【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高密度の磁気記録装置に用いられる磁気抵抗効果を利用した磁気ヘッドに適用する巨大磁気抵抗効果素子およびこれを用いた磁気抵抗効果型ヘッドに係わる。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクドライブなどの磁気記録装置において、面記録密度をより高めるために、磁界感度の高い磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッド（磁気抵抗効果型ヘッド）が実用化されており、その有効性が確かめられている。

【０００３】磁気抵抗効果素子は、図５に磁気抵抗効果素子に印加される外部印加磁界と抵抗との関係を示すように、外部印加磁界Ｈ _extの変化により抵抗Ｒが変化する特性を有し、外部印加磁界Ｈ _extが０のとき抵抗Ｒが最大値ｒ ₀をとる。 そして、抵抗Ｒの最大値ｒ ₀と最小値との差をΔｒとし、Δｒ／ｒ ₀を抵抗変化率として、
これにより磁気抵抗効果素子の特性値の１つとしている。

【０００４】このような磁気抵抗効果素子を実際に用いる場合には、図５に示すように、バイアス磁界Ｈ _bを印加して、抵抗が最大の点ｒ ₀からずらしたバイアス点Ｂ
において動作させる。 そして、図５に示すように外部印加磁界Ｈ _extをバイアス点Ｂに相当する磁界Ｈ _bを中心とした入力磁界信号波形により印加すれば、これに応じて抵抗Ｒも変化し、図中右に示す出力波形が得られる。

【０００５】通常バイアス点Ｂにおいて、入力磁界信号波形と出力波形とが線形の関係にあり、かつ同じ振幅の入力磁界信号波形に対して、より大きな振幅の出力波形が得られるように、バイアス磁界Ｈ _bの大きさが選定される。

【０００６】現在実用化されている磁気抵抗効果素子は、異方性磁気抵抗効果と呼ばれる効果に基づいており、一般に２％程度の抵抗変化率を示す。 この異方性磁気抵抗効果を用いた素子では、抵抗の変化が磁性層の磁化Ｍの方向と、磁気抵抗効果を感知する電流、すなわちセンス電流Ｉｓの方向とのなす角度をθとするとき、抵抗値Ｒは次の数１で表される。

【０００７】

【数１】 Ｒ＝Ｒ ₀ ＋ΔＲｃｏｓ ² θ（θ＝０°〜１８０°）

【０００８】従って、抵抗値Ｒは、θ＝９０°すなわち両者Ｍ，Ｉｓの向きが垂直のとき最小となり、θ＝０°
すなわち両者の向きが平行のとき最大となる。 そして、
抵抗変化が最大となるのは、ｄＲ／ｄθの絶対値が最大のときで、ｄＲ／ｄθは次の数２により表される。

【０００９】

【数２】ｄＲ／ｄθ＝＋ΔＲ・２ｃｏｓθ（−ｓｉｎ
θ）＝−ΔＲｓｉｎ２θ

【００１０】ｄＲ／ｄθの絶対値が最大となるのは、ｓ
ｉｎ２θが１または−１すなわちθ＝４５°またはθ＝
１３５°のときである。 従って、θ＝４５°となるように、前述のバイアス磁界Ｈ _bを印加するのが好ましい。

【００１１】一方、巨大磁気抵抗効果と呼ばれる全く異なる原理に基づいて、５％以上の抵抗変化率を示す素子が種々の構成で提案されている。 この巨大磁気抵抗効果を有する素子を用いて、従来の異方性磁気抵抗効果による磁気抵抗効果素子よりさらに大きな磁界感度を有する薄膜磁気ヘッドを実現する研究も盛んに行われている。

【００１２】巨大磁気抵抗効果は、ＣｕやＡｇ等の非磁性導電層によって適当な距離だけ隔てられた二層の磁性層間のスピン（磁気モーメント）の角度が変化することによって発生し、この際の抵抗変化量は、二層の磁性層のスピンのなす角度をθとするとｃｏｓθに比例する。
従って、巨大磁気抵抗効果を発現するためには、隣接する磁性層のスピン同士が、外部磁界に対して異なった動きをして角度変化を生じる必要がある。

【００１３】この場合には、抵抗値Ｒとθの関係が次の数３で表される。

【００１４】

【数３】 Ｒ＝Ｒ ₀ −ΔＲｃｏｓθ（θ＝０°〜１８０°）

【００１５】このときｄＲ／ｄθ＝ΔＲｓｉｎθより、
ｓｉｎθ＝１すなわちθ＝９０°のときに絶対値が最大となる。 従って、抵抗変化が最大となるのはθ＝９０°
のときであり、隣接する２層の磁性層のスピンが互いに直角をなす場合である。

【００１６】ところで、巨大磁気抵抗効果を用いた素子の膜の構成には、隣接する磁性層のスピンに角度変化を生じさせるメカニズムに対応して、大きく分類して次の３つの種類がある。 １）磁性層間の交換結合力を負とすることによって、磁性層が反強磁性的に配列（磁性層のスピンが交互に正反対の向きになる）するようにした結合型の多層膜 ２）硬磁性層と軟磁性層とを交互に積層して、軟磁性層のみが外部磁界に応答するようにした誘導フェリ型の多層膜 ３）非磁性導電層を挟んで磁性層を二層配置し、一方の磁性層に硬磁性層または反強磁性膜の交換バイアス磁界によりピンニングされた軟磁性膜を用いて、他方の磁性層のみが外部磁界に応答するようにした、いわゆるスピンバルブ型

【００１７】これらの巨大磁気抵抗効果素子のうち、多層膜の素子（結合型および誘導フェリ型）は、シート形状での抵抗変化率は〜１０％と大きいが、素子の形状にして高電流密度の下で用いた場合には、抵抗変化を感知するセンス電流によって発生する磁界（センス電流磁界）により隣接するスピンの向きが揃ってしまうために、抵抗変化率が低下してしまうという問題がある。

【００１８】これに対して、スピンバルブ型の素子は、
シート形状での抵抗変化率は〜４％と余り大きくはないが、外部磁界に応答する磁性層（自由層とされる）が１
層のみであるために、磁化が固定された磁性層（固定層とされる）からの反磁界とセンス電流による電流磁界（self field）等を相殺させて、上述のバイアス点Ｂをより好ましい点、すなわち固定層のスピンと自由層のスピンとが直角となる点（θ＝９０°）に落ちつかせることができ、高電流密度下でも抵抗変化率が低下しない。
また、自己バイアスをかけられるようにも設計ができる。

【００１９】このような理由により、実際に素子の試作研究が行われ、現状で実用になり得るとされているのはスピンバルブ型の素子のみである。 スピンバルブ型の素子の代表的なものは、自由層と固定層との間の交換結合を弱めた非結合型としたもので（Ching Tsang et al.,I
EEE Trans.Magn.,30(6)p3801-3806(1994) 参照）、磁界に対する応答がよく〜１％／Ｏｅもの磁界感度が得られている。

【００２０】このほかにもスピンバルブ型の素子とこれを用いた磁気抵抗効果型ヘッドが多数試作され発表されているが、いずれもセンス電流を磁気記録媒体面と平行に流して用いられている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】これに対して、異方性磁気抵抗効果を用いた磁気抵抗効果型ヘッドにおいては、センス電流を磁気記録媒体面に対して略鉛直に流す構成の素子、いわゆる縦型の磁気抵抗効果型ヘッドが提案されている（Takuji Shibata et al.,IEEE Trans.Mag
n.,30(6)p3843-3845(1994)参照）。

【００２２】この縦型の磁気抵抗効果型ヘッドは、前述のセンス電流を磁気記録媒体面と平行に流す場合の、いわゆる横型の磁気抵抗効果型ヘッドと異なり、一定の電流密度の下ではトラック幅を減少させても出力が一定である。

【００２３】このため、狭トラック化により横型よりも相対的に高出力となること、ＡＢＳ（Air Bearing Surf
ace ）面に配置されている全ての導電材を同一電位とすることができるため、静電破壊に対して強いこと、センス電流磁界によって磁気抵抗効果を生じる磁性層が磁化容易軸方向に安定化されるため磁区安定化膜が不要であること等の長所がある。

【００２４】前述のように、現在実用となりうる巨大磁気抵抗効果素子は、スピンバルブ型であり、一方で磁気抵抗効果型ヘッド（以下ＭＲヘッドとする）の配置として前述の縦型のＭＲヘッドの配置が優れている点が多い。 従って、スピンバルブ型の巨大磁気抵抗効果素子を縦型のＭＲヘッドの配置に用いれば、両者の長所を組み合わせることができると考えられる。

【００２５】図６に通常の横型に用いたスピンバルブ型の巨大磁気抵抗効果素子の概略構成図を示す。 この巨大磁気抵抗効果素子２０は、軟磁性層２１、非磁性導電層２２、硬磁性層２３、反強磁性層２４が順次積層形成されてなる。 そして、軟磁性層２１は外部磁界に磁化が応答する自由層、硬磁性層２３は磁化が固定された固定層としてそれぞれ機能するものである。

【００２６】さらに図示しないが、この巨大磁気抵抗効果素子２０の両端部に、磁気抵抗効果を感知するためのセンス電流Ｉｓを流すための電極が形成される。 これにより巨大磁気抵抗効果素子２０の長手方向にセンス電流Ｉｓが流れるようにされる。 そして、外部印加磁界Ｈ
_extは、このセンス電流Ｉｓに垂直に作用する。

【００２７】この場合、隣接する反強磁性層２４からの交換結合磁界によって、固定層２３のスピン（固定層２
３の磁化方向に一致する）Ｍ ₃は、磁気記録媒体面に鉛直な方向、すなわち素子の長手方向に垂直な方向に固定されており、自由層２１に対しては、異方性磁界Ｈ _kにより固定層のスピンＭ ₃と直交する方向、すなわち素子の長手方向に異方性が付与される。

【００２８】自由層２１に対しては、異方性磁界Ｈ _kの他に主として固定層２３の反磁界Ｈ _dとセンス電流Ｉｓ
による磁界（センス電流磁界）Ｈ _iが働くが、これらＨ
_d ，Ｈ _iは、大きさが同じで向きを反対にして、互いに相殺されるように設計されているために、結果として自由層２１には異方性磁界Ｈ _kのみが働き、自由層２１のスピンＭ ₁は固定層２３のスピンＭ ₃と直交する。

【００２９】すなわち、固定層２３のスピンＭ ₃は外部印加磁界Ｈ _extに対して平行で、自由層２１のスピンＭ
₁は外部印加磁界Ｈ _extに対して垂直で、外部印加磁界Ｈ _{ex t}の変化に応答してスピンＭ ₁に角度変化φを生じることができる。

【００３０】そのため、外部印加磁界Ｈ _extに対する抵抗変化の応答は、自由層２１のスピンＭ ₁の角度変化をφとするとき、ｃｏｓ（φ−π／２）＝ｓｉｎφに比例し、自由層２１の角度変化φに対して線形動作が得られ、バイアスがなされたことになる。

【００３１】尚、センス電流Ｉｓが固定層２３に対して、その反磁界Ｈ _dを強めるように働くが、交換バイアス磁界に比較して充分に小さいために、固定層２３の磁化Ｍ ₃が反転することはない。

【００３２】次に、先に図６に示した横型のスピンバルブ型の巨大磁気抵抗効果素子２０をそのまま前述の縦型に適用した場合について説明する。 この場合、図７に概略構成図を示すように、センス電流Ｉｓの方向が、先に示した横型の場合におけるセンス電流の方向と直交した方向となるために、センス電流磁界Ｈ _iの方向もまた横型ＭＲヘッドの場合のセンス電流磁界の方向と直交した方向となり、固定層の反磁界Ｈ _dと打ち消し合うことがない。

【００３３】図８および図９に、この図７の磁気抵抗効果素子２０の動作の概略図を示す。 図８に示すように、
センス電流磁界Ｈ _iは自由層２１および固定層２３の周囲を巻くような向きに作用する。 さらに詳しくは、図９
に示すように、図中紙面に垂直に流れるセンス電流Ｉｓ
を軸としてその回りを回転するように作用する。 この場合、センス電流Ｉｓが紙面の向こう側向きのため、図中時計回りに作用する。 このように作用するセンス電流磁界Ｈ _iは、図８に示すように異方性磁界Ｈ _kと同方向のために、自由層２１に対しては異方性磁界Ｈ _kを強めるように作用し、一方固定層２３に対してはそのスピンＭ
₃を磁気記録媒体面と平行な方向に回転させるように作用することになる。

【００３４】自由層２１に対して加わるセンス電流磁界Ｈ _iは自由層２１の磁区を安定化、あるいは単磁区化することになるため、適当な強度の磁界であれば必ずしも不必要なものではない。 しかしながら、固定層２３に作用するセンス電流磁界Ｈ _iは、固定層２３のスピンＭ ₃
を回転させてしまうために、自由層２１と固定層２３の両者のスピンＭ ₁ ，Ｍ ₃のなす角度θが直角より小さくなって、両者のスピンＭ ₁ ，Ｍ ₃は平行に近づくことになる。

【００３５】このことは、一つには前述のバイアス点Ｂ
がずれることを意味し、もう一つには外部磁界Ｈ _extに対して二つのスピンＭ ₁ ，Ｍ ₃が応答する角度や向きが同じになることにより、出力の減少を来すことを意味する。

【００３６】このように、横型のスピンバルブ型の素子の膜構成をそのまま縦型の配置に適用することには問題がある。

【００３７】上述した問題の解決のために、本発明においては、縦型の磁気抵抗効果型ヘッドに適用してもバイアス点がずれず、充分な出力が得られるスピンバルブ型の巨大磁気抵抗効果素子とこれを用いた磁気抵抗効果型ヘッドを提供するものである。

【００３８】

【課題を解決するための手段】本発明の巨大磁気抵抗効果素子は、少なくとも一層の硬磁性層と、硬磁性層を挟んで隣接して配置された二層の非磁性導電層と、非磁性導電層に隣接して配置された二層の軟磁性層とからなり、センス電流の方向が磁気媒体平面と略鉛直であるものである。

【００３９】また本発明の磁気抵抗効果型ヘッドは、少なくとも一層の硬磁性層と、硬磁性層を挟んで隣接して配置された二層の非磁性導電層と、非磁性導電層に隣接して配置された二層の軟磁性層とからなりセンス電流の方向が磁気媒体平面と略鉛直である巨大磁気抵抗効果素子を磁気抵抗効果素子として用いて構成するものである。

【００４０】上述の本発明の構成によれば、硬磁性層を中心として両側にそれぞれ非磁性導電層を介して軟磁性層が配置形成されてなることにより、硬磁性層すなわち固定層を膜厚方向において中心近傍に配置できるので、
固定層においては、センス電流磁界が打ち消されて作用しない。 従って、固定層のスピンの向き、すなわち固定層の磁化方向が当初の磁化方向である素子長方向から変化しない。

【００４１】一方、上方および下方の２層の軟磁性層すなわち自由層に対して、センス電流磁界が素子幅方向に印加されるため、異方性磁界を強めるように作用する。
さらにこれら自由層には固定層からの反磁界が素子長方向に加わるが、素子長方向が素子の長手方向となっているために、この反磁界は小さくセンス電流磁界に比して影響が少ない。 従って固定層と自由層のスピンの直交関係がセンス電流を強めるほど強固となりバイアス点がずれない。

【００４２】上述の構成の巨大磁気抵抗効果素子を磁気抵抗効果素子として用いて磁気抵抗効果型ヘッドを構成することにより、縦型の磁気抵抗効果型ヘッドの長所、
すなわち狭トラック化しても高出力が得られること、静電破壊に強いこと、磁区安定化膜を必要としないなどの長所を有し、これらとスピンバルブ型素子の長所である高磁界感度とを両立させることができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の巨大磁気抵抗効果素子の実施例を説明する。 図１は、本発明の巨大磁気抵抗効果素子の一例の斜視図である。 この巨大磁気抵抗効果素子１０は、第１の軟磁性層１ａ、第１の非磁性導電層２ａ、硬磁性層３、第２の非磁性導電層２
ｂ、第２の軟磁性層１ｂが順次積層形成されてなる。

【００４４】そして本発明においては、この巨大磁気抵抗効果素子１０を、素子の長手方向が磁気媒体平面に略鉛直、すなわち外部印加磁界Ｈ _extの方向に平行になるように配置し、この磁気媒体平面と略鉛直である素子１
０の長手方向に巨大磁気抵抗効果を感知するセンス電流Ｉｓを流して用いるものである。 また、巨大磁気抵抗効果素子１０の素子幅が磁気媒体への記録や再生を行うトラック幅Ｔｗとされる。

【００４５】第１の軟磁性層１ａおよび第２の軟磁性層１ｂは、例えばＮｉＦｅ，ＮｉＣｏＦｅ等の軟磁性材料により構成され、ともにその磁化容易方向がセンス電流Ｉｓの向きと直交させた素子幅方向（素子１０の長手方向に垂直な方向）とされ、この方向に誘導磁気異方性を有するように形成される。 このとき、第１の軟磁性層１
ａのスピンＭ _1aの向きと第２の軟磁性層１ｂのスピンＭ
_1bの向きが、互いに反平行すなわち正反対の向きとされている（図２参照）。

【００４６】第１の非磁性導電層２ａおよび第２の非磁性導電層２ｂは、例えばＣｕ，Ａｇ等により構成される。

【００４７】また、硬磁性層３は、例えばＣｏ，ＣｏＰ
ｔ等の硬磁性材料により構成され、その磁化方向がセンス電流Ｉｓの向きと同一または反対の向き、すなわち平行または反平行である素子長方向（素子１０の長手方向）とされる。

【００４８】これら各層の形成方法としては、スパッタリング、イオンビームスパッタリング（ＩＢＳ）、分子線エピタキシー法等を用いることができる。 また、各層の膜厚は抵抗変化率、硬磁性層３の保持力、軟磁性層１
ａ，１ｂの磁界感度等を考慮して決定される。

【００４９】この構成の巨大磁気抵抗効果素子１０を、
磁気抵抗効果型ヘッドに適用する場合には、図示しないがシールド磁性体を形成し、そのギャップ部に巨大磁気抵抗効果素子１０全体が配置される。 そして線密度方向の分解能が得られるようにされる。

【００５０】次に図１の巨大磁気抵抗効果素子１０の動作を説明する。 図２および図３に図１の巨大磁気抵抗効果素子の動作を説明する概略図を示す。

【００５１】図３に示すように、上述の巨大磁気抵抗効果素子１０によれば、硬磁性層３の上下が共に非磁性導電層２ａ，２ｂと軟磁性層１ａ，１ｂであるので、硬磁性層（固定層）３の上下が対称になり、硬磁性層（固定層）が積層膜の膜厚方向のほぼ中心に配置される。 従って、センス電流Ｉｓの中心は固定層３にあり、センス電流磁界Ｈ _iはこの中心を軸として回転するように作用する。

【００５２】このように固定層３を積層膜の膜厚方向の中心近傍に配置できるので、固定層３にはセンス電流磁界Ｈ _iが打ち消されて作用しない。 従って、図２に示すように、固定層３の磁化方向すなわち固定層３のスピンＭ ₃の向きが、当初の磁化方向である素子長方向から変化しない。

【００５３】一方、上方および下方の２層の軟磁性層すなわち自由層１ａ，１ｂに対して、センス電流磁界Ｈ _i
が素子幅方向、すなわち２層のそれぞれのスピンＭ _1a ，
Ｍ _1bと同じ向きに印加されるため、自由層にかかる異方性磁界Ｈ _kを強めるように作用する。

【００５４】さらに、これら自由層１ａ，１ｂには、固定層３からの反磁界Ｈ _dが素子長方向に加わるが、素子長方向が素子の長手方向となっているために、この反磁界Ｈ _dは小さくセンス電流磁界Ｈ _iに比して影響が少ない。

【００５５】従って、センス電流Ｉｓを強めるほど、固定層のスピンＭ ₃と自由層のスピンＭ _1a ，Ｍ _1bの直交関係がより強固となり、バイアス点Ｂがずれない。

【００５６】そして、外部印加磁界Ｈ _extの変化に対して、自由層１ａ，１ｂのスピンＭ _1a ，Ｍ _1bに角度変化φ
を生じて、巨大磁気抵抗効果による抵抗変化を発生させることができる。

【００５７】本発明によれば、このようにスピンバルブ型の巨大磁気抵抗効果素子を縦型配置の磁気抵抗効果型ヘッドに用いることができるので、縦型の磁気抵抗効果型ヘッドの長所、すなわち狭トラック化しても高出力が得られること、静電破壊に強いこと、磁区安定化膜を必要としないなどの長所を有し、これらとスピンバルブ型素子の長所である高磁界感度とを両立させることができる。

【００５８】上述の実施例では、非磁性導電層２ａ，２
ｂと、軟磁性層１ａ，１ｂおよび硬磁性層３とを隣接させて形成したが、巨大磁気抵抗効果素子１０の抵抗変化率を増大させる目的で、これらの界面において例えばＣ
ｏの薄い層を０．５〜２ｎｍ程度配置形成してもよい。

【００５９】また、固定層を単層のＣｏ，ＣｏＰｔ等の硬磁性層３により形成する代わりに、図４に概略構成図を示すように、ＦｅＭｎ，ＮｉＯ，ＭｉＭｎ等からなる反強磁性層４と、これを挟んで両面に配置された例えばＮｉＦｅ，Ｃｏ等からなる二層の強磁性層５とによって、複合膜を形成して硬磁性層３を構成してもよい。

【００６０】続いて、この巨大磁気抵抗効果素子１０の製造方法について説明する。 基板上に第１のシールド磁性体、第１のギャップ材等が順次形成された後、必要に応じて素子の磁気特性を良好にするための例えばＴａ等からなるバッファ層を被着形成する。

【００６１】これの上に軟磁性層１ａを、素子幅方向に誘導磁気異方性を有するように、素子幅方向の磁場Ｈ _k
を印加しながら１〜５ｎｍの厚さに形成する。

【００６２】次に、非磁性導電層２ａを２〜４ｎｍの厚さに形成し、これの上に硬磁性層３を１〜１５ｎｍの厚さに被着形成させる。 さらに、その上に非磁性導電層２
ｂを２〜４ｎｍの厚さに被着形成し、これの上に軟磁性層１ｂを、素子幅方向に誘導磁気異方性を有するように、素子幅方向の磁場Ｈ _kを印加しながら１〜５ｎｍの厚さに形成する。

【００６３】この後、軟磁性層１ａから軟磁性層１ｂまでの積層膜に、フォトリソグラフィとイオンエッチングを行うことにより、所定の形状に加工して図１に示した巨大磁気抵抗効果素子１０を形成する。 さらに図示しないが、巨大磁気抵抗効果素子１０上の素子長方向の両端に、センス電流Ｉｓを流すための電極を形成する。

【００６４】この巨大磁気抵抗効果素子１０を磁気抵抗効果型ヘッドとして用いる場合には、この後、素子１０
の上に例えば第２のギャップ材、第２のシールド磁性体が順次形成され、磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）
が構成される。

【００６５】本発明の巨大磁気抵抗効果素子は、上述の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。

【００６６】

【発明の効果】上述の本発明による巨大磁気抵抗効果素子によれば、硬磁性層すなわち固定層を積層膜の膜厚方向の中心近傍に配置できるので、固定層にはセンス電流磁界が打ち消されて作用しない。 従って、硬磁性層の磁化方向が当初の磁化方向である素子長方向から変化しない。

【００６７】一方、上方および下方の２層の軟磁性層すなわち自由層に対して、センス電流磁界が素子幅方向に印加されるため、異方性磁界を強めるように作用する。
さらにこれら軟磁性層には硬磁性層からの反磁界が素子長方向に加わるが、素子長方向が素子の長手方向となっているために、この反磁界は小さくセンス電流磁界に比して影響が少ない。 従って硬磁性層と軟磁性層、すなわち固定層と自由層のスピンの直交関係が、センス電流を強めるほど強固となりバイアス点がずれない。

【００６８】本発明によれば、このようにスピンバルブ型の巨大磁気抵抗効果素子を縦型配置の磁気抵抗効果型ヘッドに用いることができるので、縦型の磁気抵抗効果型ヘッドの長所、すなわち狭トラック化しても高出力が得られること、静電破壊に強いこと、磁区安定化膜を必要としないなどの長所を有し、これらとスピンバルブ型素子の長所である高磁界感度とを両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の巨大磁気抵抗効果素子の一例の概略構成図である。

【図２】図１の巨大磁気抵抗効果素子の動作を説明する概略図である。

【図３】図１の巨大磁気抵抗効果素子の動作を説明する側面図である。

【図４】本発明の巨大磁気抵抗効果素子の他の例の概略構成図である。

【図５】磁気抵抗効果素子における外部印加磁界と抵抗変化率との関係を示す図である。

【図６】従来の横型配置のスピンバルブ型の巨大磁気抵抗効果素子の構成図である。

【図７】従来のスピンバルブ型の巨大磁気抵抗効果素子を縦型配置に適用した場合の構成図である。

【図８】図７の巨大磁気抵抗効果素子の動作を説明する概略図である。

【図９】図７の巨大磁気抵抗効果素子の動作を説明する側面図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ、２１ 軟磁性層（自由層） ２、２ａ、２ｂ、２２ 非磁性導電層 ３、２３ 硬磁性層（固定層） ４、２４ 反強磁性層 ５ 強磁性層 １０、２０ 巨大磁気抵抗効果素子 Ｔｗ トラック幅 Ｉｓ センス電流 Ｈ _iセンス電流磁界 Ｈ _k異方性磁界 Ｈ _ext外部印加磁界 Ｈ _d反磁界 Ｍ ₁ 、Ｍ _1a 、Ｍ _1b自由層の磁化方向 Ｍ ₃固定層の磁化方向