[发明专利]磁场施加偏置膜以及使用其的磁检测元件及磁检测装置

说明书

具有强磁场耐性的磁场施加偏置膜(11)具备交换耦合膜(10)，该交换耦合膜(10)具有永久磁石层(3)和在永久磁石层(3)层叠的反强磁性层(4)，反强磁性层(4)具备X(Cr‑Mn)层，该X(Cr‑Mn)层含有从由铂族元素以及Ni构成的组中选择的一种或者两种以上的元素X、以及Mn及Cr，X(Cr‑Mn)层具有：距永久磁石层(3)相对较近的第1区域(R1)、和距永久磁石层(3)相对较远的第2区域(R2)，第1区域(R1)中的Mn含有量高于第2区域(R2)中的Mn含有量。

技术领域

本发明涉及一种磁场施加偏置膜以及使用其的磁检测元件及磁检测装置。

背景技术

对于使用具备磁检测部的磁检测元件的磁检测装置(磁传感器)，其中该磁检测部具有包含固定磁性层以及自由磁性层的磁阻效应膜，在未施加外部磁场的状态下，自由磁性层的磁化的朝向是一致的，从提高测定精度的观点来看是优选的。因此，以在未施加外部磁场的状态下使自由磁性层的磁化的朝向一致为目的，磁检测元件有时在磁检测部的周围配置具备永久磁石层的硬偏置膜(参照专利文献1、专利文献2。)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-183614号公报

专利文献2：日本特开2016-130686号公报

发明内容

发明要解决的课题

对于硬偏置膜，通过使由硬磁性材料构成的永久磁石层起磁，能够维持在任意方向上磁化了的状态，因此，能够容易地使自由磁性层的磁化的朝向一致。即，硬偏置膜能够容易地实现使自由磁性层的磁化的朝向一致的功能(偏置功能)。然而，若外部磁场的强度特别高且超过了永久磁石层的顽磁力Hc的磁场被施加，则会向被施加的磁场的朝向起磁，硬偏置膜会丧失偏置功能。最近，磁检测装置有时被配置于大输出马达等强磁场发生源的附近，因此，对于能够作为硬偏置膜发挥功能的磁场施加偏置膜，不断要求即使在施加强磁场的环境下也能够维持偏置功能，即具有强磁场耐性。

本发明的目的在于，提供一种具有强磁场耐性的磁场施加偏置膜以及使用其的磁检测元件及磁检测装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而提供的本发明在一个方式中，是一种磁场施加偏置膜，具备具有永久磁石层和在所述永久磁石层层叠的反强磁性层的交换耦合膜，其特征在于，所述反强磁性层具备X(Cr-Mn)层，该X(Cr-Mn)层含有从由铂族元素以及Ni构成的组中选择的一种或者两种以上的元素X、以及Mn及Cr，所述X(Cr-Mn)层具有：距所述永久磁石层相对较近的第1区域、和距所述永久磁石层相对较远的第2区域，所述第1区域中的Mn含有量高于所述第2区域中的Mn含有量。

图1是说明本发明所涉及的磁场施加偏置膜的磁化曲线的磁滞回线的图。通常，由永久磁石层构成的硬偏置膜的M-H曲线(磁化曲线)所形成的磁滞回线如图1由虚线示出的曲线那样，成为以H轴与M轴的交点(磁场H＝0A/m，磁化M＝0A/m)为中心而对称的形状。此外，磁滞回线的H轴截距成为顽磁力Hc0。该顽磁力Hc0越大，则硬偏置膜的偏置功能变得越高。

对于本发明所涉及的磁场施加偏置膜的磁滞回线，如图1的实线所示那样，由于具有在永久磁石层层叠反强磁性层而得的构造，因此，交换耦合磁场Hex对永久磁石层起作用。因此，磁滞回线成为根据交换耦合磁场Hex的大小而沿着H轴偏移了的形状。因此，即使在未施加外部磁场的状态下，也能够产生强的残留磁化M0，并发挥优异的偏置功能。

此外，通过具有在永久磁石层层叠反强磁性层而得的构造，磁场施加偏置膜的顽磁力Hc变得大于永久磁石层单独的顽磁力Hc0。因此，即使放置于强磁场环境，也会降低永久磁石层在给定的方向以外的方向上起磁而磁场施加偏置膜丧失偏置功能的可能性。即，本发明所涉及的磁场施加偏置膜具有强磁场耐性。