CN107104181B - 磁阻效应器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁阻效应器件，旨在提供一种能够实现利用了磁阻效应元件的高频滤波器等高频器件的磁阻效应器件。本发明的技术要点是，磁阻效应器件(100)的特征在于，具备：具有磁化固定层(2)、隔离层(3)及磁化自由层(4)的磁阻效应元件(1a)、第一端口(9a)、第二端口(9b)、与第一端口(9a)连接，供与输入至第一端口(9a)的高频信号相对应的高频电流流动的第一信号线路(7a)、第二信号线路(7b)、直流电流输入端子(11)，磁阻效应元件(1a)以由第一信号线路(7a)产生的高频磁场施加在磁化自由层(4)的方式配置，磁阻效应元件(1a)和第二端口(9b)经由第二信号线路(7b)相连接，直流电流输入端子(11)与磁阻效应元件(1a)连接。

Description

磁阻效应器件
技术领域
本发明涉及一种利用了磁阻效应元件的磁阻效应器件。
背景技术
近年来，伴随手机等移动通信终端的高功能化，无线通信也在向高速化发展。由于通信速度与使用的频率的带宽成正比，所以通信所需的频带增加，随之，移动通信终端所需的高频滤波器的搭载数量也增加。另外，近年来，作为有可能应用于新的高频用零件的领域，开展了自旋电子学的研究，其中备受关注的现象之一是磁阻效应元件的强磁性共振现象(参照非专利文献1)。通过对磁阻效应元件的强磁性膜施加交流磁场，可以在强磁性膜的磁化中引起强磁性共振，强磁性膜的磁化以处于强磁性共振频率附近的频率而大幅振动。强磁性膜的强磁性共振频率通常在数～数十GHz的高频带。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：Journal Of Applied Physics 99、08N503、17November 2006
发明内容
发明所要解决的课题
利用磁阻效应元件的强磁性共振现象将其应用于高频器件是可以想到的，但用于在高频滤波器等高频器件中应用的具体结构目前尚未公示。本发明的目的在于，提供一种能够实现利用了磁阻效应元件的高频滤波器等高频器件的磁阻效应器件。
用于解决课题的技术方案
用于实现上述目的的本发明的磁阻效应器件的第一特征在于，具备：具有磁化固定层、隔离层及磁化的方向可变化的磁化自由层的磁阻效应元件、输入高频信号的第一端口、输出高频信号的第二端口、与所述第一端口连接，供与输入至所述第一端口的高频信号相对应的高频电流流动的第一信号线路、第二信号线路、直流电流输入端子，所述磁阻效应元件以由所述第一信号线路产生的高频磁场施加在所述磁化自由层的方式配置，所述磁阻效应元件和所述第二端口经由所述第二信号线路相连接，所述直流电流输入端子与所述磁阻效应元件连接。
上述特征的磁阻效应器件可以具有作为高频滤波器的频率特性，这样能够使磁化自由层的强磁性共振频率附近的频率的高频信号选择性通过。另外，上述特征的磁阻效应器件也可以作为隔离器起作用。另外，通过使由直流电流输入端子施加的直流电流变化，能够对磁化自由层的强磁性共振频率进行可变控制，因此，上述特征的磁阻效应器件也可以作为频率可变的滤波器或隔离器等起作用，进而，也可以作为可改变信号的相位的移相器、可以进行信号放大的放大器或平衡－不平衡变换器起作用。
进而，本发明的磁阻效应器件的第二特征在于，具有可设定所述磁化自由层的强磁性共振频率的频率设定机构。
由于上述特征的磁阻效应器件可以将磁化自由层的强磁性共振频率设为任意的频率，所以上述特征的磁阻效应器件可以作为任意频带的滤波器或隔离器等起作用。
进而，本发明的磁阻效应器件的第三特征在于，所述频率设定机构是可设定所述磁化自由层中的有效磁场的有效磁场设定机构，可以使所述有效磁场变化而改变所述磁化自由层的强磁性共振频率。
上述特征的磁阻效应器件可以作为频率可变的滤波器或隔离器等起作用。
进而，本发明的磁阻效应器件的第四特征在于，与所述磁化固定层的磁化方向平行的直线和与所述磁化自由层中的所述高频磁场的方向平行的直线形成的角的角度为5度以上、65度以下。在本发明中，所谓“与磁化方向平行的直线和与高频磁场的方向平行的直线形成的角的角度”，是指与磁化方向平行的直线和与高频磁场的方向平行的直线形成的角的角度中的小的一方的角度。
根据上述特征的磁阻效应器件，在磁化自由层的强磁性共振频率附近，从磁阻效应元件向第二端口输出强度更大的高频信号。
进而，本发明的磁阻效应器件的第五特征在于，与所述磁化固定层的磁化方向平行的直线和与所述磁化自由层中的所述高频磁场的方向平行的直线形成的角的角度为20度以上、55度以下。
根据上述特征的磁阻效应器件，在磁化自由层的强磁性共振频率的附近，从磁阻效应元件向第二端口输出强度更大的高频信号。
进而，本发明的磁阻效应器件的第六特征在于，所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个所述磁阻效应元件彼此并联连接。
根据上述特征的磁阻效应器件，可以设置具有一定宽度的通频带。由此，上述特征的磁阻效应器件可以作为具有拥有一定宽度的通频带的滤波器或隔离器等起作用，进而，也可以作为以该通频带为工作频带的移相器、放大器或平衡－不平衡变换器起作用。
进而，本发明的磁阻效应器件的第七特征在于，多个所述磁阻效应元件彼此并联连接，所述磁阻效应元件具有多个所述频率设定机构，以能够个别地设定所述多个磁阻效应元件各自的所述磁化自由层的强磁性共振频率。
根据上述特征的磁阻效应器件，可以设置具有一定宽度的通频带。由此，上述特征的磁阻效应器件可以作为具有拥有一定宽度的通频带的滤波器或隔离器等起作用，进而，也可以作为以该通频带为工作频带的移相器、放大器或平衡－不平衡变换器起作用。
进而，本发明的磁阻效应器件的第八特征在于，所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个所述磁阻效应元件彼此串联连接。
根据上述特征的磁阻效应器件，可以设置具有一定宽度的通频带。由此，上述特征的磁阻效应器件可以作为具有拥有一定宽度的通频带的滤波器或隔离器等起作用，进而，也可以作为以该通频带为工作频带的移相器、放大器或平衡－不平衡变换器起作用。
进而，本发明的磁阻效应器件的第九特征在于，多个所述磁阻效应元件彼此串联连接，所述磁阻效应元件具有多个所述频率设定机构，以能够个别地设定所述多个磁阻效应元件各自的所述磁化自由层的强磁性共振频率。
根据上述特征的磁阻效应器件，可以设置具有一定宽度的通频带。由此，上述特征的磁阻效应器件可以作为具有拥有一定宽度的通频带的滤波器或隔离器等起作用，进而，也可以作为以该通频带为工作频带的移相器、放大器或平衡－不平衡变换器起作用。
进而，本发明的磁阻效应器件的第十特征在于，所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的所述多个磁阻效应元件，平面观察形状的长宽比互不相同。在此，“平面观察形状”是指以与构成磁阻效应元件的各层的叠层方向垂直的平面观察到的形状。另外，所谓“平面观察形状的长宽比”是指以最小的面积与磁阻效应元件的平面观察形状外切的长方形的长边的长度相对于短边的长度的比率。
根据上述的磁阻效应器件，能够用同样的工艺制作磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个磁阻效应元件。即，由于可以使多个磁阻效应元件的膜结构相同，所以可以一并成膜形成构成多个磁阻效应元件的层。
发明效果
根据本发明，可以提供能够实现利用了磁阻效应元件的高频滤波器等高频器件的磁阻效应器件。
附图说明
图1是表示第一实施方式的磁阻效应器件的结构的剖面示意图；
图2是表示第一实施方式的磁阻效应器件的构造的示意图；
图3是在第一实施方式中，未从第一信号线路对磁阻效应元件施加高频磁场时的、磁阻效应元件的磁化状态的示意图；
图4是表示相对于第一实施方式的磁阻效应器件的直流电流的频率和输出电压的振幅的关系的图表；
图5是表示相对于第一实施方式的磁阻效应器件的磁场强度的频率和输出电压的振幅的关系的图表；
图6是表示第一实施方式的磁阻效应器件的θ1和强磁性共振频率下的输出电压的振幅的关系的图表；
图7是表示第一实施方式的磁阻效应器件的θ1为0度时的构造的示意图；
图8是表示第一实施方式的磁阻效应器件的θ1为90度时的构造的示意图；
图9是表示第二实施方式的磁阻效应器件的结构的剖面示意图；
图10是第二实施方式的磁阻效应器件的上面图；
图11是表示第二实施方式的磁阻效应器件的频率和输出电压的振幅的关系的图表；
图12是表示第三实施方式的磁阻效应器件的结构的剖面示意图；
图13是表示第三实施方式的磁阻效应器件的频率和输出电压的振幅的关系的图表；
图14是表示第四实施方式的磁阻效应器件的结构的剖面示意图；
图15是第四实施方式的磁阻效应器件的上面图；
图16是表示第四实施方式的磁阻效应器件的频率和输出电压的振幅的关系的图表；
图17是表示第五实施方式的磁阻效应器件的结构的剖面示意图；
图18是表示第五实施方式的磁阻效应器件的频率和输出电压的振幅的关系的图表；
图19是表示第一实施方式的变形例的磁阻效应器件的结构的剖面示意图；
符号说明
1a、1b 磁阻效应元件
2 磁化固定层
2a 与磁化固定层的磁化方向平行的直线
3 隔离层
4 磁化自由层
5、5a、5b 上部电极
6、6a、6b 下部电极
7a 第一信号线路
7b 第二信号线路
8 地线
9a 第一端口
9b 第二端口
10 电感器
11 直流电流输入端子
12 磁场施加机构
12a 直流磁场
13 直流电流源
14 与高频磁场的方向平行的直线
15 绝缘体
16 磁化固定层的磁化
17 磁化自由层的磁化
30 基准电位端子
31 电阻元件
100、101、102、103、104、105 磁阻效应器件
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的最佳实施方式做详细说明。本发明不受以下的实施方式所记载的内容限定。另外，以下记载的结构要件中包含本领域技术人员能够容易设想的结构要件、实质上相同的结构要件、均等范围的结构要件。此外，以下记载的结构要件可以适当地组合。另外，在不脱离本发明的主旨的范围内可以对结构要件进行各种省略、置换或变更。
(第一实施方式)
图1是本发明第一实施方式的磁阻效应器件100的剖面示意图。磁阻效应器件100具备：具有磁化固定层2、隔离层3及磁化的方向可变化的磁化自由层4的磁阻效应元件1a、上部电极5、下部电极6、输入高频信号的第一端口9a、输出高频信号的第二端口9b、第一信号线路7a、第二信号线路7b、电感器10、直流电流输入端子11、作为频率设定机构的磁场施加机构12。向第一端口9a输入的高频信号及从第二端口9b输出的高频信号例如为具有100MHz以上的频率的信号。第一信号线路7a与第一端口9a连接，在第一信号线路7a流过与输入至第一端口9a的高频信号相对应的高频电流。磁阻效应元件1a以由第一信号线路7a产生的高频磁场施加在磁化自由层4的方式配置。磁阻效应元件1a的一端(磁化固定层2侧)和第二端口9b经由下部电极6及第二信号线路7b相连接，磁阻效应元件1a的另一端(磁化自由层4侧)可以经由上部电极5及基准电位端子30与地线8电连接。电感器10相对于第二端口9b与第二信号线路7b并联连接。直流电流输入端子11与磁阻效应元件1a连接，可以对磁阻效应元件1a施加直流电流。更具体而言，如图1所示，直流电流输入端子11连接于电感器10和地线8之间。即，直流电流输入端子11相对于第二端口9b经由电感器10与第二信号线路7b并联连接，且与磁阻效应元件1a和电感器10串联连接。通过将直流电流源13与直流电流输入端子11和地线8连接，磁阻效应器件100可以形成包含磁阻效应元件1a、第二信号线路7b、直流电流输入端子11及地线8的闭合电路。另外，磁阻效应器件100中不存在相对于第二端口9b与第二信号线路7b及地线8并联连接的磁阻效应元件。
第一端口9a为输入交流信号即高频信号的输入端口。第一信号线路7a与第一端口9a连接，进而可经由基准电位端子30与地线8连接，当向第一端口9a输入高频信号时，在第一信号线路7a流过与输入至第一端口9a的高频信号相对应的高频电流，由第一信号线路7a产生与所输入的高频信号相对应的高频磁场。由该第一信号线路7a产生的高频磁场施加给磁化自由层4，磁化自由层4的磁化与由第一信号线路7a产生的高频磁场相对应地进行振动。通过磁阻效应，与该磁化自由层4的磁化的振动相对应，磁阻效应元件1a的电阻值与所输入的高频信号相对应地进行振动。另外，第二端口9b为输出高频信号的输出端口。当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1a进行振动的电阻值和流过磁阻效应元件1a的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1a向第二端口9b输出与所输入的高频信号相对应的高频信号。
上部电极5及下部电极6具有作为一对电极的作用，经由磁阻效应元件1a沿构成磁阻效应元件1a的各层的叠层方向配设。即，上部电极5及下部电极6具有用于使高频电流及直流电流相对于磁阻效应元件1a，沿与构成磁阻效应元件1a的各层的面交叉的方向，例如与构成磁阻效应元件1a的各层的面垂直的方向(叠层方向)流动的作为一对电极的功能。上部电极5及下部电极6优选由Ta、Cu、Au、AuCu、Ru或这些材料中的任意两种以上的膜构成。
图2是表示磁阻效应器件100的构造的示意图。磁阻效应元件1a是将磁化固定层2、隔离层3及磁化自由层4按该顺序叠层而构成，成为被上部电极5和下部电极6夹持的构造。在上部电极5和第一信号线路7a之间存在绝缘体15，将第一信号线路7a和上部电极5电性隔离。图3是未从第一信号线路7a对磁阻效应元件1a施加高频磁场时的、磁阻效应元件1a的磁化状态的示意图。如图2、3所示，优选第一信号线路7a相对于磁阻效应元件1a配置为：与磁化固定层2的磁化16的方向平行的直线2a和与由第一信号线路7a产生的磁化自由层4中的高频磁场的方向平行的直线14形成的角的角度θ1为5度以上65度以下。角度θ1更优选为20度以上55度以下。另外，沿与第一信号线路7a平行的方向配置有磁场施加机构12，以使其对磁化自由层4施加直流磁场12a。在未从第一信号线路7a施加高频磁场时，相对于从磁场施加机构12施加的直流磁场12a，磁化自由层4的磁化17朝向相同的方向。另外，直流磁场12a以其方向相对于与磁化自由层4中的高频磁场的方向平行的直线14正交的方式由磁场施加机构12施加。
地线8作为基准电位起作用。第一信号线路7a、第二信号线路7b及地线8的形状优选规定为微带线(MSL)型或共平面波导(CPW)型。在设计微带线形状或共平面波导形状时，通过以第一信号线路7a或第二信号线路7b的特性阻抗和电路系统的阻抗相等的方式设计第一信号线路7a或第二信号线路7b的信号线宽及地线间距离，可以使第一信号线路7a或第二信号线路7b形成为传送损失少的传送线路。理想的是，第一信号线路7a及第二信号线路7b由Au、Cu、AuCu、Ag、或Al等电导率高的材料构成。
电感器10连接于第二信号线路7b和地线8之间，具有在由电感成分截断电流的高频成分的同时，使电流的直流成分通过的功能。电感器10可以为片式电感器或图案线路构成的电感器二者中任意一种，也可以是具有电感成分的电阻元件。电感器10的电感值优选为10nH以上。电感器10可以不使高频信号通过而选择性地使直流信号流向地线8。从直流电流输入端子11输入的直流电流在包含磁阻效应元件1a、第二信号线路7b、电感器10、直流电流输入端子11及地线8而形成的闭合电路中流通。通过该闭合电路，可以有效地对磁阻效应元件1a施加直流电流。
直流电流输入端子11连接于电感器10和地线8之间。直流电流输入端子11与直流电流源13连接，可以对磁阻效应元件1a施加直流电流。
直流电流源13与直流电流输入端子11和地线8连接。从直流电流输入端子11对包含磁阻效应元件1a、第二信号线路7b、直流电流输入端子11及地线8的闭合电路施加直流电流。直流电流源13例如由可变电阻和直流电压源的组合电路构成，为使直流电流的电流值可变化的构成。直流电流源13也可以由可产生一定的直流电流的、固定电阻和直流电压源的组合电路构成。
磁场施加机构12配置于磁阻效应元件1a的附近，对磁阻效应元件1a施加直流磁场12a，可设定磁化自由层4的强磁性共振频率。例如，磁场施加机构12以可以由电压或电流的任一个对施加磁场强度进行可变控制的电磁铁型或带线型构成。另外，磁场施加机构12也可以通过电磁铁型或带线型和只施加一定的磁场的永久磁铁的组合构成。另外，磁场施加机构12可以通过使对磁阻效应元件1a施加的磁场变化而使磁化自由层4的有效磁场变化，来改变磁化自由层4的强磁性共振频率。
磁化固定层2由强磁性体材料构成，其磁化方向实质上固定在一个方向。磁化固定层2优选由Fe、Co、Ni、Ni和Fe的合金、Fe和Co的合金或Fe和Co和B的合金等高自旋极化率材料构成。由此，能够获得高磁阻变化率。另外，磁化固定层2也可以由赫斯勒合金构成。另外，磁化固定层2的膜厚优选设为1～10nm。另外，为了固定磁化固定层2的磁化16，也可以以与磁化固定层2相接的方式附加反强磁性层。或者，也可以利用结晶构造、形状等带来的磁各向异性来固定磁化固定层2的磁化16。反强磁性层可以使用FeO、CoO、NiO、CuFeS2、IrMn、FeMn、PtMn、Cr或Mn等。
隔离层3配置于磁化固定层2和磁化自由层4之间，磁化固定层2的磁化16和磁化自由层4的磁化相互作用而获得磁阻效应。作为隔离层3，由通过导电体、绝缘体、半导体构成的层、或绝缘体中包含通过导体构成的通电点的层构成。
在作为隔离层3应用非磁性导电材料的情况下，作为材料，可举出Cu、Ag、Au或Ru等，磁阻效应元件1a中显示出巨大磁阻(GMR)效应。在利用GMR效应的情况下，隔离层3的膜厚优选设为0.5～3.0nm程度。
在作为隔离层3应用非磁性绝缘材料的情况下，作为材料，可举出Al2O3或MgO等，磁阻效应元件1a中显示出隧道磁阻(TMR)效应。通过调整隔离层3的膜厚，获得高的磁阻变化率，以使磁化固定层2和磁化自由层4之间显示出相干隧道效应。在利用TMR效应的情况下，隔离层3的膜厚优选设为0.5～3.0nm程度。
在作为隔离层3应用非磁性半导体材料的情况下，作为材料，可举出ZnO、In2O3、SnO2、ITO、GaOx或Ga2Ox等，隔离层3的膜厚优选设为1.0～4.0nm程度。
在作为隔离层3应用包含由非磁性绝缘体中的导体构成的通电点的层的情况下，优选设为在由Al2O3或MgO构成的非磁性绝缘体中包含由CoFe、CoFeB、CoFeSi、CoMnGe、CoMnSi、CoMnAl、Fe、Co、Au、Cu、Al或Mg等导体构成的通电点的构造。该情况下，隔离层3的膜厚优选设为0.5～2.0nm程度。
磁化自由层4由强磁性体材料构成，可以通过外部施加磁场或自旋极化电子使其磁化的方向变化。磁化自由层4为在膜面内方向具有易磁化轴的材料的情况下，作为材料，可举出CoFe、CoFeB、CoFeSi、CoMnGe、CoMnSi或CoMnAl等，厚度优选设为1～30nm程度。磁化自由层4在于膜面法线方向具有易磁化轴的材料的情况下，作为材料，可举出Co、CoCr系合金、Co多层膜、CoCrPt系合金、FePt系合金、含有稀土类的SmCo系合金或TbFeCo合金等。另外，磁化自由层4也可以由赫斯勒合金构成。另外，也可以在磁化自由层4和隔离层3之间插入高自旋极化率材料。由此，能够获得高的磁阻变化率。作为高自旋极化率材料，可举出CoFe合金或CoFeB合金等。CoFe合金或CoFeB合金任一个的膜厚也优选设为0.2～1.0nm程度。
另外，也可以在上部电极5和磁阻效应元件1a之间、及下部电极6和磁阻效应元件1a之间配设覆盖层、籽晶层或缓冲层。作为覆盖层、籽晶层或缓冲层，可举出Ru、Ta、Cu、Cr或它们的叠层膜等，这些层的膜厚优选设为2～10nm程度。
再者，就磁阻效应元件1a的大小而言，理想的是，将磁阻效应元件1a的长边设为100nm左右、或100nm以下。在磁阻效应元件1a的平面观察形状不是长方形(包含正方形)的情况下，将以最小的面积与磁阻效应元件1a的平面观察形状外切的长方形的长边定义为磁阻效应元件1a的长边。在长边小至100nm左右的情况下，可以进行磁化自由层4的磁区的单磁区化，可以实现高效的强磁性共振现象。在此，“平面观察形状”是指在与观察磁阻效应元件的各层的叠层方向垂直的平面内观察的形状。
在此，对强磁性共振现象进行说明。
在对磁化自由层4施加了由第一信号线路7a产生的高频磁场的情况下，相对于由第一信号线路7a产生的高频磁场中的频率为磁化自由层4的强磁性共振频率附近的磁场，磁化自由层4的磁化大幅振动。将该现象称作强磁性共振现象。强磁性共振频率根据磁化自由层4中的有效磁场而进行变化。磁化自由层4中的有效磁场Heff使用对磁化自由层4施加的外部磁场HE、磁化自由层4中的各向异性磁场Hk、磁化自由层4中的反磁场HD、磁化自由层4中的交换耦合磁场HEX，并用
Heff＝HE+Hk+HD+HEX
表示。磁场施加机构12是通过对磁阻效应元件1a施加磁场，对磁化自由层4施加外部磁场HE而可设定磁化自由层4中的有效磁场Heff的有效磁场设定机构。作为有效磁场设定机构的磁场施加机构12可以通过使对磁阻效应元件1a施加的磁场变化而使磁化自由层4中的有效磁场变化，改变磁化自由层4的强磁性共振频率。这样，当使对磁阻效应元件1a施加的磁场变化时，磁阻效应元件1a磁化自由层4的强磁性共振频率就会发生变化。一般情况下，随着对磁阻效应元件(磁化自由层4)施加的直流磁场增强，强磁性共振频率变高。
另外，当使对磁阻效应元件施加的直流电流的电流密度变化时，磁化自由层4的强磁性共振频率就会发生变化。一般情况下，随着对磁阻效应元件施加的直流电流的电流密度增大，磁化自由层4的强磁性共振频率变低。因此，通过使从磁场施加机构12对磁阻效应元件1a(磁化自由层4)施加的直流磁场变化、或者使从直流电流输入端子11对磁阻效应元件1a施加的直流电流变化，能够可变控制磁化自由层4的强磁性共振频率。对磁阻效应元件施加的直流电流的电流密度优选比磁阻效应元件的振荡阈值电流密度小。磁阻效应元件的振荡阈值电流密度是指通过施加该值以上的电流密度的直流电流，磁阻效应元件的磁化自由层的磁化以一定频率及一定振幅开始进动，磁阻效应元件进行振荡(磁阻效应元件的输出(电阻值)以一定频率及一定振幅变动)的阈值的电流密度。
另外，由第一信号线路7a产生的高频磁场的频率与从第一端口9a输入的高频信号的频率相对应。当从第一信号线路7a产生的高频磁场被施加在磁化自由层4时，根据磁化自由层4的强磁性共振效应，相对于所输入的高频信号中的、频率为磁化自由层4的强磁性共振频率的附近频率的信号，磁化自由层4的磁化大幅振动，磁阻效应元件1a的电阻值大幅振动，因此，磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率的高频信号以比其它频率的高频信号大的强度从磁阻效应元件1a向第二端口9b输出。即，使得磁阻效应器件100具有能够使磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率(通带的频率)的高频信号选择性通过的作为高频滤波器的频率特性。
另外，即使从第二端口9b向第一端口9a输入高频信号，也不会从第一端口9a输出高频信号，因此，磁阻效应器件100也可以作为隔离器起作用。
图4及图5是表示向磁阻效应器件100输入的高频信号的频率和输出电压的振幅的关系的图表。图4及图5的纵轴表示输出电压的振幅，横轴表示频率。图4是施加在磁阻效应元件1a的直流磁场12a为一定时的图表。图4的曲线100a1是从直流电流输入端子11对磁阻效应元件1a施加的直流电流值为Ia1时的曲线，曲线100a2是从直流电流输入端子11对磁阻效应元件1a施加的直流电流值为Ia2时的曲线。此时的直流电流值的关系为Ia1＜Ia2。另外，图5是施加在磁阻效应元件1a的直流电流为一定时的图表。图5的曲线100b1是从磁场施加机构12对磁阻效应元件1a施加的直流磁场12a的强度为Hb1时的曲线，曲线100b2是从磁场施加机构12对磁阻效应元件1a施加的直流磁场12a的强度为Hb2时的曲线。此时的磁场强度的关系为Hb1＜Hb2。
例如，如图4所示，在将从直流电流输入端子11对磁阻效应元件1a施加的直流电流值从Ia1增大为Ia2的情况下，随着电流值的变化，磁阻效应元件1a振动的电阻值和流过磁阻效应元件1a的直流电流的积即输出电压的振幅增大，因此，从第二端口9b输出的高频信号的强度增大。另外，如果将直流电流值从Ia1增大为Ia2，则磁化自由层4的强磁性共振频率从fa1移至fa2。即，通频带向低频率侧位移。即，磁阻效应器件100也可以作为使通频带的频率变化的高频滤波器或隔离器起作用。
进而，例如，如图5所示，在将由磁场施加机构12施加的直流磁场12a的强度从Hb1增强为Hb2的情况下，磁化自由层4的强磁性共振频率从fb1移至fb2。即，通频带向高频率侧位移。另外，使直流磁场12a的强度(磁化自由层4中的有效磁场Heff)变化这一方，与使直流电流值变化相比，可以使通频带大幅位移。即，磁阻效应器件100可以作为能够使通频带的频率变化的高频滤波器或隔离器起作用。
进而，在通频带变化时，如果关注通频带的任意的频率1点，则通过信号的相位发生变化。即，磁阻效应器件100也可以作为能够改变通频带(工作频带)的频率的信号的相位的移相器起作用。
另外，在从直流电流输入端子11输入的直流电流为一定以上的大小的情况下，在磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率，可以使从第二端口9b输出的输出功率比从第一端口9a输入的高频信号的输入功率大。即，磁阻效应器件100也可以作为放大器(Amplifier)起作用。
此外，随着对磁阻效应元件1a施加的外部磁场HE(磁化自由层4中的有效磁场Heff)增大，磁阻效应元件1a振动的电阻值的振幅减小，因此，优选随着增大对磁阻效应元件1a施加的外部磁场HE(磁化自由层4中的有效磁场Heff)，增大对磁阻效应元件1a施加的直流电流的电流密度。
另外，为了增大作为高频滤波器的遮断特性和通过特性的范围，优选设为磁化自由层4在膜面法线方向具有易磁化轴，磁化固定层2在膜面方向具有易磁化轴的结构。
图6表示磁阻效应器件100中的、与磁化固定层2的磁化16方向平行的直线2a和与由第一信号线路7a产生的磁化自由层4中的高频磁场的方向平行的直线14形成的角的角度θ1与磁化自由层4的强磁性共振频率下的输出电压的振幅的关系的图表。图6的纵轴表示输出电压的振幅，横轴表示θ1。这里，从第一端口9a输入5mV的高频信号。如图6所示，在将相同大小的高频信号输入第一端口9a时，如果将θ1设为5度以上65度以下，则能够增大输出电压的振幅，如果将θ1设为20度以上55度以下，则能够进一步增大输出电压的振幅。
图7是表示第一实施方式的磁阻效应器件100的θ1为0度时的构造的示意图。另外，图8是表示第一实施方式的磁阻效应器件100的θ1为90度时的构造的示意图。
这样，磁阻效应器件100具备：具有磁化固定层2、隔离层3及磁化的方向可变化的磁化自由层4的磁阻效应元件1a、输入高频信号的第一端口9a、输出高频信号的第二端口9b、第一信号线路7a、第二信号线路7b、直流电流输入端子11。第一信号线路7a与第一端口9a连接，在第一信号线路7a中流通与向第一端口9a输入的高频信号相对应的高频电流，将由第一信号线路7a产生的高频磁场施加给磁化自由层4。磁阻效应元件1a和第二端口9b经由第二信号线路7b相连接，直流电流输入端子11与磁阻效应元件1a连接。
因此，当向第一端口9a输入高频信号时，在第一信号线路7a流过高频电流。因此，由与所输入的高频信号相对应的第一信号线路7a产生的高频磁场从第一信号线路7a施加给磁化自由层4，磁化自由层4的磁化与由第一信号线路7a产生的高频磁场相对应地进行振动。通过磁阻效应，与该磁化自由层4的磁化的振动相对应，磁阻效应元件1a的电阻值与所输入的高频信号相对应地进行振动。当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1a的振动的电阻值和流过磁阻效应元件1a的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1a向第二端口9b输出与所输入的高频信号相对应的高频信号。根据磁化自由层4的强磁性共振效应，相对于所输入的高频信号中的、频率为磁化自由层4的强磁性共振频率的附近频率的信号，磁化自由层4的磁化大幅振动，因此，磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率的高频信号，以比其它频率的高频信号大的强度从磁阻效应元件1a向第二端口9b输出。即，使得磁阻效应器件100具有能够使磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率的高频信号选择性通过的作为高频滤波器的频率特性。
另外，由于即使从第二端口9b向第一端口9a输入高频信号，也不会从第一端口9a输出高频信号，因此磁阻效应器件100也可以作为隔离器起作用。
另外，通过使从直流电流输入端子11施加的直流电流变化，能够对磁化自由层4的强磁性共振频率进行可变控制，因此，磁阻效应器件100也能够作为频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，也可以作为可改变信号的相位的移相器或可进行信号的放大的放大器起作用。
进而，磁阻效应器件100由于具有作为可设定磁化自由层4的强磁性共振频率的频率设定机构的磁场施加机构12，所以能够将磁化自由层4的强磁性共振频率设为任意的频率。因此，磁阻效应器件100可以作为任意频带的滤波器或隔离器等起作用。
进而，磁阻效应器件100是磁场施加机构12可以设定磁化自由层4中的有效磁场的有效磁场设定机构，可以使磁化自由层4中的有效磁场变化而改变磁化自由层4的强磁性共振频率，因此，可以作为频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，也可以作为可改变信号的相位的移相器或可以进行信号的放大的放大器起作用。
进而，磁阻效应器件100由于不存在相对于第二端口9b与第二信号线路7b及地线8并联连接的磁阻效应元件，因此，高频信号不会流入相对于第二端口9b与第二信号线路7b及地线8并联连接的磁阻效应元件，这样能够防止高频信号的损失增加。
对于以上所说明的第一实施方式的磁阻效应器件100，可以追加各种结构要件。例如，为了防止在与第二端口9b连接的高频电路中流过直流信号，也可以在直流电流输入端子11(或电感器10)的向第二信号线路7b的连接部和第二端口9b之间的第二信号线路7b串联连接用于切断直流信号的电容器。
(第二实施方式)
图9是本发明第二实施方式的磁阻效应器件101的剖面示意图。在磁阻效应器件101中，主要对与第一实施方式的磁阻效应器件100的不同点进行说明，共通的事项适当省略说明。与第一实施方式的磁阻效应器件100共通的要件使用相同的符号，省略共通的要件的说明。磁阻效应器件101具备：具有磁化固定层2、隔离层3及磁化自由层4的两个磁阻效应元件1a、1b、上部电极5、下部电极6、第一端口9a、第二端口9b、第一信号线路7a、第二信号线路7b、电感器10、直流电流输入端子11及作为频率设定机构的磁场施加机构12。磁阻效应元件1a、1b以由第一信号线路7a产生的高频磁场施加在各磁化自由层4的方式配置。磁阻效应元件1a和磁阻效应元件1b彼此并联连接于上部电极5和下部电极6之间，磁阻效应元件1a和磁阻效应元件1b的磁化自由层4与同一上部电极5连接，另外，磁化固定层2与同一下部电极6连接。磁阻效应元件1a、1b的一端(磁化固定层2侧)和第二端口9b经由下部电极6及第二信号线路7b相连接，磁阻效应元件1a、1b的另一端(磁化自由层4侧)可以经由上部电极5及基准电位端子30与地线8电连接。
就磁阻效应元件1a、1b而言，被施加同一直流磁场12a及同一电流密度的直流电流的状态下的磁化自由层4的强磁性共振频率互不相同。更具体而言，磁阻效应元件1a、1b的膜结构彼此相同，平面观察形状均为长方形，但平面观察形状的长宽比互不相同。这里，“膜结构相同”是指构成磁阻效应元件的各层的材料及膜厚相同，并且各层的叠层顺序相同。另外，“平面观察形状”是指在与构成磁阻效应元件的各层的叠层方向垂直的平面内观察的形状。另外，“平面观察形状的长宽比”是指以最小的面积与磁阻效应元件的平面观察形状外切的长方形的、长边的长度相对于短边的长度的比率。
电感器10连接于第二信号线路7b和地线8之间。直流电流输入端子11与并联连接的磁阻效应元件1a、1b和电感器10串联连接，且相对于第二端口9b经由电感器10与第二信号线路7b并联连接。通过将直流电流源13与直流电流输入端子11和地线8相连接，磁阻效应器件101可以形成包含磁阻效应元件1a、磁阻效应元件1b、第二信号线路7b、直流电流输入端子11及地线8的闭合电路，从直流电流输入端子11输入的直流电流流过该闭合电路，向磁阻效应元件1a及磁阻效应元件1b输入直流电流。
磁场施加机构12配设于磁阻效应元件1a、1b的附近，可以同时对磁阻效应元件1a、1b施加同一直流磁场12a，设定磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4的强磁性共振频率。另外，磁场施加机构12可以通过使对磁阻效应元件1a、1b施加的磁场变化而使磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4中的有效磁场变化，改变磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4的强磁性共振频率。
磁阻效应元件1a、1b的膜结构与第一实施方式的磁阻效应元件1a相同。图10是磁阻效应器件101的上面图。如图10所示，磁阻效应元件1a、1b的平面观察形状的短边方向即Y方向的尺寸Y0相同，但磁阻效应元件1a的平面观察形状的长边方向即X方向的尺寸Xa和磁阻效应元件1b的平面观察形状的长边方向即X方向的尺寸Xb不同，Xa＜Xb，因此，磁阻效应元件1b的平面观察形状的长宽比(Xb/Y0)比磁阻效应元件1a的平面观察形状的长宽比(Xa/Y0)大。如果在同一直流磁场12a及同一电流密度的直流电流被施加在磁阻效应元件的状态下进行考虑，则随着磁阻效应元件的平面观察形状的长宽比增大，磁阻效应元件的磁化自由层的强磁性共振频率变高，因此，使得磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率fb比磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率fa高。这样，通过使多个磁阻效应元件的平面观察形状的长宽比互不相同，即使膜结构彼此相同，也能够使磁化自由层的强磁性共振频率互不相同，因此，能够用同样的成膜工艺制作磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个磁阻效应元件。即，由于能够使多个磁阻效应元件的膜结构相同，因此能够一并成膜形成多个构成磁阻效应元件的层。
由第一信号线路7a产生的高频磁场被同时施加于磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4，磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的磁化与由第一信号线路7a产生的高频磁场相对应地进行振动。根据磁阻效应，与这些磁化自由层4的磁化的振动相对应，磁阻效应元件1a、1b的电阻值与所输入的高频信号相对应地进行振动。当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1a进行振动的电阻值和流过磁阻效应元件1a的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1a向第二端口9b输出与被输入第一端口9a的高频信号相对应的高频信号。同样，当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1b进行振动的电阻值和流过磁阻效应元件1b的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1b向第二端口9b输出与被输入第一端口9a的高频信号相对应的高频信号。
磁阻效应元件1a、1b的磁化固定层2的磁化16的方向相同。关于磁阻效应元件1a、1b，优选第一信号线路7a相对于磁阻效应元件1a、1b配置为，与磁化固定层2的磁化16的方向平行的直线2a和与由第一信号线路7a产生的磁化自由层4的高频磁场的方向平行的直线14形成的角的角度为5度以上65度以下。该角度更优选为20度以上55度以下。另外，沿与第一信号线路7a平行的方向配置有磁场施加机构12，以使其对磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4施加直流磁场12a。
由第一信号线路7a产生的高频磁场的频率与从第一端口9a输入的高频信号的频率相对应。当由第一信号线路7a产生的高频磁场被施加于磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4时，根据磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的强磁性共振效应，相对于所输入的高频信号中的、频率为磁阻效应元件1a或1b的磁化自由层4的强磁性共振频率的附近的频率信号，磁化自由层4的磁化大幅振动，磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的电阻值大幅振动，因此，磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率的高频信号，以比其它频率的高频信号大的强度从磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b向第二端口9b输出。即，使得磁阻效应器件101具有能够使磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率(通带的频率)的高频信号选择性通过的作为高频滤波器的频率特性。
另外，与第一实施方式的磁阻效应器件100相同，磁阻效应器件101也可以作为隔离器起作用。
图11是表示被输入磁阻效应器件101的高频信号的频率和输出电压的振幅的关系的图表。图11的纵轴表示输出电压的振幅，横轴表示频率。如图11所示，当以磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率fa附近的频率(图11所示的通频带200a)的一部分和磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率fb附近的频率(图11所示的通频带200b)的一部分重合的方式使磁阻效应元件1a、1b的平面观察形状的长宽比不同时，如图11所示，磁阻效应器件101可以具有比第一实施方式的磁阻效应器件100带宽更宽的通频带(图11所示的通频带200)。
进而，通过改变对磁阻效应元件1a、1b施加的直流电流或从磁场施加机构12对磁阻效应元件1a、1b施加的磁场强度，可以任意变更其带宽。由此，磁阻效应器件101可以作为能够任意变更通频带200的频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，与第一实施方式的磁阻效应器件100相同，也可以作为以通频带200为工作频带的可以改变信号的相位的移相器或可进行信号的放大的放大器起作用。
这样，磁阻效应器件101由于磁化自由层4的强磁性共振频率互不相同的多个磁阻效应元件1a、1b彼此被并联连接，所以在与各磁阻效应元件的磁化自由层4的强磁性共振频率相同的多个频率附近，为了向第二端口9b输出强度大的高频信号，可以设置具有一定宽度的通频带200。进而，通过改变对磁阻效应元件施加的直流电流或者磁场，可以变更通频带200的位置。即，磁阻效应器件101可以作为能够变更通频带200的位置的频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，也能够作为以通频带200为工作频带的移相器或放大器起作用。
进而，磁阻效应器件101由于多个磁阻效应元件1a及1b的平面观察形状的长宽比互不相同，所以可以用同样的工艺制作磁化自由层4的强磁性共振频率互不相同的多个磁阻效应元件1a、1b。即，由于可以使多个磁阻效应元件1a、1b的膜结构相同，所以可以一并成膜形成多个构成磁阻效应元件1a、1b的层。
另外，在第二实施方式的磁阻效应器件101中，将磁化自由层4的强磁性共振频率互不相同的两个磁阻效应元件1a、1b并联连接，但也可以将磁化自由层4的强磁性共振频率互不相同的三个以上的磁阻效应元件并联连接。该情况下，可以进一步加宽通频带的宽度。
另外，在第二实施方式的磁阻效应器件101中，两个磁阻效应元件1a、1b的膜结构彼此相同，但多个磁阻效应元件的膜结构也可以互不相同。该情况下，也可以将多个磁阻效应元件的平面观察形状的长宽比设为彼此相同，并且使膜结构互不相同，以使多个磁阻效应元件的磁化自由层的强磁性共振频率互不相同。
另外，在第二实施方式的磁阻效应器件101中，磁场施加机构12同时对磁阻效应元件1a、1b施加同一磁场，但也可以具备对各磁阻效应元件个别施加磁场的磁场施加机构。
(第三实施方式)
图12是本发明第三实施方式的磁阻效应器件102的剖面示意图。在磁阻效应器件102中，主要对与第一实施方式的磁阻效应器件100的不同点进行说明，共通的事项适当省略说明。与第一实施方式的磁阻效应器件100共通的要件使用相同的符号，省略共通的要件的说明。磁阻效应器件102具备：具有磁化固定层2、隔离层3及磁化自由层4的两个磁阻效应元件1a、1b、上部电极5、下部电极6、第一端口9a、第二端口9b、第一信号线路7a、第二信号线路7b、电感器10、直流电流输入端子11及两个作为频率设定机构的两个磁场施加机构12。磁阻效应元件1a、1b以由第一信号线路7a产生的高频磁场施加在各磁化自由层4的方式配置。两个磁阻效应元件1a、1b其结构彼此相同，两个磁阻效应元件1a、1b彼此并联连接于上部电极5和下部电极6之间。磁阻效应元件1a和磁阻效应元件1b的磁化自由层4与同一上部电极5连接，另外，磁化固定层2与同一下部电极6连接。磁阻效应元件1a、1b的一端(磁化固定层2侧)和第二端口9b经由下部电极6及第二信号线路7b相连接，磁阻效应元件1a、1b的另一端(磁化自由层4侧)可以经由上部电极5及基准电位端子30与地线8电连接。各磁场施加机构12对两个磁阻效应元件1a、1b分别施加个别的直流磁场12a。这样，磁阻效应器件102具备两个作为频率设定机构的磁场施加机构12，以能够个别地设定两个磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4的强磁性共振频率。
电感器10连接于第二信号线路7b和地线8之间。直流电流输入端子11与并联连接的磁阻效应元件1a、1b和电感器10串联连接，且相对于第二端口9b经由电感器10与第二信号线路7b并联连接。通过将直流电流源13与直流电流输入端子11和地线8连接，磁阻效应器件102可以形成包含磁阻效应元件1a、磁阻效应元件1b、第二信号线路7b、直流电流输入端子11及地线8的闭合电路，从直流电流输入端子11输入的直流电流流过该闭合电路，向磁阻效应元件1a及磁阻效应元件1b输入直流电流。
磁阻效应器件102在从各磁场施加机构12对磁阻效应元件1a、1b分别个别地施加直流磁场12a的状态下，由第一信号线路7a产生的高频磁场被同时施加于两个磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4。例如，使对磁阻效应元件1a施加的直流磁场12a的强度比对磁阻效应元件1b施加的直流磁场12a的强度小。该情况下，磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率比磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率低。
由第一信号线路7a产生的高频磁场被同时施加于磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4，磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的磁化与由第一信号线路7a产生的高频磁场相对应地进行振动。根据磁阻效应，与这些磁化自由层4的磁化的振动相对应，磁阻效应元件1a、1b的电阻值与所输入的高频信号相对应地进行振动。当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1a进行振动的电阻值和流过磁阻效应元件1a的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1a向第二端口9b输出与被输入至第一端口9a的高频信号相对应的高频信号。同样，当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1b进行振动的电阻值和流过磁阻效应元件1b的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1b向第二端口9b输出与被输入至第一端口9a的高频信号相对应的高频信号。
磁阻效应元件1a、1b的磁化固定层2的磁化16的方向相同。关于磁阻效应元件1a、1b，优选第一信号线路7a相对于磁阻效应元件1a、1b配置为，与磁化固定层2的磁化16的方向平行的直线2a和与从第一信号线路7a产生的磁化自由层4的高频磁场的方向平行的直线14形成的角的角度为5度以上65度以下。该角度更优选为20度以上55度以下。另外，沿与第一信号线路7a平行的方向配置有磁场施加机构12，以使其对磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4施加直流磁场12a。
由第一信号线路7a产生的高频磁场的频率与从第一端口9a输入的高频信号的频率相对应。在以从各磁场施加机构12对各磁阻效应元件1a、1b个别地施加直流磁场12a的状态下，将由第一信号线路7a产生的高频磁场施加于磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4时，根据磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的强磁性共振效应，相对于所输入的高频信号中的、频率为磁阻效应元件1a或1b的磁化自由层4的强磁性共振频率的附近的频率信号，磁化自由层4的磁化大幅振动，磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的电阻值大幅振动，因此，磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率的高频信号，以比其它频率的高频信号大的强度从磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b向第二端口9b输出。即，使得磁阻效应器件102具有能够使磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率(通带的频率)的高频信号选择性通过的作为高频滤波器的频率特性。
另外，与第一实施方式的磁阻效应器件100同样，磁阻效应器件102也可以作为隔离器起作用。
图13是表示被输入至磁阻效应器件102的高频信号的频率和输出电压的振幅的关系的图表。图13的纵轴表示输出电压的振幅，横轴表示频率。例如，如图13所示，假设：使对磁阻效应元件1a施加的磁场比对另一磁阻效应元件1b施加的磁场强度小的情况下的、磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率为f1、磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率为f2时，f1＜f2。如图13所示，在以磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率f1附近的频率(图13所示的通频带300a)的一部分和磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率f2附近的频率(图13所示的通频带300b)的一部分重合的方式调整各磁场施加机构12对磁阻效应元件1a、1b分别施加的磁场强度时，如图13所示，磁阻效应器件102可以具有比第一实施方式的磁阻效应器件100带宽更宽的通频带(图13所示的通频带300)。
进而，通过使对磁阻效应元件1a、1b施加的直流电流、或从各磁场施加机构12对磁阻效应元件1a、1b分别施加的磁场强度变化，可以任意变更其带宽。由此，磁阻效应器件102可以作为能够任意变更通频带300的频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，与第一实施方式的磁阻效应器件100同样，也可以作为以通频带300为工作频带的可以改变信号的相位的移相器或可进行信号的放大的放大器起作用。
这样，磁阻效应器件102具有多个作为频率设定机构的磁场施加机构12，以能够个别地设定多个磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4的强磁性共振频率，因此，能够个别地控制各磁阻效应元件的磁化自由层4的强磁性共振频率。进而，由于多个磁阻效应元件1a、1b彼此并联连接，所以在与各磁阻效应元件的磁化自由层4的强磁性共振频率相同的多个频率附近，强度大的高频信号向第二端口9b输出，因此，可以设置具有一定宽度的通频带300。进而，通过改变对磁阻效应元件1a、1b施加的直流电流或者磁场，可以任意变更其带宽。即，磁阻效应器件102可以作为能够任意变更通频带300的、频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，也可以作为以通频带300为工作频带的移相器或放大器起作用。
另外，在第三实施方式的磁阻效应器件102中，将两个磁阻效应元件1a、1b彼此并联连接，并具备两个频率设定机构(磁场施加机构12)，以能够个别地设定各磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的强磁性共振频率，但也可以将三个以上的磁阻效应元件彼此并联连接，并具备三个以上的频率设定机构(磁场施加机构12)，以能够个别地设定各磁阻效应元件的磁化自由层4的强磁性共振频率。该情况下，可以进一步加宽通频带的宽度。
另外，在第三实施方式的磁阻效应器件102中，两个磁阻效应元件1a、1b的结构彼此相同，但多个磁阻效应元件的结构也可以互不相同。
(第四实施方式)
图14是本发明第四实施方式的磁阻效应器件103的剖面示意图。在磁阻效应器件103中，主要对与第一实施方式的磁阻效应器件100的不同点进行说明，共通的事项适当省略说明。与第一实施方式的磁阻效应器件100共通的要件使用相同的符号，省略共通的要件的说明。磁阻效应器件103具备：具有磁化固定层2、隔离层3及磁化自由层4的两个磁阻效应元件1a、1b、上部电极5a、5b、下部电极6a、6b、第一端口9a、第二端口9b、第一信号线路7a、第二信号线路7b、电感器10、直流电流输入端子11及作为频率设定机构的磁场施加机构12。磁阻效应元件1a、1b以由第一信号线路7a产生的高频磁场施加在各磁化自由层4的方式配置。上部电极5a及下部电极6a以夹着磁阻效应元件1a的方式配置，上部电极5b及下部电极6b以夹着磁阻效应元件1b的方式配置。磁阻效应元件1a、1b彼此串联连接，磁阻效应元件1b的一端(磁化固定层2侧)和第二端口9b经由下部电极6b及第二信号线路7b相连接，磁阻效应元件1a的一端(磁化固定层2侧)和磁阻效应元件1b的另一端(磁化自由层4侧)经由下部电极6a及上部电极5b电连接，磁阻效应元件1a的另一端(磁化自由层4侧)可以经由上部电极5a及基准电位端子30与地线8电连接。
就磁阻效应元件1a、1b而言，在被施加同一直流磁场12a及同一电流密度的直流电流的状态下的磁化自由层4的强磁性共振频率互不相同。更具体而言，磁阻效应元件1a、1b的膜结构彼此相同，平面观察形状均为长方形，但平面观察形状的长宽比互不相同。这里，“膜结构相同”是指构成磁阻效应元件的各层的材料及膜厚相同，并且各层的叠层顺序相同。另外，“平面观察形状”是指在与构成磁阻效应元件的各层的叠层方向垂直的平面内观察的形状。另外，“平面观察形状的长宽比”是指以最小的面积与磁阻效应元件的平面观察形状外切的长方形的、长边的长度相对于短边的长度的比率。
电感器10连接于第二信号线路7b和地线8之间。直流电流输入端子11与并联连接的磁阻效应元件1a、1b和电感器10串联连接，且相对于第二端口9b经由电感器10与第二信号线路7b并联连接。通过将直流电流源13与直流电流输入端子11和地线8连接，磁阻效应器件103可以形成包含磁阻效应元件1a、磁阻效应元件1b、第二信号线路7b、直流电流输入端子11及地线8的闭合电路，从直流电流输入端子11输入的直流电流流过该闭合电路，向磁阻效应元件1a及磁阻效应元件1b输入直流电流。
磁场施加机构12配置于磁阻效应元件1a、1b的附近，可以同时对磁阻效应元件1a、1b施加同一直流磁场12a，由此设定磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4的强磁性共振频率。另外，磁场施加机构12通过使对磁阻效应元件1a、1b施加的磁场变化而使磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4中的有效磁场变化，可以改变磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4的强磁性共振频率。
磁阻效应元件1a、1b的膜结构与第一实施方式的磁阻效应元件1a相同。图15是磁阻效应器件103的上面图。如图15所示，磁阻效应元件1a、1b的平面观察形状的短边方向即Y方向的尺寸Y0相同，但磁阻效应元件1a的平面观察形状的长边方向即X方向的尺寸Xa和磁阻效应元件1b的平面观察形状的长边方向即X方向的尺寸Xb不同，Xa＜Xb，因此，磁阻效应元件1b的平面观察形状的长宽比(Xb/Y0)比磁阻效应元件1a的平面观察形状的长宽比(Xa/Y0)大。如果在同一直流磁场12a及同一电流密度的直流电流被施加在磁阻效应元件的状态下进行考虑，则随着磁阻效应元件的平面观察形状的长宽比增大，磁阻效应元件的磁化自由层4的强磁性共振频率变高，因此，磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率fb比磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率fa高。这样，通过使多个磁阻效应元件的平面观察形状的长宽比互不相同，即使膜结构彼此相同，也能够使磁化自由层的强磁性共振频率互不相同，因此，能够用同样的成膜工艺制作磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个磁阻效应元件。即，由于可以使多个磁阻效应元件的膜结构相同，所以能够一并成膜形成多个构成磁阻效应元件的层。进而，在磁阻效应器件103中，磁阻效应元件1a、1b彼此串联连接，就与直流电流流动的方向垂直的截面的面积而言，磁阻效应元件1a这一方比磁阻效应元件1b小，因此，就所施加的直流电流的电流密度而言，磁阻效应元件1a这一方比磁阻效应元件1b大。因此，在随着施加的直流电流的电流密度增大，磁化自由层的强磁性共振频率降低的情况、或者、磁阻效应元件的平面观察形状的长宽比的差异对磁化自由层的强磁性共振频率带来的影响比所施加的直流电流的电流密度的差异对磁化自由层的强磁性共振频率带来的影响大的情况下，平面观察形状的长宽比因磁阻效应元件1a和磁阻效应元件1b而不同，由此，fa＜fb。
由第一信号线路7a产生的高频磁场被同时施加于磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4，磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的磁化与由第一信号线路7a产生的高频磁场相对应地进行振动。根据磁阻效应，与这些磁化自由层4的磁化的振动相对应，磁阻效应元件1a、1b的电阻值与所输入的高频信号相对应地进行振动。当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1a的振动的电阻值和流过磁阻效应元件1a的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1a向第二端口9b输出与被输入至第一端口9a的高频信号相对应的高频信号。同样，当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1b的振动的电阻值和流过磁阻效应元件1b的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1b向第二端口9b输出与被输入至第一端口9a的高频信号相对应的高频信号。
磁阻效应元件1a、1b的磁化固定层2的磁化16的方向相同。关于磁阻效应元件1a、1b，优选第一信号线路7a相对于磁阻效应元件1a、1b配置为，与磁化固定层2的磁化16的方向平行的直线2a和与从第一信号线路7a产生的磁化自由层4的高频磁场的方向平行的直线14形成的角的角度为5度以上65度以下。该角度更优选为20度以上55度以下。另外，沿与第一信号线路7a平行的方向配置有磁场施加机构12，以使其对磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4施加直流磁场12a。
由第一信号线路7a产生的高频磁场的频率与从第一端口9a输入的高频信号的频率相对应。当由第一信号线路7a产生的高频磁场被施加于磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4时，根据磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的强磁性共振效应，相对于所输入的高频信号中的、频率为磁阻效应元件1a或1b的磁化自由层4的强磁性共振频率的附近的频率信号，磁化自由层4的磁化大幅振动，磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的电阻值大幅振动，因此，磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率的高频信号，以比其它频率的高频信号大的强度从磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b向第二端口9b输出。即，使得磁阻效应器件103具有能够使磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率(通带的频率)的高频信号选择性通过的作为高频滤波器的频率特性。
另外，与第一实施方式的磁阻效应器件100相同，磁阻效应器件103也可以作为隔离器起作用。
图16是表示被输入至磁阻效应器件103的高频信号的频率和输出电压的振幅的关系的图表。图16的纵轴表示输出电压的振幅，横轴表示频率。如图16所示，当以磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率fa附近的频率(图16所示的通频带400a)的一部分和磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率fb附近的频率(图16所示的通频带400b)的一部分重合的方式使磁阻效应元件1a、1b的平面观察形状的长宽比不同时，如图16所示，磁阻效应器件103可以具有比第一实施方式的磁阻效应器件100带宽更宽的通频带(图16所示的通频带400)。
进而，通过使对磁阻效应元件1a、1b施加的直流电流、或者从磁场施加机构12对磁阻效应元件1a、1b施加的磁场强度变化，可以任意变更其带宽。由此，磁阻效应器件103可以作为能够任意变更通频带400的频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，与第一实施方式的磁阻效应器件100相同，也可以作为以通频带400为工作频带的可以改变信号的相位的移相器或可进行信号的放大的放大器起作用。
这样，磁阻效应器件103由于磁化自由层4的强磁性共振频率互不相同的多个磁阻效应元件1a、1b彼此并联连接，所以在与各磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的强磁性共振频率相同的多个频率附近，为了向第二端口9b输出强度大的高频信号，可以设置具有一定宽度的通频带400。进而，通过变更对磁阻效应元件1a、1b施加的直流电流或者磁场，可以变更通频带400的位置。即，磁阻效应器件103可以作为能够变更通频带400的位置的频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，也能够作为以通频带400为工作频带的移相器或放大器起作用。
进而，磁阻效应器件103由于多个磁阻效应元件1a及1b的平面观察形状的长宽比互不相同，所以可以用同样的工艺制作磁化自由层4的强磁性共振频率互不相同的多个磁阻效应元件1a、1b。即，由于可以使多个磁阻效应元件1a、1b的膜结构相同，所以可以一并成膜形成多个构成磁阻效应元件1a、1b的层。
另外，在第四实施方式的磁阻效应器件103中，磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的两个磁阻效应元件1a、1b串联连接，但也可以是磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的三个以上的磁阻效应元件串联连接。该情况下，可以进一步加宽通频带的宽度。
另外，在第四实施方式的磁阻效应器件103中，两个磁阻效应元件1a、1b的膜结构彼此相同，但多个磁阻效应元件的膜结构也可以互不相同。该情况下，也可以将多个磁阻效应元件的平面观察形状的长宽比设为彼此相同，并且使膜结构互不相同，并使多个磁阻效应元件的磁化自由层的强磁性共振频率互不相同。
另外，在第四实施方式的磁阻效应器件103中，磁场施加机构12对磁阻效应元件1a、1b同时施加同一磁场，但也可以与第二实施方式同样，具备用于对各磁阻效应元件个别地施加磁场的磁场施加机构。
(第五实施方式)
图17是本发明第五实施方式的磁阻效应器件104的剖面示意图。在磁阻效应器件104中，主要对与第一实施方式的磁阻效应器件100的不同点进行说明，共通的事项适当省略说明。与第一实施方式的磁阻效应器件100共通的要件使用相同的符号，省略共通的要件的说明。磁阻效应器件104具备：具有磁化固定层2、隔离层3及磁化自由层4的两个磁阻效应元件1a、1b、上部电极5a、5b、下部电极6a、6b、第一端口9a、第二端口9b、第一信号线路7a、第二信号线路7b、电感器10、直流电流输入端子11及两个作为频率设定机构的两个磁场施加机构12。磁阻效应元件1a、1b以由第一信号线路7a产生的高频磁场施加在各磁化自由层4的方式配置。两个磁阻效应元件1a、1b的结构彼此相同。上部电极5a及下部电极6a以夹着磁阻效应元件1a的方式配置，上部电极5b及下部电极6b以夹着磁阻效应元件1b的方式配置。磁阻效应元件1a、1b彼此串联连接，磁阻效应元件1b的一端(磁化固定层2侧)和第二端口9b经由下部电极6b及第二信号线路7b相连接，磁阻效应元件1a的一端(磁化固定层2侧)和磁阻效应元件1b的另一端(磁化自由层4侧)经由下部电极6a及上部电极5b电连接，磁阻效应元件1a的另一端(磁化自由层4侧)可以经由上部电极5a及基准电位端子30与地线8电连接。各磁场施加机构12对两个磁阻效应元件1a、1b分别施加个别的直流磁场12a。这样，磁阻效应器件104具备两个作为频率设定机构的磁场施加机构12，以能够个别地设定两个磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4的强磁性共振频率。
电感器10连接于第二信号线路7b和地线8之间。直流电流输入端子11与串联连接的磁阻效应元件1a、1b和电感器10串联连接，相对于第二端口9b经由电感器10与第二信号线路7b并联连接。通过将直流电流源13与直流电流输入端子11和地线8连接，磁阻效应器件104可以形成包含磁阻效应元件1a、磁阻效应元件1b、第二信号线路7b、直流电流输入端子11及地线8的闭合电路，从直流电流输入端子11输入的直流电流流过该闭合电路，向磁阻效应元件1a及磁阻效应元件1b输入直流电流。
在磁阻效应器件104中，在从各磁场施加机构12对磁阻效应元件1a、1b分别个别地施加直流磁场12a的状态下，由第一信号线路7a产生的高频磁场被同时施加于两个磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4。例如，使对磁阻效应元件1a施加的直流磁场12a的强度比对磁阻效应元件1b施加的直流磁场12a的强度小。该情况下，磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率比磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率低。
由第一信号线路7a产生的高频磁场同时施加于磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4，磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的磁化与由第一信号线路7a产生的高频磁场相对应地进行振动。根据磁阻效应，与这些磁化自由层4的磁化的振动相对应，磁阻效应元件1a、1b的电阻值与所输入的高频信号相对应地进行振动。当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1a进行振动的电阻值和流过磁阻效应元件1a的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1a向第二端口9b输出与被输入至第一端口9a的高频信号相对应的高频信号。同样，当从直流电流输入端子11施加直流电流时，作为磁阻效应元件1b进行振动的电阻值和流过磁阻效应元件1b的直流电流的积即电压，从磁阻效应元件1b向第二端口9b输出与被输入至第一端口9a的高频信号相对应的高频信号。
磁阻效应元件1a、1b的磁化固定层2的磁化16的方向相同。关于磁阻效应元件1a、1b，优选第一信号线路7a相对于磁阻效应元件1a、1b配置为，与磁化固定层2的磁化16的方向平行的直线2a和与从第一信号线路7a产生的磁化自由层4的高频磁场的方向平行的直线14形成的角的角度为5度以上65度以下。该角度更优选为20度以上55度以下。另外，沿与第一信号线路7a平行的方向配置有各磁场施加机构12，以使其对磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4施加直流磁场12a。
由第一信号线路7a产生的高频磁场的频率与从第一端口9a输入的高频信号的频率相对应。在从各磁场施加机构12对各磁阻效应元件1a、1b个别地施加直流磁场12a的状态下，由第一信号线路7a产生的高频磁场施加于磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4时，根据磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的强磁性共振效应，相对于所输入的高频信号中的、频率为磁阻效应元件1a或1b的磁化自由层4的强磁性共振频率的附近的频率信号，磁化自由层4的磁化大幅振动，磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的电阻值大幅振动，因此，磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率的高频信号，以比其它频率的高频信号大的强度从磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b向第二端口9b输出。即，使得磁阻效应器件104具有能够使磁阻效应元件1a或磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率附近的频率(通带的频率)的高频信号选择性通过的作为高频滤波器的频率特性。
另外，与第一实施方式的磁阻效应器件100相同，磁阻效应器件104也可以作为隔离器起作用。
图18是表示被输入至磁阻效应器件104的高频信号的频率和输出电压的振幅的关系的图表。图18的纵轴表示输出电压的振幅，横轴表示频率。例如，如图18所示，假设：使对磁阻效应元件1a施加的磁场比对另一磁阻效应元件1b施加的磁场强度小的情况下的、磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率为f1、磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率为f2时，f1＜f2。如图18所示，在以磁阻效应元件1a的磁化自由层4的强磁性共振频率f1附近的频率(图18所示的通频带500a)的一部分和磁阻效应元件1b的磁化自由层4的强磁性共振频率f2附近的频率(图18所示的通频带500b)的一部分重合的方式调整各磁场施加机构12对磁阻效应元件1a、1b分别施加的磁场强度时，如图18所示，磁阻效应器件104可以具有比第一实施方式的磁阻效应器件100带宽更宽的通频带(图18所示的通频带500)。
进而，通过改变对磁阻效应元件1a、1b施加的直流电流、或从各磁场施加机构12对磁阻效应元件1a、1b分别施加的磁场强度，可以任意变更其带宽。由此，磁阻效应器件104可以作为能够任意变更通频带500的频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，与第一实施方式的磁阻效应器件100相同，也可以作为以通频带500为工作频带的可以改变信号的相位的移相器或可进行信号的放大的放大器起作用。
这样，磁阻效应器件104具有多个作为频率设定机构的磁场施加机构12，以能够个别地设定多个磁阻效应元件1a、1b各自的磁化自由层4的强磁性共振频率，因此，能够个别地控制各磁阻效应元件的磁化自由层4的强磁性共振频率。进而，由于多个磁阻效应元件1a、1b彼此串联连接，所以在与各磁阻效应元件的磁化自由层4的强磁性共振频率相同的多个频率附近，为了向第二端口9b输出强度大的高频信号，可以设置具有一定宽度的通频带500。进而，通过改变对磁阻效应元件1a、1b施加的直流电流或者磁场，可以任意变更其带宽。即，磁阻效应器件104可以作为能够任意变更通频带500的、频率可变的滤波器或隔离器起作用，进而，也可以作为以通频带500为工作频带的移相器或放大器起作用。
另外，在第五实施方式的磁阻效应器件104中，将两个磁阻效应元件1a、1b彼此串联连接，并具备两个频率设定机构(磁场施加机构12)，以能够个别地设定各磁阻效应元件1a、1b的磁化自由层4的强磁性共振频率，但也可以将三个以上的磁阻效应元件彼此串联连接，并具备三个以上的频率设定机构(磁场施加机构12)，以能够个别地设定各磁阻效应元件的磁化自由层4的强磁性共振频率。该情况下，可以进一步加宽通频带的宽度。
另外，在第五实施方式的磁阻效应器件104中，两个磁阻效应元件1a、1b的结构彼此相同，但多个磁阻效应元件的结构也可以互不相同。
以上，对本发明的最佳实施方式进行了说明，但除上述说明的实施方式以外也可以进行变化。例如，在第一至第五实施方式中，以将直流电流输入端子11连接于电感器10和地线8之间的结构为例进行了说明，但也可以将直流电流输入端子11以与磁阻效应元件1a(1b)串联连接的方式连接于上部电极5(5a)和地线8之间，将直流电流源13与直流电流输入端子11和地线8相连接，且电感器10以相对于第二端口9b与第二信号线路7b并联连接的方式与第二信号线路7b相连接，进而也可以经由基准电位端子30与地线8连接。
另外，除第一至第五实施方式的电感器10以外，也可以使用电阻元件。该情况下，该电阻元件具有通过电阻成分截断电流的高频成分的功能。该电阻元件为片式电阻或图案线路形成的电阻的哪一个都可以。该电阻元件的电阻值优选为第二信号线路7b的特性阻抗以上。例如，在第二信号线路7b的特性阻抗为50Ω的情况下，在电阻元件的电阻值为50Ω时，45％的高频功率可以由电阻元件截断，在电阻元件的电阻值为500Ω时，90％的高频功率可以由电阻元件截断。从直流电流输入端子11输入的直流电流在包含磁阻效应元件1a(1b)、第二信号线路7b、电阻元件、直流电流输入端子11及地线8而形成的闭合电路流通。通过该闭合电路，可以对磁阻效应元件1a(1b)高效地施加直流电流。
在除第一至第五实施方式中的电感器10以外使用电阻元件的情况下，在可以使从直流电流输入端子11施加的直流电流高效地在包含磁阻效应元件1a(1b)、第二信号线路7b、电阻元件、直流电流输入端子11及地线8而形成的闭合电路中流通这一点上，优选在电阻元件向第二信号线路7b的连接部和第二端口9b之间的第二信号线路7b中串联连接用于截断直流信号的电容器。
另外，在第一至第五实施方式中，与直流电流输入端子11连接的直流电流源13也可以没有电感器10，只要具有在截断电流的高频成分的同时使电流的直流成分通过的功能即可。该情况下，从直流电流输入端子11输入的直流电流在包含磁阻效应元件1a(1b)、第二信号线路7b、直流电流输入端子11及地线8而形成的闭合电路中流通。通过该闭合电路可以高效地对磁阻效应元件1a(1b)施加直流电流。
另外，在第一至第五实施方式中，以磁阻效应器件100(101、102、103、104)作为频率设定机构(有效磁场设定结构)具有磁场施加机构12为例进行了说明，但频率设定机构(有效磁场设定机构)也可以为以下所示的其它例。例如，对磁阻效应元件施加电场，通过使该电场变化而使磁化自由层中的各向异性磁场Hk发生变化，从而使磁化自由层中的有效磁场变化，可以改变磁阻效应元件的磁化自由层的强磁性共振频率。该情况下，对磁阻效应元件施加电场的机构成为频率设定机构(有效磁场设定机构)。另外，在磁化自由层的附近设置压电体，对该压电体施加电场使压电体变形，使磁化自由层发生应变，从而可以使磁化自由层中的各向异性磁场Hk变化，使磁化自由层中的有效磁场变化，改变磁阻效应元件的磁化自由层的强磁性共振频率。该情况下，对压电体施加电场的机构及压电体成为频率设定机构(有效磁场设定机构)。另外，将具有电磁效用的反强磁性体或亚铁磁性体即控制膜设置为与磁化自由层磁耦合，并对控制膜施加磁场及电场，通过使对控制膜施加的磁场及电场的至少一方变化，可以使磁化自由层中的交换耦合磁场HEX变化且使磁化自由层中的有效磁场变化，可以改变磁阻效应元件的磁化自由层的强磁性共振频率。该情况下，对控制膜施加磁场的机构、对控制膜施加电场的机构及控制膜成为频率设定机构(有效磁场设定机构)。
另外，即使没有频率设定机构(即使不施加磁场施加机构12的直流磁场)，在各磁阻效应元件的磁化自由层4的强磁性共振频率为所希望的频率的情况下，也可以没有频率设定机构(磁场施加机构12)。
另外，在第一至第五实施方式中，磁阻效应器件100(101、102、103、104)也可以具有与第一信号线路7a连接的电阻元件、电感器及电容器中的至少一个，通过由它们进行阻抗的调整，可以进行第一端口9a中的阻抗匹配。
另外，在第一至第五实施方式中，作为磁阻效应器件100(101、102、103、104)，以向第一端口9a输入单端信号的高频信号的方式为例进行了说明，但也可以是向第一端口9a输入差动信号的高频信号的方式。该情况下，磁阻效应器件100(101、102、103、104)也可以具有与第一信号线路7a连接的电阻元件、电感器及电容器中的至少一个，通过由它们进行阻抗的调整，可以进行第一端口9a中的阻抗匹配。图19表示设定为将第一实施方式的磁阻效应器件100变形，向第一端口9a输入差动信号的高频信号的方式的磁阻效应器件105的剖面示意图。在磁阻效应器件105中，第一信号线路7a不与地线8连接，而与输入差动信号的高频信号的第一端口9a连接，且在第一信号线路7a中连接有电阻元件31。在磁阻效应器件105中，向第一端口9a输入差动信号的高频信号，从第二端口9b输出单端信号的高频信号，因此，磁阻效应器件105可以作为平衡－不平衡变换器起作用。同样，将磁阻效应器件101、102、103、104变形为向第一端口9a输入差动信号的高频信号的方式的磁阻效应器件也可以作为平衡－不平衡变换器起作用。

Claims (19)

1.一种磁阻效应器件，其特征在于，
具备：具有磁化固定层、隔离层及磁化的方向可变化的磁化自由层的磁阻效应元件、输入高频信号的第一端口、输出高频信号的第二端口、与所述第一端口连接，供与输入至所述第一端口的高频信号相对应的高频电流流动的第一信号线路、第二信号线路、直流电流输入端子，
所述磁阻效应元件以由所述第一信号线路产生的高频磁场施加在所述磁化自由层的方式配置，
所述第一信号线路经由绝缘体与所述磁阻效应元件隔离，
所述磁阻效应元件和所述第二端口经由所述第二信号线路相连接，
所述直流电流输入端子与所述磁阻效应元件连接。
2.根据权利要求1所述的磁阻效应器件，其特征在于，
具有可设定所述磁化自由层的强磁性共振频率的频率设定机构。
3.根据权利要求2所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述频率设定机构是可设定所述磁化自由层中的有效磁场的有效磁场设定机构，可以使所述有效磁场变化而改变所述磁化自由层的强磁性共振频率。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的磁阻效应器件，其特征在于，
与所述磁化固定层的磁化方向平行的直线和与所述磁化自由层中的所述高频磁场的方向平行的直线形成的角的角度为5度以上、65度以下。
5.根据权利要求4所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述角度为20度以上、55度以下。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个所述磁阻效应元件彼此并联连接。
7.根据权利要求4所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个所述磁阻效应元件彼此并联连接。
8.根据权利要求5所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个所述磁阻效应元件彼此并联连接。
9.根据权利要求2或3所述的磁阻效应器件，其特征在于，
多个所述磁阻效应元件彼此并联连接，所述磁阻效应器件具有多个所述频率设定机构，以能够个别地设定所述多个磁阻效应元件各自的所述磁化自由层的强磁性共振频率。
10.根据权利要求1～3中任一项所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个所述磁阻效应元件彼此串联连接。
11.根据权利要求4所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个所述磁阻效应元件彼此串联连接。
12.根据权利要求5所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的多个所述磁阻效应元件彼此串联连接。
13.根据权利要求2或3所述的磁阻效应器件，其特征在于，
多个所述磁阻效应元件彼此串联连接，所述磁阻效应器件具有多个所述频率设定机构，以能够个别地设定所述多个磁阻效应元件各自的所述磁化自由层的强磁性共振频率。
14.根据权利要求6所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的所述多个磁阻效应元件，平面观察形状的长宽比互不相同。
15.根据权利要求7所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的所述多个磁阻效应元件，平面观察形状的长宽比互不相同。
16.根据权利要求8所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的所述多个磁阻效应元件，平面观察形状的长宽比互不相同。
17.根据权利要求10所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的所述多个磁阻效应元件，平面观察形状的长宽比互不相同。
18.根据权利要求11所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的所述多个磁阻效应元件，平面观察形状的长宽比互不相同。
19.根据权利要求12所述的磁阻效应器件，其特征在于，
所述磁化自由层的强磁性共振频率互不相同的所述多个磁阻效应元件，平面观察形状的长宽比互不相同。
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