| 研究概要 |
巨大磁気抵抗(GMR)を示すCo/Cu多層膜,スピンバルブ素子,およびスピントンネル素子を作成して,磁気センサー回路にこれらを組込み,センサー特性を調べた。GMR素子については,Co/Cu多層膜あるいはTa/CoFeB/Cu/CoFe/MnIr/Al膜をフォトリソグラフィにより,幅30μm長さ200μmのストリップラインに加工したものを作成した。一方,スピントンネル素子は,8元マグネトロンスパッタ装置により,Ta/CoFe/MnIr/CoFeB/Al_2O_3/CoFeB/Ta多層膜を作成し,これをフォトリソグラフィのプロセスを2回行なうことにより,幅100μmの電極パターンと10〜30μm角のトンネル接合を形成した。センサー回路としては,周波数変化型と電圧出力型の2種類のものを試作した。これらの素子のセンサー特性を評価するために,1kHzの交流磁界(10Oe以下)を発生するヘルムホルツコイルの中央に素子を置き,交流磁界による信号をシンクロスコープで観察した。スピンバルブ素子を利用した場合について,自由層の容易軸方向と困難軸方向に1kHzの外部磁界を加えた場合の違いを詳細に測定した。困難軸方向の磁界を検出する場合には,自由層の磁化回転によって磁気抵抗変化が生じるため,面内の異方性磁界に応じた磁界感度が得られた。今回の実験では,10Oeの外部磁界に対して,70mVの出力が得られ,検出感度としては,0.2Oeと地磁気と同レベルの磁界まで検出することができた。一方,自由層の磁化容易軸方の磁界を検出する場合には,磁壁移動によって磁気抵抗変化が起こり,磁化回転より低い磁界変化で大きな出力が得られた。
|
