| 研究課題/領域番号 |
11355001
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
宮崎 照宣 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60101151)
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| 研究分担者 |
熊谷 静似 SONY(株), 主任研究員
久保田 均 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30261605)
安藤 康夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60250726)
中谷 功 金属材料技術研究所, 機能特種性研究部第3研究室, 研究室長
韓 秀峰 東北大学, 大学院・工学研究科・日本学術振興会, 特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
36,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 1,530千円)
2001年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2000年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
1999年度: 20,800千円 (直接経費: 20,800千円)
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| キーワード | トンネル接合 / 磁気抵抗化 / トンネル抵抗 / フォトリソグラフィー / 電子線リソグラフィー / 長距離交換相互作用 / 再生磁気ヘッド / HDD / 微少トンネル素子 / 低抵抗 / ラフネス / 磁気テープ / フラックスガイド / 再生波形 / スピントンネル磁気抵抗効果 / 再生磁気ヘッドデバイス / 微細加工 / アルゴンイオンミリング / ラジカル酸化 / 絶縁障壁 / コンタクトホール |
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| 研究概要 |
強磁性トンネル接合を再生磁気ヘッドとしてデバイス化するために、トンネル素子の最適化、微小トンネル素子作製プロセスの検討および再生磁気ヘッドの作製を行った.以下に主な成果を記す.
(1)トンネル接合の積層構造、絶縁層の膜厚および熱処理条件について検討した結果、Ta30(Å)/Ni_<80>Fe_<20>(30Å)/Cu(200Å)/IrMn(100Å)/CoFe(40Å)/Al-oxide/CoFe(40Å)/Ni_<80>Fe_<20>(200Å)/Ta(50Å)の積層構造で,250℃-1時間磁界中で熱処理をすることにより,抵抗と接合面積の積が78Ω・μm^2,磁気抵抗比33%の値を得た.
(2)フォトリソグラフィーおよびArイオンミリングを用いて3x3μm^2までめ微小トン接合を作製した.トンネル接合上部と電極間のわずかな汚染は2種類のレジストを用いたリフトオフプセスで防いだ.また、電子線リソグラフィーを用いて0.5x0.5μm^2までの微小トンネル接合を作製するプロセスを確立し、加工前の素子特性と比較して損傷のないことを確認した.
(3)8ÅのAlを酸化した絶縁層を持つトンネル接合を微細加工プロセスによりフラックスガイド方式の再生ヘッドを試作した.フラックスガイドにはパーマロイを用い,その上にCu(15Å)/PtMn(200Å)/Ta(50Å)をスッパタし,長距離の交換相互作用を利用して、パーマロイの磁区を安定化した.試作したヘッドをヘリカルスキャン方式の磁気テープ再生システムに繰り込み,再生波形を得た.長さ0.1μmのフラックスガイドを持つヘッドの出力は1.75mV_<p-p>で,従来方式(AMRヘッド>に較べ1.5dB高い出力電圧を得た.また、HDD用の再生ヘッドを作製し、10Gbit/in^2相当の出力を得た.
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