いた第１処理を施す第２工程と、前記第１処理が施された前記膜に、窒素分子、窒素原子、窒素イオン、窒素プラズマ及び窒素ラジカルの少なくともいずれかを含むガスを用いた第２処理を施す第３工程と、を備えたことを特徴とする。 （もっと読む）

反射絶縁スペーサを有するスピン転移トルクメモリが開示される。スピン転移トルクメモリユニット（３０）は、自由磁化層（Ｆ６）と、リファレンス磁化層（ＲＬ）と、自由磁化層をリファレンス磁化層から分離する電気的絶縁および非磁性トンネリングバリア層（ＴＢ）と、電極層（Ｅ１，Ｅ２）と、電極層および自由磁化層を分離する電気的絶縁および電子的反射層（ＥＲ）とを含む。
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反射性絶縁スペーサを有する磁束閉鎖スピン注入トルクメモリが開示される。磁束閉鎖スピン注入トルクメモリ ユニットは、電気的絶縁電子的反射層を介して第２自由磁性層に反強磁性的に連結された第１自由磁性層を含む多層自由磁性素子を含む。電気的絶縁非磁性トンネリングバリヤ層は、自由磁性素子をリファレンス磁性層から隔てる。
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【課題】磁化反転に必要な書き込み電流をより低減する。
【解決手段】磁気抵抗素子１０は、磁化の方向が固定された固定層１１と、膜面に垂直方向への通電により磁化の方向が変化可能な自由層１３と、膜面に垂直方向への通電により磁化の方向が変化可能であり、かつ自由層１３の磁化の方向の変化をアシストするアシスト層１５と、固定層１１と自由層１３との間に設けられ、かつ非磁性体からなる中間層１２と、自由層１３とアシスト層１５との間に設けられ、かつ非磁性体からなる中間層１４とを具備する。そして、アシスト層１５の磁化反転のためのエネルギー障壁は、自由層１３の磁化反転のためのエネルギー障壁よりも小さい。 （もっと読む）

【課題】ゼロ磁界にて高熱安定性を有する高速超低消費電力不揮発性メモリを提供する。
【解決手段】スピントランスファートルクによる書込み方式をもつ不揮発性磁気メモリを構成するトンネル磁気抵抗効果膜１において、絶縁層３０４と非磁性導電層３０５を強磁性自由層３０３に積層する。 （もっと読む）

【課題】磁化反転の際の反転電流をより低減することを可能にする。
【解決手段】第１面およびこの第１面と反対側の第２面を有し磁化の向きが可変の磁化自由層１０と、磁化自由層の第１面および第２面のうち第１面側に設けられ磁化の向きが固着された磁化固着層６と、磁化自由層と磁化固着層との間に設けられた第１トンネルバリア層８と、磁化自由層の第２面に設けられた第２トンネルバリア層１２と、第２トンネルバリア層の磁化自由層と反対側の面に接するように設けられた非磁性層１４とを備え、磁化自由層の磁化の向きは、磁化固着層と非磁性層との間で通電することにより変化可能であり、第１トンネルバリア層と第２トンネルバリア層の抵抗比が１：０．２５〜１：４の範囲にある。 （もっと読む）

【課題】熱揺らぎ耐性を有する低消費電力、低電流書き込み及び高信頼性のスピンメモリを提供する。
【解決手段】本発明の例に関わるスピンメモリは、第１及び第２導電線１３、ＢＬｕと、第１導電線１３の一端と第２導電線ＢＬｕとの間に配置される磁気抵抗効果素子ＭＴＪと、第１導電線１３の他端に接続されるスイッチ素子ＳＷと、第１及び第２導電線１３，ＢＬｕを介して磁気抵抗効果素子ＭＴＪにスピントルクによる磁化反転のためのスピン注入電流Ｉｓを流すドライバ／シンカーとを備え、磁気抵抗効果素子ＭＴＪは、磁化方向が可変の磁気記録層と、磁化方向が固着される磁気固着層とを有し、磁気記録層の磁化容易軸と第１導電線１３の長軸とのなす角度θは、0°＜θ≦45°である。 （もっと読む）

【課題】十分に高い強磁性層との交換結合を確保し、磁気抵抗効果ヘッドの歩留まりや信頼性を向上する。
【解決手段】斜め入射法により作製した傾斜結晶粒構造反強磁性膜２３を用いることにより、強磁性膜２４との高い交換結合磁界が得られる。それを適用した磁気抵抗効果ヘッドは歩留まり、信頼性に優れ、高い出力が得られる。 （もっと読む）

【課題】素子破壊が発生しない低電流密度でスピン反転し、低電流で書き込みを行うことを可能にする。
【解決手段】磁化の向きが固着された磁化固着層４と、磁化の向きが可変の磁気記録層６と、磁化固着層と磁気記録層との間に設けられた非磁性層５とを備え、磁化固着層の磁化の向きと磁気記録層の磁化の向きが０度より大きく、１８０度よりも小さい角度をなしており、磁気記録層にスピン偏極した電子を注入することにより磁気記録層の向きを反転させる。 （もっと読む）

【目的】 特に従来に比べて安定して高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能な磁気検出素子を提供することを目的としている。
【構成】 シード層２４は、ＮｉＦｅＣｒ層２７／Ｃｏ層２８／Ａｌ層２９の３層構造で形成される。これによりシード効果が適切に発揮され、ＮｉＦｅＣｒの単層構造でシード層を形成していた従来に比べて安定して高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができる。 （もっと読む）

【課題】 磁気抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の増大とともに、フリー磁性層に及ぼされるカップリング結合磁界（Ｈｉｎ）の低下を図ることができる磁気検出素子を提供する。
【解決手段】 フリー磁性層１上にＣｏＦｅの酸化物層１６が形成され、前記酸化物層１６上には保護層１８が形成されている。前記保護層１８は、酸化Ａｌ層１９上に酸化Ｔａ層２０が形成された積層構造である。これによりスペキュラー効果が適切に発揮され、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を適切に向上させることが出来るとともに、フリー磁性層１に及ぼされるカップリング結合磁界（Ｈｉｎ）を小さくでき、安定した再生特性を得ることが可能である。 （もっと読む）

【目的】 特に従来に比べてシード層の膜厚を薄くしても高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能な磁気検出素子を提供することを目的としている。
【構成】 シード層２４は、ＮｉＦｅＣｒ層２７上にＣｏ層２８を積層した構造で形成される。これにより前記シード層２４の膜厚Ｈ１を従来より薄くしてもシード効果が適切に発揮され、高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができる。前記シード層２４の膜厚を薄く出来ることで再生出力の向上を図ることができ、さらにシールド間隔を狭く出来るため線記録密度を向上させることが可能になる。 （もっと読む）

【課題】 狭トラック化においても適切にフリー磁性層の磁化制御を行うことができ、再生特性に優れた磁気検出素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 フリー磁性層２６上にはＲｕなどで形成された非磁性層２７が形成され、前記非磁性層２７の両側端部２７ａ上には強磁性層２８及び第２反強磁性層２９が設けられている。前記強磁性層２８とフリー磁性層２６の両側端部Ｓ間には効果的に強磁性的な結合が生じている。本発明では、前記フリー磁性層２６の両側端部Ｓにイオンミリングによるダメージが与えられず、上記の強磁性的な結合により前記フリー磁性層２６の磁化制御を適切に行うことができ、狭トラック化に適切に対応可能な磁気検出素子を製造することができる。 （もっと読む）

【課題】適当な抵抗値を有し、高感度化が可能で、かつ制御すべき磁性体層の数の少ない、実用的な磁気抵抗効果素子、それを用いた磁気ヘッド及び磁気再生装置を提供することを可能にする。
【解決手段】センス電流を膜面に対して垂直方向に流す磁気抵抗効果素子において、ピン層、フリー層あるいは非磁性中間層の少なくともいずれかに電子反射層を設ける。電子反射層は、酸化物、あるいは窒化物、あるいはフッ化物、あるいは炭化物でもよい。スピン依存散乱効果を有効に利用しながら、適当な抵抗値を有し、高感度化が可能で、かつ制御すべき磁性体層の数が少ない、実用的な磁気抵抗効果素子を提供することができる。 （もっと読む）

磁気素子を提供するための方法及びシステムを開示する。本方法及びシステムには、固着層、自由層、及び固着層と自由層との間のスペーサ層を設ける段階を含む。スペーサ層は、絶縁性の層であり、また、規則的に配列された結晶構造を有する。また、スペーサ層は、スペーサ層をトンネル通過できるように構成される。一態様において、自由層には、スペーサ層に対して特定の結晶構造及び集合組織を有する単一の磁性層が含まれる。他の態様において、自由層には、２つの副層が含まれ、第１副層は、スペーサ層に対して特定の結晶構造及び集合組織を有し、第２副層は、より小さいモーメントを有する。更に他の態様において、本方法及びシステムは、更に、第２固着層、及び自由層と第２固着層との間に存在する非磁性の第２スペーサ層を設ける段階を含む。本磁気素子は、書き込み電流が磁気素子を通過する際、スピン転移により自由層を切り換えるように構成される。 （もっと読む）

本発明は、第１強磁性層、非磁性層、及び第２強磁性層から構成される多重積層部と、前記第１強磁性層の上部に形成される上部電極と、前記第２強磁性層の下部に形成される反強磁性層と、前記反強磁性層の下部に形成される下部電極とを含み、前記第２強磁性層の内部にはナノ酸化物層が挿入されていることを特徴とする電流印加磁気抵抗素子を提供する。前記下部電極は前記第２強磁性層の少なくとも一部に接触することが好ましい。本発明による電流印加磁気抵抗素子は、磁化反転のための臨界電流値が低くて向上した磁気抵抗特性を有する。
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磁気メモリで使用することができる磁気素子を提供するための方法およびシステム。この磁気素子は、第１のピン止め層と、スペーサ層と、自由層と、スピン・バリア層と、第２のピン止め層とを含む。スペーサ層は非磁気性であり、ピン止め層と自由層との間に位置する。書き込み電流が磁気素子を通過する場合には、自由層をスピン・トランスファにより切り替えることができる。自由層は、スペーサ層とスピン・バリア層との間に位置する。スピン・バリア層は、自由層と第２のピン止め層との間に位置する。スピン・バリア層は、自由層の減衰定数への外面による寄与を低減するように構成される。ある態様においては、スピン・バリア層は、高い面積抵抗を有し、スピン・ポンピング誘起減衰をほぼ除去することができる。他の態様においては、この磁気素子は、また、スピン・バリア層と自由層との間にスピン蓄積層を含む。スピン蓄積層は、高い導電性を有し、長いスピン拡散長さを有することができる。
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