DE69207856T2

DE69207856T2 - Magnetowiderstandseffekt-Element

Info

Publication number: DE69207856T2
Application number: DE69207856T
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Anno; Teruya Shinjo; Toshio Takada; Hidefumi Yamamoto
Original assignee: NEC Corp; Research Institute for Production Development; TDK Corp; Toyobo Co Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp; Research Institute for Production Development; TDK Corp; Toyobo Co Ltd
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2012-10-23
Also published as: JP3088519B2; EP0538871B1; JPH05114761A; US5514469A; DE69207856D1; EP0538871A1

Description

Magnetowiderstandseffekt-Element

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetowiderstandseffekt-Element zum Lesen der Magnetfeldstärke als Informationssignal auf einem magnetischen Aufzeichnungs-Datenträger und dergleichen.
Ein sehr praktisches Magnetowiderstandseffekt-Element sollte in einem kleinen externen Magnetfeld eine große Widerstandsänderung erreichen. Das Magnetowiderstandseffekt-Element der vorliegenden Erfindung erreicht in einem kleinen externen Magnetfeld eine große widerstandsänderung und kann praktisch verwendet werden.
In den letzten Jahren ist die Empfindlichkeit der magnetischen Sensoren und die Dichte der magnetischen Aufzeichnung gesteigert worden. Durch diese Steigerung sind ein Magnetowiderstandseffekt-Magnetsensor (nachfolgend als "MR-Sensor" bezeichnet) und ein Magnetowiderstandseffekt-Magnetkopf (nachfolgend als "MR-Kopf" bezeichnet) energisch weiterentwickelt worden. Der MR-Sensor und der MR-Kopflesen ein externes magnetisches Informationssignal durch die Widerstandsänderung in einem Lese-Sensorteil, das ein magnetisches Material enthält. Da die relative Geschwindigkeit des MR-Sensors oder -Kopfes gegenüber einem magnetischen Aufzeichnungs-Datenträger nicht von einem reproduzierenden Ausgangssignal abhängt, wird durch den MR- Sensor eine hohe Empfindlichkeit erreicht, und mit dem MR-Kopf wird selbst im Falle einer magnetischen Aufzeichnung mit hoher Dichte ein kräftiges Ausgangssignal erzielt.
Jedoch liegt bei einem MR-Sensor, der eine konventionelle magnetische Substanz, wie z.B. Ni0,8Fe0,2, enthält, die einen anisotropen Magnetowiderstandseffekt ausnutzt, das Magnetowiderstandsverhältnis ΔR/R (das nachfolgend erklärt wird) nur bei etwa 2 bis 5 %. Also ist es wünschenswert, daß ein MR-Element ein größeres Magnetowiderstandsverhältnis hat.
In letzter Zeit wurde festgestellt, daß eine künstliche Überstrukturschicht, in der die Richtung der Magnetisierung in benachbarten magnetischen Schichten entgegengesetzt ist, wie z. B. in [Fe/Cr]N, einen großen Magnetowiderstandseffekt verursacht (Phys. Rev. Lett., 61, 2472 (1988)). Jedoch ist bei dieser künstlichen Überstrukturschicht ein externes Magnetfeld, bei dem die maximale Widerstandsänderung erreicht wird, nämlich zwischen einigen KOe und einigen zehn KOE
sehr groß. Daher kann diese künstliche Strukturschicht als solche praktisch nicht verwendet werden.
Wie oben beschrieben, haben der herkömmliche MR-Sensor und MR-Kopf eine kleine Widerstandsänderung, und die herkömmlichen künstlichen Überstrukturen wie z. B. Fe/Cr benötigen ein zu großes externes Magnetfeld, um die Widerstandsänderung zu induzieren.
Die gegenwärtigen Erfinder haben als Magnetowiderstandseffekt-Element, das die obigen Probleme löst, ein Magnetowiderstandseffekt-Element mit einem Substrat und zumindest zwei dünnen magnetischen Schichten, die durch eine dünne nicht-magnetische Schicht getrennt auf das Substrat laminiert sind, erfunden, wobei die benachbarten dünnen magnetischen Schichten durch die dünne nicht-magnetische Schicht unterschiedliche Koerzitivkräfte besitzen, und haben die Patentanmeldungen JP 78824/91 und PCT/JP91/00671 (WO91/18424) entsprechend US-A- 5315282 und EP-A-0 483 373 eingereicht, die den Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3) EPC beschreibt.
Weil jedoch das Magnetowiderstandseffekt-Element der obigen bekannten Anmeldung nicht bei jeder Schicht genügend Glätte aufweist, wenn die Dicke der dünnen nicht-magnetischen Schicht verringert wird, wird die Widerstandsänderung geringer und die mechanische Festigkeit schlechter.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Glätte jeder Schicht des Magnetowiderstandseffekt-Elements der obigen bekannten Anmeldung zu verbessern und das Magnetowiderstandsverhältnis des Magnetowiderstandseffekt-Elements zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch die Laminierung einer Pufferschicht aus einem bestimmten Metall auf dem Substrat gemäß den Patentansprüchen erreicht.
Fig. 1 ist eine schematische B-H-Kurve, die eine Funktion des Magnetowiderstandseffekt-Elements gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt eines Magnetowiderstandseffekt-Elements gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die B-H-Kurven der in den Beispielen 1 und 3 und im Vergleichsbeispiel 1 erstellten Magnetowiderstandseffekt-Elemente zeigt, und
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die B-H-Kurven der in den Beispielen 2 und 4 und im Vergleichsbeispiel 2 erstellten Magnetowiderstandseffekt-Elemente zeigt.
Bei dem Magnetowiderstandseffekt-Element der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, daß die benachbarten dünnen magnetischen Schichten durch die dünne nicht-magnetische Schicht unterschiedliche Koerzitivkräfte hat, weil das Prinzip der vorliegenden Erfindung auf der Tatsache basiert, daß, wenn die Richtung der Magnetisierung in den benachbarten magnetischen Schichten unterschiedlich ist, die Valenzelektronen von den Spins abhängig gestreut werden, so daß der Widerstand ansteigt, und wenn die Richtung der Magnetisierung entgegengesetzt ist, die Elemente den größten Widerstand haben. Das heißt, in der vorliegenden Erfindung ist, wie in Fig. 1 gezeigt wird, die Richtung der Magnetisierung in den benachbarten magnetischen Schichten entgegengesetzt, so daß der Widerstand ansteigt, wenn zwischen einer Koerzitivkraft Hc&sub2; einer dünnen magnetischen Schicht und einer Koerzitivkraft Hc&sub3; einer anderen dünnen magnetischen Schicht (Hc&sub2; < H < Hc&sub3;) ein externes Feld besteht.
Die magnetische Substanz, die als dünne magnetische Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, ist nicht auf eine Art begrenzt. Bevorzugte Beispiele sind Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Dy, Er, Nd, Tb, Tm, Ce und Gd. Als Legierungen oder Verbindungen, die solche Elemente enthalten, werden Fe-Si, Fe-Ni, Fe-Co, Fe-Gd, Fe-Al-Si (Sendust usw.), Fe-Y, Fe-Mn, Cr- Sb, auf Co basierende amorphe Legierungen, Co-Pt, Fe-Al, Fe-C, Mn-Sb, Ni-Mn, Co-O, Ni-O, Fe-0, Ni-F, Ferrite und dergleichen bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung werden aus den obigen Substanzen zwei oder mehrere magnetische Substanzen mit unterschiedlichen Koerzitivkräften gewählt, um die dünnen magnetischen Schichten zu bilden.
Die Obergrenze für jede dünne magnetische Schicht sind 200 Å, während die Untergrenze der Schichtdicke nicht besonders begrenzt ist. Wenn jedoch die Schichtdicke weniger als 4 Å beträgt, ist ihre Curietemperatur geringer als die Raumtemperatur, so daß das Element praktisch nicht verwendet werden kann. Wenn die Schichtdicke 4 Å oder mehr beträgt, kann die Schichtdicke leicht gleichförmig gemacht werden, die Schichtqualität wird verbessert und die Sättigungsmagnetisierung wird nicht übermäßig erhöht.
Wenn die Wirkung auch nicht verschlechtert wird, wenn die Schichtdicke größer als 200 Å ist, wird sie aber auch nicht parallel zur Zunahme der Schichtdicke erhöht, und die Herstellung einer solch dicken Schicht ist unwirtschaftlich und unökonomisch.
Die Koerzitivkraft jeder magnetischen Schicht verändert sich mit der Stärke des externen Magnetfelds, das an das Element angelegt wird, oder dem erforderlichen Widerstandsänderungsverhältnis, und wird aus dem Bereich zwischen ungefähr 0,001 Oe und etwa 10 kOe gewählt. Das Verhältnis der Koerzitivkräfte der benachbarten magnetischen Schichten liegt zwischen 1,2:1 und 100:1, vorzugsweise zwischen 5:1 und 50:1, und noch bevorzugter zwischen 8:1 und 20:1.
Da die in dem Magnetowiderstandseffekt-Element vorliegenden magnetischen Eigenschaften jeder dünnen magnetischen Schicht im allgemeinen nicht direkt gemessen werden können, werden sie folgendermaßen gemessen:
Um eine Probe für die Messung zu erhalten, werden die zu messenden dünnen magnetischen Schichten abwechselnd mit dünnen, nicht-magnetischen Schichten aufgedampft, bis die gesamte Dicke ungefähr 200 bis 400 Å erreicht, und dann werden ihre magnetischen Eigenschaften gemessen. In diesem Fall gleichen die Dicke jeder dünnen magnetischen Schicht, die Dicke jeder nichtmagnetischen Schicht und die Zusammensetzung der nichtmagnetischen Schicht diesen Eigenschaften des Magnetowiderstandseffekt-Elements.
Die magnetischen Eigenschaften der dünnen magnetischen Schicht sind im Gegensatz zu der Koerzitivkraft unkritisch. Ein Rechteckigkeitsverhältnis der dünnen magnetischen Schicht mit einer kleinen Koerzitivkraft liegt vorzugsweise zwischen 0,9 und 1,0.
Die nicht-magnetische Schicht dient als Material zum Verringern einer magnetischen Wechselwirkung zwischen den dünnen magnetischen Schichten mit den unterschiedlichen Koerzitivkräften, und dessen Ausführung ist nicht eingeschränkt. Das nichtmagnetische Material kann aus verschiedenen metallischen oder halbmetallischen nicht-magnetischen Materialien oder nicht- metallischen nicht-magnetischen Materialien bestehen.
Bevorzugte Beispiele metallischen nicht-magnetischen Materials sind Au, Ag, Cu, Pt, Al, Mg, Mo, Zn, Nb, Ta, V, Hf, Sb, Zr, Ga, Ti, Sn, Pb oder deren Legierungen. Bevorzugte Beispiele des halbmetallischen nicht-magnetischen Materials sind Si, Ge, C, B und ein aus zumindest einem dieser Elemente und anderen Elementen zusammengesetztes Material. Bevorzugte Beispiele des nicht-metallischen nicht-magnetischen Materials sind SiO&sub2;, SiO, SiN, Al&sub2;O&sub3;, ZnO, MgO, TiN oder ein aus zumindest einem dieser Materialien und anderen Elementen zusammengesetztes Material.
Die Dicke der dünnen nicht-magnetischen Schicht ist nicht größer als 200 Å. Wenn diese Dicke 200 Å überschreitet, wird der Widerstandswert durch die nicht-magnetische(n) Schicht(en) bestimmt, so daß der Streueffekt, der von den magnetischen Spins abhängt, ziemlich verringert wird und dann das Magnetowiderstands-Änderungsverhältnis erhöht wird. Wenn diese Dicke geringer als 4 Å ist, wird die magnetische Wechselwirkung zwischen den dünnen magnetischen Schichten zu groß, und die Erzeugung des direkt-magnetischen Kontaktzustands (Pin-Löcher) ist unvermeidbar, so daß es schwierig ist, die Richtung der Magnetisierung der dünnen magnetischen Schichten zu erkennen.
Bei dem Magnetowiderstandseffekt-Element der vorliegenden Erfindung wird auf der Substratoberfläche eine dünne Schicht aus speziellem Metall gebildet. Wenn das Element unmittelbar auf dem Substrat aufgebracht wird, ist eine Klebekraft des Elements auf dem Substrat gering, so daß die mechanische Festigkeit der Schichten verringert wird. Wenn das Element auf der Pufferschicht aufgebracht wird, die auf dem Substrat gebildet wurde, wird die mechanische Festigkeit des Elements beträchtlich erhöht. Außerdem muß die Oberfläche zwischen den Schichten glatt sein. Wenn die Pufferschicht auf dem Substrat aufgebracht wird, dann wird diese Glätte erzielt.
Ein Material für die Pufferschicht wird aus der Gruppe gewählt, die aus Chrom, Wolfram, Titan, Vanadium, Magnesium und ihrer Legierungen besteht. Von diesen wird Chrom, Titan und Vanadium bevorzugt.
Die Dicke der Pufferschicht ist nicht kritisch. Gewöhnlich ist die Dicke der dünnen Metallschicht nicht größer als 200 Å, vorzugsweise zwischen 20 und 150 Å und besonders zwischen 30 und 100 Å. Wenn die Dicke der Pufferschicht 200 Å oder weniger ist, dann wird das MR-Verhältnis nicht wesentlich verschlechtert.
Die Dicke jeder der Pufferschichten, der dünnen magnetischen und nicht-magnetischen Schichten kann mit einem Transmittanz-Elektronenmikroskop, einem Raster-Elektronenmikroskop, durch Auger-Elektronenspektroskopie und dergleichen gemessen werden. Eine Kristallstruktur der dünnen Schicht kann durch Röntgenstrahlen-Beugung, energiereiche Elektronenbeugungs-Reflexion (RHEED) und dergleichen identifiziert werden.
Bei dem Magnetowiderstandseffekt-Element gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der laminierten künstlichen Überstrukturschichten N nicht kritisch und wird entsprechend der gewünschten Magnetowiderstandsänderung und dergleichen festgelegt. Um eine ausreichende Magnetowiderstandsänderung zu erreichen, ist N bevorzugt mindestens 3. Mit dem Ansteigen der Anzahl der laminierten Schichten nimmt das Widerstandsänderungsverhältnis zu, obwohl die Leistungsfähigkeit abnimmt. Wenn N zu groß ist, nimmt der Widerstand des gesamten Elements übermäßig ab, so daß die praktische Verwendung des Elements schwierig sein kann. Im allgemeinen ist N = 50 oder weniger.
Bei der obigen Erklärung werden zwei dünne magnetische Schichten mit unterschiedlichen Koerzitivkräften verwendet. Es ist möglich, drei oder mehr dünne magnetische Schichten mit unterschiedlichen Koerzitivkräften zu verwenden, wobei zwei oder mehr externe Magnetfelder, bei welchen die Richtung der Magnetisierung invertiert ist, eingesetzt werden können, so daß der Bereich der wirksamen Magnetfeldstärke erhöht werden kann.
Auf der Oberfläche der obersten dünnen magnetischen Schicht kann eine oxidationsverhindernde Schicht aus z. B. Siliziumnitrid oder Siliziumoxid aufgebracht werden, oder es kann eine metallische, leitende Schicht zur Bildung einer Elektrode vorgesehen werden.
Die dünne Schicht kann durch Aufdampfen, Zerstäuben, Molekülstrahl-Epitaxie (MBE) und dergleichen gebildet werden. Als Substrat kann Glas, Silizium, MgO, GaAs, Ferrit, CaTiO und dergleichen verwendet werden.
Nun wird die Beziehung zwischen dem externen Magnetfeld, der Koerzitivkraft und der Richtung der Magnetisierung erläutert.
Der Einfachheit halber wird die Erläuterung unter Bezugnahme auf ein Element, das zwei dünne magnetische Schichten (2) und (3) mit unterschiedlichen Koerzitivkräften enthält, durchgeführt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Koerzitivkräfte Hc der zwei magnetischen Schichten Hc&sub2; und Hc&sub3; (0 < Hc&sub2; < Hc&sub3;). Zuerst wird das externe Magnetfeld H angelegt, so daß H kleiner ist als -Hcm (wobei Hcm ein externes Magnetfeld ist, durch das die Magnetisierung der dünnen magnetischen Schicht (3) gesättigt wird). Die Richtung der Magnetisierung der dünnen magnetischen Schichten (2) und (3) ist in der gleichen negativen (-) Richtung wie die von H. Da das externe Magnetfeld in der Zone I erhöht wird, wobei H < Hc&sub2; ist, ist die Richtung der Magnetisie rung von beiden dünnen magnetischen Schichten noch in der negativen Richtung.
Das externe Magnetfeld wird für die Zone II erhöht, wobei Hc&sub2; < H < Hc&sub3; ist, die Richtung der Magnetisierung der dünnen magnetischen Schicht (2) wird invertiert, so daß die Richtung der Magnetisierung der dünnen magnetischen Schichten (2) und (3) entgegengesetzt ist. Wenn das externe Magnetfeld zur Zone III hin weiterhin ansteigt, wobei Hcm < H ist, ist die Richtung der Magnetisierung beider dünnen magnetischen Schichten (2) und (3) in positiver (+) Richtung.
Wenn anschließend das externe Magnetfeld H abnimmt, ist in der Zone IV, in der -Hc&sub2; < H ist, die Richtung der Magnetisierung der beiden dünnen magnetischen Schichten (2) und (3) noch in der positiven Richtung, aber in der Zone V, in der -Hc&sub3; < H < -Hc ist wird die Richtung der Magnetisierung der dünnen magnetischen Schicht (2) in die negative Richtung invertiert, so daß die Richtungen der Magnetisierung der dünnen magnetischen Schichten (2) und (3) entgegengesetzt sind. Außerdem ist in der Zone VI, in der H < -Hcm ist, die Richtung der Magnetisierung beider dünnen magnetischen Schichten (2) und (3) in negativer Richtung. In den Zonen II und V, in denen die Richtung der Magnetisierung der dünnen magnetischen Schichten (2) und (3) entgegengesetzt ist, werden die Leitungselektronen in Abhängigkeit von den Spins gestreut, so daß der Widerstand ansteigt.
Wenn z. B. Ni0,8Fe0,2 mit einem kleinen Hc (Hc&sub2; von ungefähr einigen Oe) als Material für die dünne magnetische Schicht (2) gewählt wird und Co mit einem etwas größeren Hc (Hc&sub3; von einigen zehn Oe) als Material für die dünne magnetische Schicht (3) gewählt wird, ist es möglich, ein MR-Element zu schaffen, das die große Widerstandsänderung in einem kleinen externen Magnetfeld ähnlich dem externen Magnetfeld Hc&sub2; besitzt.

Beispiele

Das Magnetowiderstandseffekt-Element der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung veranschaulicht
Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Beispiels der künstlichen Überstrukturschicht 1 der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 hat die künstliche Überstrukturschicht 1 dünne magnetische Schichten M&sub1;, M&sub2; --- Mn-1 und Mn auf einem Substrat 4, auf welchem eine Pufferschicht 3 gebildet worden ist, und zwischen zwei benachbarten magnetischen Schichten dünne nicht-magnetische Schichten N&sub1;, N&sub2;, ---, Nn-2 und Nn-1.
Die vorliegende Erfindung wird durch die experimentellen Ergebnisse erklärt.

Beispiel 1

Eine Glasplatte 4 wurde als Substrat in eine Vorrichtung für hohes Vakuum gebracht und die Vorrichtung auf 10&supmin;&sup9; - 10&supmin;¹&sup0; Torr (1 Torr = 133 Pa) evakuiert. Während des Drehens des Substrats, was bei Raumtemperatur geschah, wurde eine dünne Chromschicht mit einer Dicke von 50 Å und dann eine künstliche Überstrukturschicht 1 mit der nachfolgenden Zusammensetzung gebildet. Während des Anlegens eines Magnetfelds in einem Bereich des Substrats wuchs die Schicht mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,3 Å/sec.
Die Zusammensetzungen und die Magnetowiderstandsänderungs-Geschwindigkeiten der Mehrlagenschichten, die aus den dünnen magnetischen Schichten und den dünnen nicht-magnetischen Schichten bestehen, sind in Tabelle 1 gezeigt. In Tabelle 1 bedeutet z. B., wenn die Zusammensetzung als [NiFe(10)/Cu(t)/Co(10)/Cu(t)]x5 ausgedrückt wird, daß eine dünne Schicht einer Legierung aus 80 % Ni und 20 % Fe mit einer Dicke von 10 Å, eine dünne Cu-Schicht mit einer Dicke von t Å, eine dünne Co- Schicht mit einer Dicke von 10 Å und eine dünne Cu-Schicht mit einer Dicke von t Å aufeinanderfolgend aufgebracht werden und die Aufbringung dieser Schichten fünfmal wiederholt wurde. Wie in Tabelle 1 gezeigt wird, wurde "t" zwischen 12 und 68 Å verändert.
Die Magnetisierung wurde mit einem Vibrationsproben-Magnetometer gemessen. Die Abmessungen der Probe bei der MR- Messung der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung war 0,3 x 10 mm. Während das externe Magnetfeld in Richtung der Ebene senkrecht zur Richtung eines elektrischen Stromes angelegt wurde, wurde der Widerstand mit einer Vierfachmethode durch Änderung des externen Felds von -500 Oe bis +5000 Oe gemessen, und aus den gemessenen Widerständen wurde das Magnetowiderstandsverhältnis ΔR/R errechnet. Das Magnetowiderstandsverhältnis ΔR/R wurde nach der folgenden Gleichung berechnet:
ΔR/R=R max-R min/R min x 100 (%)
wobei Rmax der größte Widerstand und Rmin der kleinste Widerstand ist.
Zum Vergleich wurde die Mehrfachschicht ohne dünne Metallschicht auf dem Substrat gebildet und ein Magnetowiderstandsverhältnis errechnet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und in Fig. 3 gezeigt. Tabelle 1 Vergleichsbeispiel 1 (ohne eine dünne Chromschicht) Zusammensetzung einer künstlichen Überstrukturschicht Beispiel 1 (mit einer dünnen Chromschicht)

Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden die Mehrfachschichten mit den Zusammensetzungen Cr(50) [NiFe(25)/Ag(70)/Co(25)/Ag(70)]xN (N = 2 bis 15) erzeugt und die Magnetowiderstandsverhältnisse berechnet.
Zum Vergleich wurde eine Mehrfachschicht mit der gleichen Zusammensetzung wie oben, aber ohne dünne Cr-Schicht erzeugt und ein Magnetowiderstandsverhältnis berechnet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 und Fig. 4 gezeigt. Tabelle 2 Magnetowiderstandsverhältnis (%) Beispiel 2 Vergleichsbeispiel 2

Beispiel 3

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung von Vanadium anstelle von Chrom, wurde eine Mehrfachschicht erzeugt und ihr Magnetowiderstandsverhältnis berechnet. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 gezeigt.

Beispiel 4

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung von Titan anstelle von Chrom, wurde eine Mehrfachschicht erzeugt und ihr Magnetowiderstandsverhältnis berechnet. Die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt.

Claims

1. Magnetowiderstandseffekt-Element mit einem Substrat, einer Pufferschicht aus einem Metall, das ausgewählt wird aus Chrom, Wolfram, Titan, Vanadium, Mangan und Legierungen daraus, das auf dem Substrat aufgebracht wird, und zumindest zwei dünnen magnetischen Schichten, die durch eine dünne nicht- magnetische Schicht getrennt auf die dünne metallische Schicht laminiert werden, wobei die benachbarten dünnen magnetischen Schichten, die durch die dünne nicht-magnetische Schicht gekoppelt sind, unterschiedliche Koerzitivkräfte haben.

2. Magnetowiderstandseffekt-Element nach Anspruch 1, wobei jede Pufferschicht, die dünnen magnetischen Schichten und die nicht-magnetische Schicht eine Dicke von nicht mehr als 200 Å haben.

3. Magnetowiderstandseffekt-Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede der dünnen magnetischen Schichten aus zumindest einer magnetischen Substanz gebildet wird, die aus Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Dy, Er, Nd, Tb, Tm, Ce, Gd und ihren Legierungen und Zusammensetzungen ausgewählt ist.

4. Magnetowiderstandseffekt-Element nach Anspruch 3, wobei die Legierung oder Zusammensetzung aus

Fe-Si, Fe-Ni, Fe-Co, Fe-Gd, Fe-Al-Si, Fe-Y, Fe-Mn, Cr-Sb, auf Co basierende amorphe Legierungen, Co-Pt, Fe-Al, Fe- C, Mn-Sb, Ni-Mn, Co-O, Ni-O, Fe-0, Ni-F und/oder Ferriten besteht.

5. Magnetowiderstandseffekt-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede der dünnen magnetischen Schichten eine Dicke von zumindest 4 Å hat.

6. Magnetowiderstandseffekt-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die dünne nicht-magnetische Schicht aus zumindest einem metallischen nicht-magnetischen Material gebildet wird, das aus

Au, Ag, Cu, Pt, Al, Mg, Mo, Zn, Nb, Ta, V, Hf, Sb, Zr, Ga, Ti, Sn, Pb oder deren Legierungen gewählt wird.

7. Magnetowiderstandseffekt-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die dünne nicht-magnetische Schicht aus zumindest einem halbmetallischen nicht-magnetischen Material gebildet wird, das aus

Si, Ge, C, B und einem zusammengesetzten Material von zumindest einem dieser Elemente und einem weiteren Element gewählt wird.

8. Magnetowiderstandseffekt-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die dünne nicht-magnetische Schicht aus zumindest einem nicht-metallischen nicht-magnetischen Material gebildet wird, das aus

SiO&sub2;, SiO, SiN, Al&sub2;O&sub3;, ZnO, MgO, TiN und einem zusammengesetzten Material von zumindest einem dieser Materialien und einem weiteren Element gewählt wird.

9. Magnetowiderstandseffekt-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die dünne nicht-magnetische Schicht eine Dicke von zumindest 4 Å hat.