surface M

AFM

Energy

Pin Rotation

Grain

Easy axis

Mag. Moment ＠surface

Avg.

hMR hMR

Avg.

surface M

AFM

Energy

Pin Rotation

Grain

Easy axis

Mag. Moment ＠surface

Avg.

surface M

(a) 負荷を受ける前 (b)　負荷を受けた後

ＹＹ

AFM 結晶粒

磁化容易軸

界面を含む反強磁性粒の副格子磁化界面のAFM

の平均磁化

負荷

界面のAFM の平均磁化

0 2 4 6 8 10 12 14

-5000 -2500 0 2500 5000

H(Oe)

MR(%)

図5-5　シート状センサ膜のトランスファー曲線例

end AP1 AP2

Free

start

図5-6　AP1マスター型バタフライ波形の模式図は紙面奥行き(+Y)方向の磁化を表す。

は紙面手前(-Y)方向の磁化を表す。

磁界H MR比

start

AP1 AP2 Free

end

図5-7　AP2マスター型バタフライ波形の模式図は紙面奥行き(+Y)方向の磁化を表す。

は紙面手前(-Y)方向の磁化を表す。

磁界H MR比

表5-1　エネルギー定数の大小関係とトランスファー曲線のタイプ

条件トランスファー曲線のタイプ

Ek(AFM）小によりγavgが大きく傾くトライアングル型 / 富士山型 / ピンローテーション型 Eu > |Ek(AP1)‐Ek(AP2)| ノーマル型（正常型）

E_k(AP1) > E_k(AP2) + E_u AP1 マスターバタフライ型 E_k(AP2) > E_k(AP1) +E_u AP2マスターバタフライ型 E_k(AP1) ~ E_k(AP2) +E_u

E_k(AP2) ~ E_k(AP1) +E_u

ヒステリシス型

図5-8　MnPtとCoFeの交換結合エネルギー定数E_uのFe組成依存性 (MnPt 150Å/CoFe 20Å)

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 Fe (at%)

Eu ( er g/ cm 2 )

Eu(erg/cm2 )

図5-9　MnPtとCo-25%Feの結合磁界と保磁力の温度依存性 H p(Oe)

Co-25%Fe

0 200 400 600 800

0 50 100 150 200 250 300 350 T(C)

H

c (Oe)

PtMn120A PtMn150A PtMn200A

H c(Oe)

Co-25%Fe

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

0 50 100 150 200 250 300 350

T　

(℃)

H

p (Oe)

PtMn120A PtMn150A PtMn200A

H p(Oe)

T (℃)

図5-10 MnPt GMRヘッドの強磁界トランスファー曲線の例

hRM方向10K

0 1 2 3 4 5

-10000 -5000 0 5000 10000 H(Oe)

dV(mV)

hRM方向10K hRM方向10K

0 1 2 3 4 5

-10000 -5000 0 5000 10000 H(Oe)

dV(mV)

hRM方向10K

0 1 2 3 4

-10000 -5000 0 5000 10000 H(Oe)

dV(mV)

hRM方向10K

0 1 2 3 4 5

-10000 -5000 0 5000 10000 H(Oe)

dV(mV)

hRM方向10K hRM方向10K

0 1 2 3 4 5

-10000 -5000 0 5000 10000 H(Oe)

dV(mV)

hRM方向10K hRM方向10K

0 1 2 3 4 5

-10000 -5000 0 5000 10000 H(Oe)

dV(mV)

hRM方向10K hRM方向10K

0 1 2 3 4 5

-10000 -5000 0 5000 10000 H(Oe)

dV(mV)

hRM方向10K

0 1 2 3 4 5

-10000 -5000 0 5000 10000 H(Oe)

dV(mV)

hRM方向10K hRM方向10K

0 1 2 3 4 5

-10000 -5000 0 5000 10000

H(Oe)

dV(mV)

hRM方向10K

(1) (2) (3)

(4) (5) (6)

(7) (8) (9)

図5-11　MnPtとCo-25%Feの結合磁界と保磁力の和の温度依存性

（<M_AF>の温度依存性）

Co-25%Fe

0 400 800 1200 1600

0 100 200 300 400

T(℃）

H p + H c (O e ) ∝ 　 <M

>

PtMn120A PtMn150A PtMn200A

T

H p+ H c(Oe) ∝<M AF>

120Å 150Å 200Å

図5-12　MnIrとCoFeの交換結合エネルギー定数E_uのFe組成依存性

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40

0 10 20 30 40

Fe(at%) in CoFe

Eu ( er g/ cm 2 )

E u(erg/cm2 )

図5-13　MnIrとCoFeの結合磁界と保磁力の温度依存性

Co-25%Fe

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

0 50 100 150 200 250 300 350 T (℃)

H p (O e)

IrMn50A IrMn75A IrMn120A

H p(Oe)

120Å 75Å 50Å

Co-25%Fe

0 200 400 600 800

0 50 100 150 200 250 300 350 T (℃)

H c　 (O e)

IrMn50A IrMn75A IrMn120A

H c(Oe)

120Å 75Å 50Å

図5-14　MnIrとCo-25%Feの結合磁界と保磁力の和の温度依存性　　　（<M_AF>の温度依存性）

0 400 800 1200 1600

0 100 200 300

T(℃)

H p + H c　 (O e) ∝　 <M

> IrMn50A

IrMn75A IrMn120A

T

Å Å Å

H p+ H c(Oe) ∝<M AF> ^120Å

75Å 50Å

GMR10487

a) MnPt GMR センサ膜

b) MnIr GMR センサ膜

図5-15 MnPt GMRセンサとMnIr GMRセンサのトランスファー曲線

Rsheet(Ω/□)

G MR6709

Rsheet(Ω/□) dR/R (%) dR/R (%)

図5-16 MnIr GMRヘッドの強磁界トランスファー曲線の例

0 2 4 6 8

-15000 -7500 0 7500 15000

Field[Oe]

dV [mV]

Vb=135_Fw Vb=135_Re

0 2 4 6 8

-15000 -7500 0 7500 15000

Field[Oe]

dV [mV]

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 2 4 6 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV]

Vb=135_Fw Vb=135_Re

0 2 4 6 8

-15000 -7500 0 7500 15000

Field[Oe]

dV [mV]

Vb=135_Fw Vb=135_Re

0 2 4 6 8

-15000 -7500 0 7500 15000

Field[Oe]

dV [mV]

Vb=135_Fw Vb=135_Re

0 2 4 6 8

-15000 -7500 0 7500 15000

Field[Oe]

dV [mV]

Vb=135_Fw Vb=135_Re

0 2 4 6 8

-15000 -7500 0 7500 15000

Field[Oe]

dV [mV]

Vb=135_Fw Vb=135_Re

0 2 4 6 8

-15000 -7500 0 7500 15000

Field[Oe]

dV [mV]

Vb=135_Fw Vb=135_Re

0 2 4 6 8

-15000 -7500 0 7500 15000

Field[Oe]

dV [mV]

Vb=135_Fw Vb=135_Re

図5-17　 E_k(AP2) << E_k(AP1) の場合のヘッドの強磁界トランスファー曲線　

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ _{Vb=135_Fw}

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ ^Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ _{Vb=135_Fw}

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ ^Vb=135_Fw

Vb=135_Re

Fw Re

図5-18　 E_k(AP2) ≒ E_k(AP1) の場合のヘッドの強磁界トランスファー曲線　

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

Fw Re

図5-19　 E_k(AP2) >> E_k(AP1) の場合のヘッドの強磁界トランスファー曲線　

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ _{Vb=135_Fw}

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _

Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ ^Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ ^Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ Vb=135_Fw

Vb=135_Re

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-15000 -7500 0 7500 15000 Field[Oe]

dV [mV] _ ^Vb=135_Fw

Vb=135_Re

Fw Re

図5-20 MnIr/Co-30%FeのE_uの各種下地による膜厚依存性　　　　(アニール時間3hr）

-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0 20 40 60 80 100 120

Mn-22Ir (A)

E u(erg /cm 2)

NiFeCr32/NiFe8 NiFeCr50/Ru50 NiFeCr50/Cu50 Ta50/Ru50 Ta50/Cu50

250℃x 3hr

E u(erg/cm2 )

Mn-22Ir (Å)

図5-21 MnIr/Co-30%FeのE_uの各種下地による膜厚依存性 (アニール時間50hr）

-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0 20 40 60 80 100 120

Mn-22Ir (A)

E u (e rg /cm 2)

NiFeCr32/NiFe8 NiFeCr50/Ru50 NiFeCr50/Cu50 Ta50/Ru50 Ta50/Cu50

250 ℃ x 50 hr

E u(erg/cm2 )

Å

ドキュメント内第１章序論 (ページ 132-151)

surface M

AFM

Pin Rotation

Avg.

surface M

Avg.

surface M

AFM

Pin Rotation

Avg.

surface M

end AP1 AP2

Free

start

start

AP1 AP2 Free

end

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 Fe (at%)

Eu ( er g/ cm 2 )

H

T

H

0 400 800 1200 1600

0 100 200 300 400

T(℃）

H p + H c (O e ) ∝ <M

>

T

0.00

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40

0 10 20 30 40

Fe(at%) in CoFe

Eu ( er g/ cm 2 )

Co-25%Fe

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

0 50 100 150 200 250 300 350 T (℃)

H p (O e)

Co-25%Fe

0 200 400 600 800

0 50 100 150 200 250 300 350 T (℃)

H c (O e)

0 400 800 1200 1600

0 100 200 300

T(℃)

H p + H c (O e) ∝ <M

> IrMn50A

IrMn75A IrMn120A

T

-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0 20 40 60 80 100 120

Mn-22Ir (A)

E u(erg /cm 2)

250℃x 3hr

-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0 20 40 60 80 100 120

Mn-22Ir (A)

E u (e rg /cm 2)

250 ℃ x 50 hr

T　

H p + H c (O e ) ∝ 　 <M

H c　 (O e)

H p + H c　 (O e) ∝　 <M