带有非磁性背层的磁致电阻自旋阀传感器制造技术

一个基于自旋阀效应的磁致电阻读出传感器，其中读出部件电阻的分量随相邻二磁层中磁化方向之间的夹角余弦变化。该传感器读出部件包括二个相邻铁磁层，它们由一非磁性金属层分开。一个非磁性导电材料层沉积于铁磁层之一（称作过滤层）邻近并与其接触，构成一个背层或导电层，它为穿过相邻的过滤层的传导电子提供了一个低电阻通道。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一般地说，本专利技术涉及读取记录在磁介质上的信息信号的磁传感器，更具体地说，是关于以自旋阀(spin valve)效应为基础的磁致电阻读出传感器，这里对所加磁场敏感的磁阻元件至少包括一个非磁性导电材料背面材料背层(back layer)。众所周知，在现有技术中使用的磁性读取传感器称作磁致电阻(MR)传感器或磁头，用于以高线性密度从磁存贮介质表面读取数据。一个MR传感器通过由磁性材料制成的读取元件的电阻变化来检测磁场信号，该信号作为读取元件感知的磁通量强度与方向的函数。这些先有技术的MR传感器的运作基础是各向异性磁致电阻(AMR)效应，其中读出元件电阻的一个分量的变化是磁化强度与通过该元件的传感电流方向之间夹角余弦的平方(cos2)。对AMR效应的更详细描述可参见“内存贮器、外存贮器及有关的应用”(D.A.Thompson等著，IEEE Trans Mag.MAG-11，1039页(1975)。近来，已注意到一种不同的、更显著的磁阻，它来自形如(F/NM)n的磁性多层结构中传导电子的与自旋有关的散射效应，这里F是一种铁磁性金属，NM是一种非铁磁性金属。这种效应已在多种系统中发现，如溅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁致电阻传感器，其特点在于包括： 第一和第二铁磁材料层由非磁性材料隔离层分开，在零外加磁场下所述第一铁磁材料层的磁化方向基本上垂直于所述第二铁磁材料层的磁化方向； 一个非磁性导电材料背层与所述第一铁磁层相邻并与之接触；以及 将所述第二铁磁层中的磁化保持在所述希望的方向上的一种装置。

【技术特征摘要】
US 1993-2-8 0149811.一种磁致电阻传感器，其特点在于包括第一和第二铁磁材料层由非磁性材料隔离层分开，在零外加磁场下所述第一铁磁材料层的磁化方向基本上垂直于所述第二铁磁材料层的磁化方向；一个非磁性导电材料背层与所述第一铁磁层相邻并与之接触；以及将所述第二铁磁层中的磁化保持在所述希望的方向上的一种装置。2.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述的装置包含一个抗铁磁性材料互换偏移层与所述第二铁磁层相邻并与之接触，所述抗铁磁层用于在所述第二铁磁层中提供一个偏移场，以使所述第二铁磁层中的磁化保持在所希望的方向上。3.如权利要求2的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述抗铁磁层是由铁-锰和镍-锰组成的一组材料中选出的材料构成的。4.如权利要求3的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述抗铁磁层是由铁-锰合金构成。5.如权利要求2的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述抗铁磁层的厚度在大约50埃至大约150埃的范围内。6.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性背层的最小厚度为大约4埃。7.如权利要求6的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性背层的最大厚度为所述非磁性背层材料中传导电子平均自由程长度的3倍左右。8.如权利要求6的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性背层的厚度在大约4埃至大约1000埃范围内。9.如权利要求6的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性背层的厚度在大约4埃至大约60埃范围内。10.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于第一和第二铁磁层的厚度在大约5埃至大约150埃范围内。11.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述铁磁层的厚度在大约5埃至大约30埃范围内。12.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性隔离层的厚度小于所述非磁性隔离层材料中传导电子的平均自由程长度。13.如权利要求12的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性隔离层的厚度在大约10埃至大约40埃的范围内。14.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性隔离层的构成材料选自银、铜、金及银、铜、金的合金组成的一组材料。15.如权利要求14的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性隔离层由一铜薄膜层构成。16.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性背层的构成材料选自银、金和铜组成的一组材料。17.如权利要求16的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性背层由一铜薄膜层构成。18.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述第一和第二铁磁层中至少有一个具有多层结构。19.如权利要求18的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述多层结构由至少一个第一种铁磁材料层和至少一个第二种铁磁材料层组成，所述各层由交替溅射形成。20.如权利要求18的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述第一铁磁层由一钴薄层和一镍-铁薄层组成，所述钴薄层形成于紧邻所述非磁性隔离层的位置。21.如权利要求18的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述第一和第二铁磁层每个由一钴薄层和一镍-铁薄层组成，所述钴薄层形成于紧邻所述非磁性隔离层位置。22.如权利要求21的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述钴薄层的厚度选自大约0.5埃至大约20埃的范围。23.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性背层和所述非磁性隔离层由同一种材料构成。24.如权利要求1的一个磁致电阻传感器，其特点在于所述非磁性背层和所述非磁性隔离层由同一种材料构成。25.一个磁存贮器系统，其特点在于包括具有多个记录数据道的磁存贮器介质;一个磁传感器，在所述磁传感器与所述磁存贮器介质之间相对运动过程中，所述磁传感器相对于所述磁存贮器介质保持在密切靠近的位置，所述磁传感器包括一个磁致电阻传感器，其组成是第一和第二铁磁材料层由非磁性材料隔离层分开，在零外加磁场情况下所述第一铁磁材料层的磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁斯阿尔文古尔内，大卫欧格内海姆，哈雷拉姆伯斯莱法基斯，奥马尔U尼德，Ⅲ，弗吉尔西蒙斯帕里奥苏，丹尼斯理查德威尔豪特，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]