TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2024049776
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2022156217
出願日2022-09-29
発明の名称磁気抵抗効果素子
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H10N 50/10 20230101AFI20240403BHJP()
要約【課題】MR比の大きい磁気抵抗効果素子を提供する。
【解決手段】この磁気抵抗効果素子は、第1強磁性層と第2強磁性層と非磁性層とを備える。前記第1強磁性層は、第1層と第2層とを有する。前記第1層は、前記第2層より前記非磁性層の近くにある。前記第1層は、少なくとも一部が結晶化したCoを含むホイスラー合金を有する。前記第2層は、前記ホイスラー合金と異なり、少なくとも一部が結晶化した強磁性体を有する。前記第1層及び前記第2層は、添加された第1原子を有する。前記第1原子は、Mg、Al、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pd、Cd、In、Sn、Sb、Pt、Au、Biからなる群から選択される何れかである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1強磁性層と第2強磁性層と非磁性層とを備え、
前記第1強磁性層は、第1層と第2層とを有し、
前記第1層は、前記第2層より前記非磁性層の近くにあり、
前記第1層は、少なくとも一部が結晶化したCoを含むホイスラー合金を有し、
前記第2層は、前記ホイスラー合金と異なり、少なくとも一部が結晶化した強磁性体を有し、
前記第1層及び前記第2層は、添加された第1原子を有し、
前記第1原子は、Mg、Al、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pd、Cd、In、Sn、Sb、Pt、Au、Biからなる群から選択される何れかである、磁気抵抗効果素子。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記第2強磁性層は、第3層と第4層とを有し、
前記第3層は、前記第4層より前記非磁性層の近くにあり、
前記第3層は、少なくとも一部が結晶化したCoを含むホイスラー合金を有し、
前記第4層は、前記ホイスラー合金と異なり、少なくとも一部が結晶化した強磁性体を有し、
前記第3層及び前記第4層は、前記第1原子を有する、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項3】
前記第1強磁性層は、第5層をさらに有し、
前記第1層と前記第5層とは、前記第2層を挟み、
前記第5層は、前記ホイスラー合金を有する、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項4】
前記強磁性体は、Co

Fe
1-x
-Aで表され、
xは0以上1以下であり、Aは前記第1原子である、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項5】
前記強磁性体の結晶構造は、bcc構造又はfcc構造である、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項6】
前記第1層と前記第2層とは隣接しており、
前記第1層と前記第2層とが格子整合しており、
前記第2層の格子定数を基準とした際に、前記第1層の格子定数は前記第2層の格子定数の95%以上105%以下である、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項7】
前記第1層の前記非磁性層側の第1面は、前記第1面と反対側の第2面より、前記第1原子の濃度が低い、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項8】
前記第1層における前記第1原子の濃度は、前記第2層における前記第1原子の濃度より低い、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項9】
前記ホイスラー合金の結晶構造は、L2

構造又はB2構造である、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項10】
前記ホイスラー合金のCo組成比は、化学量論組成比より少なく、
前記ホイスラー合金は、化学量論組成でCoYZ又はCo

YZで表記され、
YはMn、V、Cr、Ti族の遷移金属、Co、Fe、Ni、Cu族の遷移金属元素、又は、貴金属元素であり、
ZはIII族からV族の典型元素である、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、磁気抵抗効果素子に関する。
続きを表示(約 1,600 文字)【背景技術】
【0002】
磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗効果により積層方向の抵抗値が変化する素子である。磁気抵抗効果素子は、2つの強磁性層とこれらに挟まれた非磁性層とを備える。非磁性層に導体が用いられた磁気抵抗効果素子は、巨大磁気抵抗(GMR)素子と言われ、非磁性層に絶縁層(トンネルバリア層、バリア層)が用いられた磁気抵抗効果素子は、トンネル磁気抵抗(TMR)素子と言われる。磁気抵抗効果素子は、磁気センサ、高周波部品、磁気ヘッド及び不揮発性ランダムアクセスメモリ(MRAM)等の様々な用途への応用が可能である。
【0003】
特許文献1には、ホイスラー合金を強磁性層に用いた磁気抵抗効果素子を備える磁気センサが記載されている。ホイスラー合金は高いスピン分極率を有する。ホイスラー合金を含む磁気センサは、出力信号が大きいと期待される。一方で、特許文献1には、高温又は所定の結晶性を有する厚い下地基板上に成膜しないと、ホイスラー合金が結晶化しにくいことが記載されている。また特許文献1には、高温での成膜や厚い下地基板は磁気センサの出力低下の原因となりえることが記載されている。特許文献1は、このような処理を避け、強磁性層を非結晶層と結晶層との積層構造とすることで、磁気センサの出力が大きくなることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
米国特許第9412399号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
磁気センサの出力信号の大きさは、磁気抵抗効果素子の磁気抵抗変化率(MR比)に依存する。一般に、非磁性層を挟む強磁性層の結晶性が高い方が、MR比が大きくなる傾向にある。高温での成膜や所定の結晶性を有する厚い下地基板を用いずにホイスラー合金の結晶化を容易に行うことでき、かつ、MR比の大きな磁気抵抗効果素子が求められている。特許文献1に記載の磁気抵抗効果素子は、非磁性層に接する強磁性層がアモルファスであり、十分大きなMR比を得ることが難しい。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、大きなMR比を実現できる磁気抵抗効果素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【0008】
(1)第1の態様にかかる磁気抵抗効果素子は、第1強磁性層と第2強磁性層と非磁性層とを備える。前記第1強磁性層は、第1層と第2層とを有する。前記第1層は、前記第2層より前記非磁性層の近くにある。前記第1層は、少なくとも一部が結晶化したCoを含むホイスラー合金を有する。前記第2層は、前記ホイスラー合金と異なり、少なくとも一部が結晶化した強磁性体を有する。前記第1層及び前記第2層は、添加された第1原子を有する。前記第1原子は、Mg、Al、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pd、Cd、In、Sn、Sb、Pt、Au、Biからなる群から選択される何れかである。
【0009】
(2)上記態様にかかる磁気抵抗効果素子において、前記第2強磁性層は、第3層と第4層とを有してもよい。前記第3層は、前記第4層より前記非磁性層の近くにある。前記第3層は、少なくとも一部が結晶化したCoを含むホイスラー合金を有する。前記第4層は、前記ホイスラー合金と異なり、少なくとも一部が結晶化した強磁性体を有する。前記第3層及び前記第4層は、前記第1原子を有する。
【0010】
(3)上記態様にかかる磁気抵抗効果素子において、前記第1強磁性層は、第5層をさらに有してもよい。前記第1層と前記第5層とは、前記第2層を挟む。前記第5層は、前記ホイスラー合金を有する。
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

TDK株式会社
電子部品
16日前
TDK株式会社
複合粒子
8日前
TDK株式会社
ガスセンサ
13日前
TDK株式会社
コイル装置
16日前
TDK株式会社
ガスセンサ
13日前
TDK株式会社
電磁波センサ
今日
TDK株式会社
電磁波センサ
7日前
TDK株式会社
フィルタ回路
8日前
TDK株式会社
積層型電子部品
16日前
TDK株式会社
積層型電子部品
8日前
TDK株式会社
生体信号計測装置
2日前
TDK株式会社
生体信号計測装置
15日前
TDK株式会社
固体電解コンデンサ
7日前
TDK株式会社
電池及び電池の製造方法
8日前
TDK株式会社
磁歪膜および電子デバイス
14日前
TDK株式会社
含フッ素化合物および造影剤
8日前
TDK株式会社
正極活物質、正極及び二次電池
14日前
TDK株式会社
コイル部品及びコイル部品の製造方法
13日前
TDK株式会社
コイル部品、中芯部材、コア部品および電子部品
15日前
TDK株式会社
コイル、電子部品、巻線治具および電子部品の製造方法
15日前
TDK株式会社
固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法
7日前
TDK株式会社
酸化マグネシウム組成物粉末、樹脂組成物、樹脂組成物シート、積層基板及び反応性樹脂組成物
8日前
日本放送協会
距離可視化装置およびそのプログラム
10日前
株式会社半導体エネルギー研究所
記憶装置
16日前
日本電気株式会社
量子デバイス
2日前
株式会社半導体エネルギー研究所
発光デバイス
13日前
キヤノン株式会社
光電変換素子
28日前
三菱マテリアル株式会社
積層型熱電変換素子とその製造方法
2日前
東京エレクトロン株式会社
半導体装置の製造方法および半導体装置
13日前
TDK株式会社
磁歪膜および電子デバイス
14日前
株式会社半導体エネルギー研究所
発光デバイス、表示装置、および電子機器
16日前
個人
機能設計可能な圧電材料の製造法と其を用いたトランスデューサーの製造法
7日前
日本化薬株式会社
縮合多環芳香族化合物及び該化合物を含む光電変換素子用材料
9日前
株式会社NSCore
半導体記憶装置
今日
住友化学株式会社
組成物及びそれを含有する発光素子
7日前
三菱ケミカル株式会社
光電変換素子用材料、及び光電変換素子
14日前
続きを見る