【課題】スピントルクを利用した磁気メモリにおいて、３００℃から４００℃程度の温度の熱処理において、垂直磁化が得られ半導体プロセスで容易に作製可能な磁気メモリを実現する。
【解決手段】膜面に垂直な磁化を有し、情報に対応して磁化の向きが変化される記憶層１７と、記憶層１７に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する磁化固定層１５と、記憶層１７と磁化固定層１５の間に設けられる酸化物による絶縁層１６とを有する記憶素子において、記憶層もしくは磁化固定層の少なくとも一方は、絶縁層に接する界面側からＦｅ膜、Ｎｉを含む膜が順に形成され、熱処理後において界面側でＮｉに対するＦｅの組成比が大きい傾斜組成分布が形成されているようにする。 （もっと読む）

【課題】 特にＳＦＰ構造における第１磁性層の膜厚を、耐熱性及びΔＭＲの観点から適正化してなるセルフピン止め型の磁気検出素子及びそれを用いた磁気センサを提供することを目的とする。
【解決手段】 固定磁性層とフリー磁性層とが非磁性材料層を介して積層された積層構造を備え、固定磁性層３は、第１磁性層３ａと第２磁性層３ｃとが非磁性中間層３ｂを介して積層され、反平行に磁化固定されたセルフピン止め型であり、第１磁性層３ａは第２磁性層よりも高保磁力材料のＦｅ_xＣｏ_100-x（ただしｘは、５５ａｔ％以上で６５ａｔ％以下）で形成され、第１磁性層３ａの膜厚ｔ１は１４Å以上で２０．５Å以下の範囲内で第２磁性層よりも薄く、第１磁性層３ａと第２磁性層３ｃの磁化量の差が実質的にゼロである。 （もっと読む）

【課題】マグネタイト(Ｆｅ₃Ｏ₄)膜を一方の電極とし、マグネタイト本来のスピン依存電気伝導特性をより反映した、室温で２０％以上の負のＭＲ比を示すＴＭＲ素子を提供すること。
【解決手段】マグネタイト電極と、該マグネタイト電極上に成膜された酸化マグネシウム層と該酸化マグネシウム層上に成膜された２ｎｍ以下の厚さの酸化アルミニウム非晶質層とからなる障壁層と、を備えるトンネル磁気抵抗素子である。サファイア基板(００．１)面上に、マグネタイトを[１１１]方向にエピタキシャル成膜してマグネタイト電極を形成し、該電極上に酸化マグネシウム層を[１１１]方向にエピタキシャル成膜し、その上に酸化アルミニウム非晶質層を成膜して障壁層を形成する。 （もっと読む）

【課題】 ＭＡＭＲ用途において、低電流密度下で磁界生成層（ＦＧＬ）を発振させ得るスピントランスファー発振器（ＳＴＯ）構造を得る。
【解決手段】
主磁極２０とライトシールド２６との間に形成されるＳＴＯ構造に、垂直磁気異方性（ＰＭＡ）を有する２つのアシスト層２７ａ，３２を設ける。このＳＴＯ構造は、シード層２１／スピン注入層（ＳＩＬ）２２／第１のスペーサ層２３／第１のＰＭＡアシスト層２７ａ／複合ＦＧＬ４０／第２のスペーサ３１／第２のＰＭＡアシスト層３２／キャップ層２５なる構成を有する。複合ＦＧＬ４０は、下部ＦＧＬ２７ｂと、上部ＦＧＬ２９と、これらの間の中間結合層２８とからなるシンセティック反強磁性構造を有する。ＳＩＬ２２および２つのＰＭＡアシスト層２７ａ，３２は、それぞれ、（ＣｏＦｅ／Ｎｉ）_x 等からなる積層体である。 （もっと読む）

【課題】 書き込み電流のマージンとリテンションのマージンとを両方確保する。
【解決手段】 磁気抵抗素子は、第１固定層、第１トンネル絶縁膜および第１自由層が積層される第１強磁性トンネル接合素子と、第２固定層、第２トンネル絶縁膜および第２自由層が積層され、第１強磁性トンネル接合素子に直列に接続される第２強磁性トンネル接合素子とを有している。第１固定層、第１トンネル絶縁膜および第１自由層の積層方向は、第２固定層、第２トンネル絶縁膜および第２自由層の積層方向と逆である。第１トンネル絶縁膜の厚さは、第２トンネル絶縁膜の厚さと異なり、第１強磁性トンネル接合素子および第２強磁性トンネル接合素子は、共通のマスク材料を用いてエッチングにより形成される。これにより、第１自由層および第２自由層の横断面の面積および体積を互いにほぼ同じにでき、書き込み電流を共通に設定できる。 （もっと読む）

【課題】高いＭＲ比と低いＲＡ値とを両立させるトンネルバリアの形成方法を提供する。
【解決手段】本発明のトンネルバリアの形成方法は、ＴＭＲセンサ４０Ａに用いられるトンネルバリア２９を形成するものであり、ピンド層２４に対してＮＯＸ処理を施す工程と、ピンド層２４の上にＭ１層を形成する工程と、ＮＯＸ処理を行い、Ｍ１層をＭox1層２５に変換する工程と、Ｍ１層よりも薄いＭ２層の蒸着とそのＮＯＸ処理とを繰り返すことで、Ｍox1層の上にＭox2層２６を含むスタックを形成する工程と、そのスタックの上に、Ｍox1層２５およびＭox2層２６よりも薄い最上部金属層を形成する工程と、アニール処理により、内部の酸素を拡散させて最上部金属層を酸化することでＭox3層２７を得る工程とを含む。 （もっと読む）

【課題】 エッチング時間を長くすることなく、トンネル絶縁膜の汚染を防止し、磁気抵抗素子の電気的特性の悪化を防止する。
【解決手段】 磁気抵抗素子は、半導体基板上に配置される固定層と、固定層上に配置されるトンネル絶縁膜と、トンネル絶縁膜上に配置され、Ｆｅを含む第１自由層と、第１自由層上に配置され、ＦｅおよびＴａを含む第２自由層と、第２自由層上に配置され、Ｒｕを含むストッパー層とストッパー層上に配置されるハードマスクとを有している。第１自由層とストッパー層との間隔を第２自由層により大きくできるため、ストッパー層のＲｕがトンネル絶縁膜に付着することを防止でき、ストッパー層のＲｕが第１自由層の界面に現れることを防止できる。この結果、エッチング時間を長くすることなく、トンネル絶縁膜の汚染を防止でき、磁気抵抗素子の電気的特性の悪化を防止できる。 （もっと読む）

【課題】フリー層を安定化するハードバイアス構造を備えたＣＰＰ−ＭＲセンサを提供する。
【解決手段】本発明のＣＰＰ−ＭＲセンサは、ハードバイアス構造４と、そのハードバイアス構造４によって水平方向にバイアス磁界が付与されたフリー層８を有するＭＲスタック６とを備える。ハードバイアス構造４は、シード層４Ａ、ＦｅＰｔ含有磁性層４Ｂ、およびキャップ層４Ｃを順に有する。 （もっと読む）

【課題】スイッチングが改良されたハイブリッド磁気トンネル接合要素を提供するための方法およびシステムを提供すること。
【解決手段】磁気デバイスで有用な磁気接合を提供するための方法およびシステムを説明する。磁気接合は、ピンド層、非磁性スペーサ層、および自由層を含む。非磁性スペーサ層は、ピンド層と自由層の間にある。自由層は、円錐状の容易磁気異方性を有する。磁気接合は、磁気接合に書き込み電流が流されるときに自由層が複数の安定な磁気状態間で切替え可能であるように構成される。 （もっと読む）

【課題】より低いスイッチング電流密度で磁気素子に書き込みを行うこと。
【解決手段】磁気素子１００は、固定層１１０と、非磁性であるスペーサ層１２０と、自由層磁化を有する自由層１３０とを備える。スペーサ層１２０は、固定層１１０と自由層１３０との間に存在する。自由層１３０は、被ドープ強磁性材料を含む。被ドープ強磁性材料は、自由層１３０が室温で１４３０ｅｍｕ／ｃｍ^３以下の低飽和磁化を有するように、少なくとも１つの非磁性材料で希釈された少なくとも１つの強磁性材料か、フェリ磁性的にドープされた少なくとも１つの強磁性材料か、又は、少なくとも１つの非磁性材料で希釈され且つフェリ磁性的にドープされた少なくとも１つの強磁性材料を含む。書き込み電流が磁気素子１００を通過する時、自由層磁化がスピン転移を用いて切換えられる。 （もっと読む）

【課題】低電流密度下においてマイクロ波を生成可能なスピントルク発振器を提供する。
【解決手段】スピントルク発振器は、第１および第２の外表面を有する非磁性スペーサ層１６と、上記第１の外表面と接触する磁界生成層３３と、非磁性スペーサ層１６の表面に対して垂直な永久磁化を有し上記第２の外表面と完全接触するスピン注入層１２とを備える。磁界生成層３３は、垂直磁気異方性を示すと共に第１の外表面と完全接触する第１のＦＧＬサブ層３３１と、面内異方性を示すと共に第１のＦＧＬサブ層３３１と完全接触する第２のＦＧＬサブ層３３２とからなる二層構造を有する。従来の磁界生成層に代えて、一方の層が垂直磁気異方性を示し他方の層が面内異方性を示す二重層を設け、垂直異方性を示す層を非磁性スペーサ層１６に最も近接させるようにしたので、１×１０⁸ Ａ／ｃｍ² という低電流密度下においてマイクロ波が生成可能となる。 （もっと読む）

【課題】低電流および高面密度を可能とする、垂直異方性および強化層を有する磁気トンネル接合セルを提供する。
【解決手段】磁気トンネル接合セルは、強磁性自由層と、少なくとも約１５Åの厚みを有する強化層と、酸化物バリヤ層と、強磁性基準層とを含む。強化層および酸化物バリヤ層は、強磁性基準層と強磁性自由層との間に配置され、酸化物バリヤ層は強磁性基準層に隣接して配置される。強磁性自由層、強磁性基準層、および強化層は、すべて、面外の磁化方向を有する。 （もっと読む）

【課題】記憶層にかかる漏れ磁界を可及的に低減することを可能にする。
【解決手段】膜面に垂直方向の磁気異方性を有する強磁性層１０と、強磁性層上に設けられた第１の非磁性層８と、第１の非磁性層上に設けられ、かつ膜面に垂直方向の磁気異方性を有するとともに前記強磁性層の磁化の向きと反平行の磁化を有し、かつ強磁性層の積層方向の膜厚の１／２．８以上１／１．５以下の膜厚を有する参照層６と、参照層上に設けられた第２の非磁性層８と、第２の非磁性層上に設けられ、膜面に垂直方向の磁気異方性を有しスピン偏極した電子の作用により磁化の方向が変化する記憶層２と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】ＭＲ変化率の向上が図れる磁気抵抗素子、磁気メモリ、磁気ヘッド、及び磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】磁化方向が実質的に一方向に固着された第１の磁性層と、外部磁界に応じて磁化方向が変化する第２の磁性層と、上記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられたスペーサ層とを有し、上記第１の磁性層と前記第２の磁性層の少なくともいずれかは、式Ｍ１ａ Ｍ２ｂＸｃ （５≦a≦６８、１０≦ｂ≦７３、２２≦ｃ≦８５）で表される磁性化合物を有し、Ｍ１は、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉから選択される少なくとも一種の元素、Ｍ２は、Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎから選択される少なくとも一種の元素、Ｘは、Ｎ，Ｏ，Ｃから選択される少なくとも一種の元素である。 （もっと読む）

【課題】配線に透明電極材料を適用する必要がなく、また、開口率を増大させることができると共に、効率的な偏光変調を行なうことができる光変調素子およびこの光変調素子を用いた空間光変調器を提供する。
【解決手段】光を透過させる基板７上に形成され、磁化自由層３と、中間層２１，２２と、磁化固定層１１，１２と、がこの順序で積層されたスピン注入磁化反転素子構造を有する光変調素子１であって、磁化固定層１１，１２は、同一平面上に分離した２つの磁化固定層１１，１２からなり、２つの磁化固定層１１，１２は、互いに反平行な磁化に固定され、かつ磁化自由層３よりも保磁力の大きい磁性体であることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】スピン注入効率を改善することにより、情報の記録に要する電流を低減することができる記憶素子を提供する。
【解決手段】情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層１７を有し、この記憶層１７に対して中間層１６を介して磁化固定層１９が設けられ、積層方向に電流を流すことにより、記憶層１７の磁化の向きが変化して、記憶層１７に対して情報の記録が行われる記憶素子１０において、記憶層１７を構成する磁性体のダンピング定数αが、α＜０．０１５を満足する構成とする。 （もっと読む）

【課題】熱擾乱耐性が大きく、低電流でスピン注入磁化反転書き込みが可能な磁気抵抗素子を提供する。
【解決手段】実施形態は、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗのいずれかを有する金属層を備えた電極層と、金属層上に前記金属層と接するように配置され、膜面垂直方向に磁化容易軸を有し、磁化方向が可変の記憶層３と、記憶層３上に配置され、膜面垂直方向に磁化容易軸を有し、磁化方向が不変の参照層２と、記憶層３と参照層２との間に設けられた第１非磁性層４とを備える。記憶層３の磁化方向は、記憶層３、第１非磁性層４、及び参照層２を貫く電流により可変とされる。 （もっと読む）

【課題】書込電流の減少と熱安定性を改善できる記憶素子の提供。
【解決手段】記憶素子は、膜面に垂直な磁化を有し、情報に対応して磁化の向きが変化される記憶層１７と、記憶層１７の上下に配される絶縁層１６Ｕ、１６Ｌと、さらに膜面に垂直な磁化を有する上下の磁化固定層１５Ｕ、１５Ｌを備えたデュアル構造とする。そして積層方向にスピン偏極した電子を注入することにより、記憶層の磁化の向きが変化して情報の記録が行われる。ここで記憶層が受ける実効的な反磁界の大きさが、記憶層の飽和磁化量よりも小さいものとされている。さらに２つの磁化固定層のそれぞれの膜面に垂直な磁化方向は逆方向とされている。また素子全体の面積抵抗値が１０Ωμｍ²以上、４０Ωμｍ²以下であり、上側の絶縁層の面積抵抗値は、下側の絶縁層の面積抵抗値より高くする。 （もっと読む）

【課題】垂直磁気異方性を強化し、書込電流を増大させることなく、熱安定性を改善することができる記憶素子の提供。
【解決手段】記憶素子３は、膜面に垂直な磁化を有し、情報に対応して磁化の向きが変化される記憶層１７と、記憶層に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する磁化固定層１５と、記憶層と磁化固定層の間に設けられる非磁性体による絶縁層１６とを有する。上記記憶層は、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ層と1ａ族、2ａ族、3ａ族、5ａ族又は6族の何れかに属する元素との積層構造からなり、上記Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ層１ｎｍに対して上記元素を０．０５ｎｍ〜０．３ｎｍの薄膜として挿入するものであり、上記記憶層、上記絶縁層、上記磁化固定層を有する層構造の積層方向にスピン偏極した電子を注入することにより、上記記憶層に対して情報の記録が行われるとともに、上記記憶層が受ける、実効的な反磁界の大きさが、上記記憶層の飽和磁化量よりも小さい。 （もっと読む）

【課題】書込電流の低減と熱安定性の改善。
【解決手段】記憶素子は、膜面に垂直な磁化を有し、情報に対応して磁化の向きが変化される記憶層１７と、記憶層に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する磁化固定層１５と、記憶層と磁化固定層の間に設けられる非磁性体による絶縁層１６とを有する。そして積層方向にスピン偏極した電子を注入することにより、記憶層の磁化の向きが変化して情報の記録が行われる。ここで記憶層が受ける実効的な反磁界の大きさが、記憶層の飽和磁化量よりも小さいものとされている。さらに記憶層１７に接する絶縁層１６と、該絶縁層とは反対側で記憶層が接する他方の層（例えばキャップ層１８）は、少なくとも記憶層１７と接する界面がＭｇＯ等の酸化膜で形成されている。さらに記憶層は、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ磁性層に加え、非磁性金属と酸化物の一方又は両方が含まれているようにする。 （もっと読む）