CN111796220B - 磁传感器、传感器模块及诊断装置 - Google Patents
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Abstract
提供能够提高检测灵敏度的磁传感器、传感器模块及诊断装置。根据实施方式,磁传感器包括第1元件、第1布线及第1磁性部。所述第1元件包括第1磁性层、第1对置磁性层和设置于所述第1磁性层与所述第1对置磁性层之间的第1非磁性层。从所述第1对置磁性层向所述第1磁性层的方向沿着第1方向。所述第1布线在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸。所述第1磁性部包括第1区域及所述第1对置区域。所述第1布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第1区域与所述第1对置区域之间。
Description
本申请以日本专利申请2019-070823(申请日2019年4月2日)以及日本专利申请2020-24215(申请日2020年2月17日)为基础,根据该申请而享有优先权利。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及磁传感器、传感器模块及诊断装置。
背景技术
存在使用了磁性层的磁传感器。存在使用了磁传感器的诊断装置。在磁传感器中,期望检测灵敏度的提高。
发明内容
本发明的实施方式提供能够提高检测灵敏度的磁传感器、传感器模块以及诊断装置。
用于解决课题的技术方案
根据本发明的实施方式,磁传感器包括第1元件、第1布线以及第1磁性部。所述第1元件包括第1磁性层、第1对置磁性层以及设置于所述第1磁性层与所述第1对置磁性层之间的第1非磁性层。从所述第1对置磁性层朝向所述第1磁性层的方向沿着第1方向。所述第1布线在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸。所述第1磁性部包括第1区域以及第1对置区域。所述第1布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第1区域与所述第1对置区域之间。
根据上述构成的磁传感器,能够提供可提高检测灵敏度的磁传感器、传感器模块以及诊断装置。
附图说明
图1的(a)以及图1的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图2是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
图3是例示第1实施方式涉及的磁传感器的动作的示意性剖视图。
图4是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图5的(a)以及图5的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的一部分的示意图。
图6的(a)以及图6的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
图7是例示磁传感器的特性的坐标图。
图8是例示磁传感器的特性的坐标图。
图9的(a)以及图9的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意性剖视图。
图10是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图11是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图12的(a)以及图12的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图13的(a)以及图13的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图14的(a)以及图14的(b)是例示第2实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图15的(a)以及图15的(b)是例示第2实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图16是例示第2实施方式涉及的磁传感器中的动作的示意性剖视图。
图17的(a)以及图17的(b)是例示第2实施方式涉及的磁传感器的一部分的示意图。
图18的(a)~图18的(c)是例示第2实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
图19的(a)以及图19的(b)是例示第2实施方式涉及的磁传感器的一部分的示意图。
图20的(a)以及图20的(b)是例示第2实施方式涉及的磁传感器的一部分的示意图。
图21是例示第2实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
图22是例示第2实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
图23是例示第2实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
图24的(a)~图24的(d)是例示实施方式涉及的磁传感器的制造方法的示意性剖视图。
图25的(a)~图25的(c)是例示实施方式涉及的磁传感器的制造方法的示意性剖视图。
图26是表示第3实施方式涉及的磁传感器以及诊断装置的示意图。
图27是表示第4实施方式涉及的其他的磁传感器的示意图。
图28的(a)以及图28的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
标号说明
10s…基体;11~14…第1~第4磁性层;11E~14E…第1~第4元件;11Ee~14Ee…第1~第4端部;11Ef~14Ef…第1~第4另一端部;11F、11cF…磁性膜;11Fs…层叠膜;11c~14c…第1~第4对置磁性层;11n~14n…第1~第4非磁性层;11nF…非磁性膜;21~24…第1~第4布线;21B~24B…第1~第4侧布线;21BC~24BC…第1~第4对置侧布线;21BCH、21BH、21H…磁通;21BCe、22BCe…第1、第2端部;21BCf、22BCf…第1、第2另一端部;21Be~24Bf…第1~第4端部;21Bf~24Bf…第1~第4端部;21C~24C…第1~第4对置布线;21e~24e…第1~第4端部;21f~24f…第1~第4另一端部;30i…绝缘区域;31~34…第1~第4磁性部;31B~34B…第1~第4侧磁性部;31Ba~34Ba…第1~第4区域;31Bb~34Bb…第1~第4对置区域;31Bi~34Bi…绝缘区域;31Bsa~34Bsa…第1~第4侧区域;31Bsb~34Bsb…第1~第4对置侧区域;31a~34a…第1~第4区域;31b~34b…第1~第4对置区域;31i~34i…绝缘区域;31sa~34sa…第1~第4侧区域;31sb~34sb…第1~第4对置侧区域;51~53…磁性膜;61、62…掩模材料;61i~63i…绝缘膜;71~73…第1~第3电路;73a、73b、73p…连接点;110、110A、111~114、120~122、150…磁传感器;210、211、214、220、210、222…传感器模块;301…传感器部;302…基体;303…输入输出布线;305…基体;500…诊断装置;502…控制机构;504…信号输入输出部;506…传感器驱动部;508…信号处理部;510…信号解析部;512…数据处理部;516…图像化诊断部;E1、E2…电压;Ha1、Ha2…第1、第2交流磁场;Hax…交流磁场;Hm、Hx…磁场;Ia1~Ia4…交流电流;IaB1~IaB4…交流电流;IaBC1、IaBC2…交流电流;IaC1~IaC4…交流电流;Id1~Id4…电流;L1~L4、LB1~LB4…长度;P1~P4…第1~第4连接点;R0、Rx…电阻;R1~R4…第1~第4电阻部;Sig0…输出信号;Sigx…信号;T1…第1周期;f1…第1频率;tm…时间
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
附图是示意性或概念性的图,各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等不一定限于与现实的相同。即使在表示相同部分的情况下,也存在根据附图不同而彼此的尺寸和/或比率不同地表示的情况。
本申请说明书和各图中,对于与关于已出现的图的已说明过的要素同样的要素标注同一标号并适当省略详细的说明。
(第1实施方式)
图1的(a)以及图1的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图1的(a)是立体图。图1的(b)是图1的(a)的A1-A2线剖视图。
如图1的(a)所示,实施方式涉及的磁传感器110包括第1元件11E、第1布线21以及第1磁性部31。
第1元件11E包括第1磁性层11、第1对置磁性层11c以及第1非磁性层11n。第1非磁性层11n设置于第1磁性层11与第1对置磁性层11c之间。
第1非磁性层11n例如是导电性的。在该情况下,第1非磁性层11n包含Cu等。在该情况下,第1元件11E作为GMR元件发挥功能。第1非磁性层11n例如可以是绝缘性的。在该情况下,第1非磁性层11n包含MgO等。在该情况下,第1元件11E作为TMR元件发挥功能。
从第1对置磁性层11c朝向第1磁性层11的方向沿着第1方向。将第1方向设为Z轴方向。将与Z轴方向垂直的一个方向设为X轴方向。将与Z轴方向以及X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。
第1布线21在第2方向上延伸。第2方向与第1方向(Z轴方向)交叉。第2方向例如是Y轴方向。
第1布线21的沿着Y轴方向的长度比第1布线21的沿着Z轴方向的长度长。第1布线21的沿着Y轴方向的长度比第1布线21的沿着X轴方向的长度长。
第1磁性部31包括第1区域31a以及第1对置区域31b。第1布线21的至少一部分在第1方向(Z轴方向)上位于第1区域31a与第1对置区域31b之间。
向第1元件11E施加测定对象的磁场。第1元件11E的电阻根据该磁场而变化。例如,通过所施加的磁场,第1磁性层11的磁化与第1对置磁性层11c的磁化之间的角度会变化。电阻根据角度的变化而发生变化。电阻的变化例如基于磁阻效应。
在实施方式中,如后所述,对第1布线21供给交流电流。通过该交流电流,从第1布线21发生交流磁场。该交流磁场和测定对象的磁场施加于第1元件11E。通过这两种磁场,第1元件11E的电阻被调制。通过检测与调制后的电阻对应的电信号,并进行适当的处理,来检测测定对象的磁场。
第1磁性部31例如作为MFC(Magnetic Flux Concentrator,磁通集中器)发挥功能。第1磁性部31例如包含选自NiFe合金、FeCo合金以及CoZrNb合金中的至少一种。第1磁性部31例如包含非晶态合金。第1磁性部31例如包含具有高的导磁率的材料。第1磁性部31例如包含软磁性材料。由于高导磁率,例如来自外部的磁场会容易集中在第1元件11E的区域。
在实施方式中,第1布线21的至少一部分位于第1区域31a与第1对置区域31b之间。由此,在交流电流流过了第1布线21时产生的交流磁场会容易被封闭在第1磁性部31中。交流磁场被有效地施加于第1元件11E。由此,能够提高检测灵敏度。根据实施方式,能够提供可提高检测灵敏度的磁传感器。
在实施方式中,优选第1磁性部31与第1元件11E之间的距离(例如沿着X轴方向的距离)例如为第1磁性部31的沿着第3方向(X轴方向)的长度(例如宽度)的1/1000倍以下。由此,来自第1磁性部31的磁场会容易被有效地施加于第1元件11E。
如图1的(b)所示,可以在第1布线21与第1磁性部31之间设置绝缘区域31i。
如图1的(b)所示,在该例子中,从第1区域31a朝向第1元件11E的第3方向与包含第1方向及第2方向的平面(Z-Y平面)交叉。第3方向例如是X轴方向。
在实施方式中,从第1区域31a朝向第1元件11E的方向可以沿着第1方向(Z轴方向)。
在该例子中,第1磁性部31还包括第1侧区域31sa以及第1对置侧区域31sb。第1布线21的至少一部分在第3方向(X轴方向)上位于第1侧区域31sa与第1对置侧区域31sb之间。在该例子中,第1区域31a、第1对置区域31b、第1侧区域31sa以及第1对置侧区域31sb彼此连续。如后所述,这些区域的一部分也可以通过绝缘区域等被截断。
如图1的(a)以及图1的(b)所示,在该例子中,磁传感器110还包括第1侧布线21B以及第1侧磁性部31B。
第1侧磁性部31B包括第1侧磁性部31B的第1区域31Ba以及第1侧磁性部31B的第1对置区域31Bb。第1侧布线21B的至少一部分在第1方向(Z轴方向)上位于第1侧磁性部31B的第1区域31Ba与第1侧磁性部31B的第1对置区域31Bb之间。
在该例子中,第1元件11E的第3方向(X轴方向)上的位置位于第1布线21的第3方向上的位置与第1侧布线21B的第3方向上的位置之间。
如后所述,第1布线21以及第1侧布线21B并联地相互电连接。例如,在第1布线21以及第1侧布线21B中流动的电流具有彼此相同的方向。从第1布线21产生的磁场和从第1侧布线21B产生的磁场在第1元件11E的位置处具有相同的方向。这些磁场有效地被施加于第1元件11E。由此,可以获得更高的检测灵敏度。
如已经说明过的那样,在该例子中,第1磁性部31包括第1磁性部31的第1侧区域31sa以及第1磁性部31的第1对置侧区域31sb。第1布线21的至少一部分在第3方向(X轴方向)上位于第1磁性部31的第1侧区域31sa与第1磁性部31的第1对置侧区域31sb之间。
第1侧磁性部31B包括第1侧磁性部31B的第1侧区域31Bsa以及第1侧磁性部31B的第1对置侧区域31Bsb。第1侧布线21B的至少一部分在第3方向(X轴方向)上位于第1侧磁性部31B的第1侧区域31Bsa与第1侧磁性部31B的第1对置侧区域31Bsb之间。
第1磁性部31的第1对置侧区域31sb的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第1磁性部31的第1侧区域31sa的在第3方向上的位置与第1侧磁性部31B的第1侧区域31Bsa的在第3方向上的位置之间。
第1侧磁性部31B的第1对置侧区域31Bsb的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第1磁性部31的第1对置侧区域31sb的在第3方向上的位置与第1侧磁性部31B的第1侧区域31Bsa的在第3方向上的位置之间。
这样的构成例如作为一个传感器部发挥功能。
如图1的(a)以及图1的(b)所示,将第1磁性部31的沿着第3方向(X轴方向)的长度设为长度L1。将第1侧磁性部31B的沿着第3方向(X轴方向)的长度设为长度LB1。这些长度可以相互不同。例如,第1磁性部31的沿着第3方向的长度L1可以比第1侧磁性部31B的沿着第3方向的长度LB1长。
例如,也可以设置多个包括第1元件11E、第1布线21、第1侧布线21B、第1磁性部31以及第1侧磁性部31B的构成(一个传感器部)。在该情况下,在X轴方向上,设置于两个元件之间的区域的磁性部的宽度可以比设置于两个元件的外侧的区域的磁性部的宽度小。由此,磁传感器整体的尺寸会容易缩小。
如图1的(b)所示,也可以在第1侧布线21B与第1侧磁性部31B之间设置绝缘区域31Bi。
以下,对向磁传感器110供给的电流的例子进行说明。
图2是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
如图2所示,磁传感器110可以还包括第1电路71。
第1布线21包括第1布线21的第1端部21e和第1布线21的第1另一端部21f。从第1布线21的第1端部21e朝向第1布线21的第1另一端部21f的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第1侧布线21B包括第1侧布线21B的第1端部21Be和第1侧布线21B的第1另一端部21Bf。从第1侧布线21B的第1端部21Be朝向第1侧布线21B的第1另一端部21Bf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
从第1布线21的第1端部21e朝向第1侧布线21B的第1端部21Be的方向沿着第3方向(X轴方向)。从第1布线21的第1另一端部21f朝向第1侧布线21B的第1另一端部21Bf的方向沿着第3方向(X轴方向)。
第1布线21的第1端部21e与第1侧布线21B的第1端部21Be彼此电连接。第1布线21的第1另一端部21f与第1侧布线21B的第1另一端部21Bf彼此电连接。这样,第1布线21以及第1侧布线21B相互并联地连接。
第1电路71与第1布线21的第1端部21e(以及第1侧布线21B的第1端部21Be)以及第1布线21的第1另一端部21f(以及第1侧布线21B的第1另一端部21Bf)电连接。第1电路71对第1布线21以及第1侧布线21B供给交流电流(交流电流Ia1以及交流电流IaB1)。
例如,在交流电流Ia1从第1布线21的第1另一端部21f向第1布线21的第1端部21e流动时,交流电流IaB1从第1侧布线21B的第1另一端部21Bf向第1侧布线21B的第1端部21Be流动。
磁传感器110还可以包括第2电路72。第2电路72与第1元件11E电连接。例如,第2电路72与第1元件11E的第1端部11Ee以及第1元件11E的第1另一端部11Ef电连接。在该例子中,在第1元件11E中,直流电流在第1端部11Ee与第1另一端部11Ef之间流动。在该情况下,第1元件11E是面内通电型元件。
在实施方式中,在第1元件11E中流动的电流也可以沿着Z轴方向流动。在该情况下,第1元件11E是垂直通电型元件。
第2电路72例如也可以检测与对应于第1元件11E的电阻的值(电阻、电压或电流等)的变化对应的值。
图3是例示第1实施方式涉及的磁传感器的动作的示意性剖视图。
如图3所示,当电流流过第1布线21时,产生磁通21H。当电流流过第1侧布线21B时,产生磁通21BH。磁通21H实质上被封闭在第1磁性部31中。磁通21BH实质上被封闭在第1侧磁性部31B中。在第1磁性部31以及第1侧磁性部31B之间的区域,磁通21H以及磁通21BH有效地施加于第1元件11E。
进而,通过第1磁性部31以及第1侧磁性部31B,作为检测对象的来自外部的磁场Hm被集中,有效地施加于第1元件11E。
由此,在第1元件11E中,产生与流过第1布线21的交流电流以及流过第1侧布线21B的交流电流相应的、大的电阻的变化。并且,产生与作为检测对象的来自外部的磁场Hm相应的、大的电阻的变化。由此,可获得高的检测灵敏度。
实施方式涉及的传感器模块210(参照图2)例如包括磁传感器110以及第1电路71。传感器模块210也可以包括第2电路72。
图4是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
如图4所示,实施方式涉及的磁传感器110A包括第1电阻部R1~第4电阻部R4。例如,第1电阻部R1的一端与第2电阻部R2的一端连接。第1电阻部R1的另一端与第3电阻部R3的一端连接。第2电阻部R2的另一端与第4电阻部R4的一端连接。第3电阻部R3的另一端与第4电阻部R4的另一端连接。
例如,第1电阻部R1的另一端与第3电阻部R3的一端的连接点被设为第1连接点P1。第2电阻部R2的另一端与第4电阻部R4的一端的连接点被设为第2连接点P2。第1电阻部R1的一端与第2电阻部R2的一端的连接点被设为第3连接点P3。第3电阻部R3的另一端与第4电阻部R4的另一端的连接点被设为第4连接点P4。
例如,对第1连接点P1与第2连接点P2之间施加电压E1。检测此时的、第3连接点P3与第4连接点P4之间的电压E2。电压E1的施加以及电压E2的检测例如由第2电路72进行。磁传感器110A例如包括电桥电路。
在磁传感器110A中,在第1电阻部R1~第4电阻部R4中的任一个中使用包括第1元件11E、第1布线21以及第1磁性部31的元件。例如,第1元件11E被用作上述的第1电阻部R1。第1元件11E的第1端部11Ee与第1电阻部R1的一端对应。第1元件11E的第1另一端部11Ef与第1电阻部R1的另一端对应。
通过磁传感器110A包括电桥电路,由此例如能够获得更高的检测灵敏度。
在第1电阻部R1包括第1元件11E、第1布线21以及第1磁性部31的情况下的一个例子中,第2电阻部R2~第4电阻部R4包括第1元件11E以及第1布线21,不包括第1磁性部31。在这样的第2电阻部R2~第4电阻部R4中,没有设置MFC。例如,施加于第2电阻部R2~第4电阻部R4的检测对象的磁场成为施加于第1电阻部R1的磁场的1/100以下的程度。在该情况下,第2电阻部R2~第4电阻部R4能够视为电阻体。
这样的传感器部可以设置多个。以下,关于包括第2元件的传感器部的例子进行说明。
图5的(a)以及图5的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的一部分的示意图。
图5的(a)是立体图。图5的(b)是图5的(a)的B1-B2线剖视图。
如图5的(a)所示,实施方式涉及的磁传感器111在第1元件11E、第1布线21以及第1磁性部31(参照图1的(a))的基础上,还包括第2元件12E、第2布线22以及第2磁性部32。对于第1元件11E、第1布线21以及第1磁性部31,由于应用了已经说明过的构成,因此省略说明。
如图5的(a)所示,第2元件12E包括第2磁性层12、第2对置磁性层12c以及第2非磁性层12n。第2非磁性层12n设置于第2磁性层12与第2对置磁性层12c之间。从第2对置磁性层12c向第2磁性层12的方向沿着第1方向(Z轴方向)。
第2布线22在第2方向(Y轴方向)上延伸。第2磁性部32包括第2区域32a以及第2对置区域32b。第2布线22的至少一部分在第1方向(Z轴方向)上位于第2区域32a与第2对置区域32b之间。
由流过第2布线22的电流产生的磁场被高效地施加于第2元件12E。由此,能够得到高的检测灵敏度。
在该例子中,从第2元件12E向第2区域32a的方向沿着第3方向(X轴方向)。
在该例子中,第2磁性部32还包括第2侧区域32sa以及第2对置侧区域32sb。第2布线22的至少一部分在第3方向(X轴方向)上位于第2侧区域32sa与第2对置侧区域32sb之间。
在该例子中,设置有第2侧布线22B以及第2侧磁性部32B。第2侧布线22B在第2方向(Y轴方向)上延伸。第2侧磁性部32B包括第2侧磁性部32B的第2区域32Ba以及第2侧磁性部32B的第2对置区域32Bb。第2侧布线22B的至少一部分在第1方向(Z轴方向)上位于第2侧磁性部32B的第2区域32Ba与第2侧磁性部32B的第2对置区域32Bb之间。
第2元件12E的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第2布线22的在第3方向上的位置与第2侧布线22B的在第3方向上的位置之间。
例如,第2侧磁性部32B还包括第2侧磁性部32B的第2侧区域32Bsa以及第2侧磁性部32B的第2对置侧区域32Bsb。
第2侧布线22B的至少一部分在第3方向(X轴方向)上位于第2侧磁性部32B的第2侧区域32Bsa与第2侧磁性部32B的第2对置侧区域32Bsb之间。
第2磁性部32的第2对置侧区域32sb的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第2磁性部32的第2侧区域32sa的在第3方向上的位置与第2侧磁性部32B的第2侧区域32Bsa的在第3方向上的位置之间。
第2侧磁性部32B的第2对置侧区域32Bsb的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第2磁性部32的第2对置侧区域32sb的在第3方向上的位置与第2侧磁性部32B的第2侧区域32Bsa的在第3方向上的位置之间。
在该例子中,第2磁性部32的沿着X轴方向的长度也可以与第2侧磁性部32B的沿着X轴方向的长度不同。例如,第2磁性部32的沿着第3方向(X轴方向)的长度L2可以比第2侧磁性部32B的沿着第3方向的长度LB2长。
由此,例如,能够缩短第1元件11E与第2元件12E之间的距离(沿着X轴方向的距离)。例如,能够减小磁传感器111的尺寸。
如图5的(b)所示,也可以在第2布线22与第2磁性部32之间设置绝缘区域32i。也可以在第2侧布线22B与第2侧磁性部32B之间设置绝缘区域32Bi。
图6的(a)以及图6的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
如图6的(a)所示,例如,在X轴方向上在第1布线21与第2布线22之间设置第1侧布线21B。例如,在X轴方向上在第1侧布线21B与第2布线22之间设置第2侧布线22B。
第1布线21包括第1布线21的第1端部21e和第1布线21的第1另一端部21f。从第1布线21的第1端部21e向第1布线21的第1另一端部21f的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第1侧布线21B包括第1侧布线21B的第1端部21Be和第1侧布线21B的第1另一端部21Bf。从第1侧布线21B的第1端部21Be向第1侧布线21B的第1另一端部21Bf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
从第1布线21的第1端部21e向第1侧布线21B的第1端部21Be的方向沿着第3方向(X轴方向)。从第1布线21的第1另一端部21f向第1侧布线21B的第1另一端部21Bf的方向沿着第3方向(X轴方向)。第1布线21的第1端部21e与第1侧布线21B的第1端部21Be彼此电连接。第1布线21的第1另一端部21f与第1侧布线21B的第1另一端部21Bf彼此电连接。
第2布线22包括第2布线22的第2端部22e和第2布线22的第2另一端部22f。从第2布线22的第2端部22e向第2布线22的第2另一端部22f的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第2侧布线22B包括第2侧布线22B的第2端部22Be和第2侧布线22B的第2另一端部22Bf。从第2侧布线22B的第2端部22Be向第2侧布线22B的第2另一端部22Bf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
从第2侧布线22B的第2端部22Be向第2布线22的第2端部22e的方向沿着第3方向(X轴方向)。从第2侧布线22B的第2另一端部22Bf向第2布线22的第2另一端部22f的方向沿着第3方向(X轴方向)。第2布线22的第2端部22e与第2侧布线22B的第2端部22Be彼此电连接。第2布线22的第2另一端部22f与第2侧布线22B的第2另一端部22Bf彼此电连接。
第2布线22的第2端部22e与第1布线21的第1端部21e电连接。
第1电路71与第1布线21的第1另一端部21f以及第2布线22的第2另一端部22f电连接。第1电路71对第1布线21、第1侧布线21B、第2布线22以及第2侧布线22B供给交流电流。
例如,第1电路71对第1布线21供给交流电流Ia1。第1电路71对第1侧布线21B供给交流电流IaB1。第1电路71对第2布线22供给交流电流Ia2。第1电路71对第2侧布线22B供给交流电流IaB2。例如,这些交流电流的频率彼此实质上相同。
交流电流IaB1的方向与交流电流Ia1的方向相同。交流电流IaB2的方向与交流电流Ia2的方向相同。交流电流Ia2的方向与交流电流Ia1的方向相反。
如图6的(a)所示,例如,在X轴方向上,在第1布线21与第1侧布线21B之间设置第1元件11E。例如,在X轴方向上,在第2侧布线22B与第2布线22之间设置第2元件12E。
如图6的(b)所示,第1元件11E包括第1端部11Ee和第1另一端部11Ef。从第1端部11Ee向第1另一端部11Ef的方向沿着Y轴方向。第2元件12E包括第2端部12Ee和第2另一端部12Ef。从第2端部12Ee向第2另一端部12Ef的方向沿着Y轴方向。
例如,从第1端部11Ee向第2端部12Ee的方向沿着X轴方向。从第1另一端部11Ef向第2另一端部12Ef的方向沿着X轴方向。
第2电路72例如与第1元件11E以及第2元件12E电连接。例如,第2电路72与第1端部11Ee电连接,并且与第2端部12Ee电连接。第1另一端部11Ef与第2另一端部12Ef电连接。在该例子中,第1元件11E以及第2元件12E彼此串联地电连接。
例如,第2电路72对第1元件11E供给电流Id1。第2电路72对第2元件12E供给电流Id2。第2电路72例如对第1元件11E以及第2元件12E施加直流电压。
在该例子中,设置有第3电路73。第3电路73对第1元件11E与第2元件12E之间的连接点73p的电位进行检测。
例如,作为检测对象的来自外部的磁场Hm被施加于磁传感器111。在对第1布线21、第1侧布线21B、第2布线22以及第2侧布线22B供给了交流电流时,连接点73p的电位根据来自外部的磁场Hm而变化。通过检测连接点73p的电位,能够检测作为检测对象的来自外部的磁场Hm。
以下,关于由来自外部的磁场Hm产生的电阻的变化的例子进行说明。以下,关于第1元件11E的特性,进行说明。关于第1元件11E的说明也能够应用于第2元件12E。
例如,对第1元件11E施加磁场。该磁场例如包含沿着X轴方向的分量。第1元件11E的电阻相对于该磁场具有偶函数的特性。
图7是例示磁传感器的特性的坐标图。
图7例示了对第1元件11E施加了交流磁场Hax以及磁场Hm作为磁场Hx时的特性。磁场Hm是测定对象(检测对象)的磁场。横轴与磁场Hx对应。纵轴与第1元件11E的电阻Rx对应。在图7的例子中,交流磁场Hax是三角波。交流磁场Hax可以是正弦波或脉冲波等。将交流磁场Hax的频率设为第1频率f1。第1频率f1的倒数与第1周期T1对应。如图7所示,交流磁场Hax相对于时间tm而变化。
如图7所示,在施加了交流磁场Hax以及磁场Hm时,例如从第1元件11E获得信号Sigx。信号Sigx与电阻Rx的变化对应。在信号Sigx中,得到具有以电阻R0为基准的两种频率分量的波形。
信号Sigx(电阻Rx)包含第1频率f1的频率分量和2倍的频率2f1的分量。与第1频率f1的频率对应的波形分量起因于磁场Hm。在磁场Hm为0的情况下,实质上不产生与第1频率f1的频率对应的峰,而产生2倍的频率2f1的分量。例如,使用滤波器等,能够取出与第1频率f1的频率对应的分量。通过测定与第1频率f1的频率对应的峰的强度,能够获知检测对象的磁场Hm。2倍的频率2f1的信号例如是不需要的信号(例如噪声)。
磁场Hm可以是直流磁场,也可以是交流磁场。在磁场Hm是交流磁场的情况下,磁场Hm的频率比交流磁场Hax的频率(第1频率f1)低。
图7例示了对一个元件(第1元件11E)施加一个交流磁场Hax的情况。在实施方式中,例如,对第1元件11E施加基于流过第1布线21等的交流电流的第1交流磁场。并且,对第2元件12E施加基于流过第2布线22等的交流电流的第2交流磁场。
图8是例示磁传感器的特性的坐标图。
图8的横轴与磁场Hx对应。图8的纵轴与电阻Rx对应。如图8所例示的那样,在施加于第1元件11E的第1交流磁场Ha1和施加于第2元件12E的第2交流磁场Ha2中,相位彼此相反。
产生与第1交流磁场Ha1以及第2交流磁场Ha2分别对应的两种信号Sigx(参照图7)。在两种信号Sigx中,相位以“1/2f1”的周期进行移位。因此,例如,在两种信号Sigx的合成信号中,2倍的频率2f1的分量实质上被消除。剩余与第1频率f1的频率对应的信号。通过测定与第1频率f1的频率对应的信号(例如峰)的强度,能够获知检测对象的磁场Hm。通过使用这样的相反相位的交流磁场,能够抑制2倍的频率2f1的分量(例如,不需要的信号)。根据实施方式,能够提供可以提高检测灵敏度的磁传感器。
例如,检测与图6的(b)所例示的、与第1元件11E和第2元件12E之间的连接点73p的电位的变化对应的信号。在该信号中,通过测定与第1频率f1的频率对应的信号强度,可以得到与作为检测对象的磁场Hm有关的信息。例如,在连接点73p处的信号中,与2倍的频率2f1对应的信号强度比与第1频率f1的频率对应的信号强度小。在这样的信号中,实质上不产生与2倍的频率2f1对应的分量。
在实施方式中,由于多个元件(第1元件11E以及第2元件12E)的特性的偏差以及与这些元件电连接的布线的特性等,可以产生与2倍的频率2f1对应的分量。通过与2倍的频率2f1对应的分量显著地降低,由此能够抑制不需要的信号。可以提高检测灵敏度。例如,会容易进行放大。例如,能够使用放大率高的放大器。
在实施方式中,也可以设置第1元件11E,省略第2元件12E。在该情况下,通过使用将与2倍的频率2f1对应的信号降低并且选择性地将与第1频率f1的频率对应的信号放大那样的电路(滤波器等),能够实现高灵敏度的检测。
例如,在关于图4说明过的磁传感器110A中,第1电阻部R1可以包含包括第1元件11E、第1布线21以及第1磁性部31的元件。第2电阻部R2可以包含包括第2元件12E、第2布线22以及第2磁性部32的元件。通过由磁传感器111的两个元件形成电桥电路,例如可以得到更高的检测灵敏度。在包含第1元件11E的元件和包含第2元件12E的元件中,施加于各个元件的磁场的相位是相反的。
在磁传感器111的两个元件作为第1电阻部R1以及第2电阻部R2使用的情况的一个例中,第3电阻部R3以及第4电阻部R4包含元件以及布线,不包含磁性部。第3电阻部R3以及第4电阻部R4作为电阻体发挥功能。
如上所述,磁传感器111(参照图6的(a))包括:包含第1磁性层11的第1元件11E、包含第2磁性层12的第2元件12E、第1布线21、第2布线22、第1电路71以及第2电路72。第1电路71与第1布线21以及第2布线22电连接。第2电路72与第1元件11E以及第2元件12E电连接。第1电路71对第1布线21供给第1交流电流(交流电流Ia1),对第2布线22供给第2交流电流(交流电流Ia2)。第2电路72对第1元件11E供给第1元件电流(电流Id1),对第2元件12E供给第2元件电流(电流Id2)(参照图6的(a))。
第1时刻是第1交流电流(交流电流Ia1)为正时的时刻。第2时刻是第1交流电流(交流电流Ia1)为负时的时刻。
在第1时刻,第1交流电流(交流电流Ia1)具有第1交流电流方向,第2交流电流(交流电流Ia2)具有第2交流电流方向。这些电流的方向例如为图6的(a)以及图6的(b)所例示的“箭头”的方向。
在第2时刻,第1交流电流(交流电流Ia1)具有与第1交流电流方向相反的方向,第2交流电流(交流电流Ia2)具有与第2交流电流方向相反的方向。这些电流的方向例如是与图6的(a)以及图6的(b)所例示的“箭头”相反的方向。
在第1时刻,第1元件电流(电流Id1)具有第1元件电流方向,第2元件电流(电流Id2)具有第2元件电流方向。这些电流的方向例如是图6的(a)以及图6的(b)所例示的“箭头”方向。
在第2时刻,第1元件电流(电流Id1)具有第1元件电流方向,第2元件电流(电流Id1)具有第2元件电流方向。这些电流的方向例如是图6的(a)以及图6的(b)所例示的“箭头”的方向。
在实施方式中,第1交流电流方向具有第1元件电流的方向的分量(参照图6的(a)以及图6的(b))。第2交流电流方向具有与第2元件电流的方向相反的方向的分量。
例如,对于施加于第1元件11E以及第2元件12E的外部磁场的方向,在至少一部分的时间中,第1交流电流的相位与第2交流电流的相位相反。
这样,在施加于第1元件11E的第1交流磁场Ha1和施加于第2元件12E的第2交流磁场Ha2中,相位彼此相反。通过使用这样的相反相位的交流磁场,能够抑制2倍的频率2f1的分量(例如,不需要的信号)。根据实施方式,能够提供可以提高检测灵敏度的磁传感器。
实施方式涉及的传感器模块211(参照图6的(a)以及图6的(b))例如包括磁传感器111以及第1电路71。传感器模块211也可以包括第2电路72以及第3电路73。
图9的(a)以及图9的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意性剖视图。
如图9的(a)所示,在实施方式涉及的磁传感器112中,在第1磁性部31中,第1侧区域31sa以及第1对置侧区域31sb与第1对置区域31b连续。第1侧区域31sa以及第1对置侧区域31sb与第1区域31a分离。例如,在第1侧区域31sa与第1区域31a之间设置绝缘区域31i。例如,在第1对置侧区域31sb与第1区域31a之间设置绝缘区域31i。
在第1侧磁性部31B中,第1侧磁性部31B的第1侧区域31Bsa以及第1侧磁性部31B的第1对置侧区域31Bsb与第1侧磁性部31B的第1对置区域31Bb连续。例如,在第1侧磁性部31B的第1侧区域31Bsa与第1侧磁性部31B的第1区域31Ba之间设置绝缘区域31Bi。例如,在第1侧磁性部31B的第1对置侧区域31Bsb与第1侧磁性部31B的第1区域31Ba之间设置绝缘区域31Bi。
如图9的(b)所示,在实施方式涉及的磁传感器113中,在第1磁性部31中可以省略第1侧区域31sa以及第1对置侧区域31sb。
在磁传感器112以及113中,也能够提供可以提高检测灵敏度的磁传感器。
如图9的(a)以及图9的(b)所示,可以在第1磁性部31与第1侧磁性部31B之间设置绝缘区域30i。
图10、图11、图12的(a)、图12的(b)、图13的(a)以及图13的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图10以及图11是示意性俯视图。图12的(a)是立体图。图12的(b)是图12的(a)的C1-C2线剖视图。图13的(a)是立体图。图13的(b)是图13的(a)的D1-D2线剖视图。
如图10所示,实施方式涉及的磁传感器114在第1元件11E、第1布线21、第1磁性部31、第2元件12E、第2布线22以及第2磁性部32的基础上,还包括第3元件13E、第3布线23、第3磁性部33、第4元件14E、第4布线24以及第4磁性部34。关于第1元件11E、第1布线21、第1磁性部31、第2元件12E、第2布线22以及第2磁性部32,能够应用已经说明过的构成。
如图12的(a)以及图12的(b)所示,第3元件13E包括第3磁性层13、第3对置磁性层13c以及第3非磁性层13n。第3非磁性层13n设置于第3磁性层13与第3对置磁性层13c之间。从第3对置磁性层13c向第3磁性层13的方向沿着第1方向(Z轴方向)。
第3布线23在第2方向(例如,Y轴方向)上延伸。
如图12的(b)所示,第3磁性部33包括第3区域33a以及第3对置区域33b。第3布线23的至少一部分在第1方向(Z轴方向)上位于第3区域33a与第3对置区域33b之间。
如图13的(a)以及图13的(b)所示,第4元件14E包括第4磁性层14、第4对置磁性层14c以及第4非磁性层14n。第4非磁性层14n设置于第4磁性层14与第4对置磁性层14c之间。从第4对置磁性层14c向第4磁性层14的方向沿着第1方向(Z轴方向)。
第4布线24在第2方向(Y轴方向)上延伸。
如图13的(b)所示,第4磁性部34包括第4区域34a以及第4对置区域34b。第4布线24的至少一部分在第1方向(Z轴方向)上位于第4区域34a与第4对置区域34b之间。
如图10所示,第3布线23包括第3布线23的第3端部23e和第3布线23的第3另一端部23f。从第3布线23的第3端部23e向第3布线23的第3另一端部23f的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第4布线24包括第4布线24的第4端部24e和第4布线24的第4另一端部24f。从第4布线24的第4端部24e向第4布线24的第4另一端部24f的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第3布线23的第3另一端部23f与第4布线24的第4另一端部24f电连接。第3布线23的第3端部23e与第1布线21的第1另一端部21f电连接。第4布线24的第4端部24e与第2布线22的第2另一端部22f电连接。
在该例子中,磁传感器114还包括第3侧布线23B、第3侧磁性部33B、第4侧布线24B以及第4侧磁性部34B。
第3侧布线23B以及第4侧布线24B在第2方向(Y轴方向)上延伸。
如图12的(b)所示,第3侧磁性部33B包括第3侧磁性部33B的第3区域33Ba以及第3侧磁性部33B的第3对置区域33Bb。第3侧布线23B的至少一部分在第1方向(Z轴方向)上位于第3侧磁性部33B的第3区域33Ba与第3侧磁性部33B的第3对置区域33Bb之间。
第3元件13E的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第3布线23的在第3方向上的位置与第3侧布线23B的在第3方向上的位置之间。
如图13的(b)所示,第4侧磁性部34B包括第4侧磁性部34B的第4区域34Ba以及第4侧磁性部34B的第4对置区域34Bb。第4侧布线24B的至少一部分在第1方向(Z轴方向)上位于第4侧磁性部34B的第4区域34Ba与第4侧磁性部34B的第4对置区域34Bb之间。
第4元件14E的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第4布线24的在第3方向上的位置与第4侧布线24B的在第3方向上的位置之间。
如图12的(b)所示,在该例子中,第3磁性部33的沿着第3方向(X轴方向)的长度L3比第3侧磁性部33B的沿着第3方向的长度LB3长。
如图13的(b)所示,在该例子中,第4磁性部34的沿着第3方向(X轴方向)的长度L4比第4侧磁性部34B的沿着第3方向的长度LB4长。
如图12的(b)所示,可以在第3布线23与第3磁性部33之间设置绝缘区域33i。可以在第3侧布线23B与第3侧磁性部33B之间设置绝缘区域33Bi。
如图13的(b)所示,在第4布线24与第4磁性部34之间设置绝缘区域34i。在第4侧布线24B与第4侧磁性部34B之间设置绝缘区域34Bi。
如图12的(b)所示,在该例子中,从第3区域33a向第3元件13E的方向沿着第3方向(X轴方向)。
在该例子中,第3磁性部33还包括第3侧区域33sa以及第3对置侧区域33sb。第3布线23的至少一部分在第3方向(X轴方向)上位于第3侧区域33sa与第3对置侧区域33sb之间。
例如,第3侧磁性部33B还包括第3侧磁性部33B的第3侧区域33Bsa以及第3侧磁性部33B的第3对置侧区域33Bsb。第3侧布线23B的至少一部分在第3方向(X轴方向)上位于第3侧磁性部33B的第3侧区域33Bsa与第3侧磁性部33B的第3对置侧区域33Bsb之间。
第3磁性部33的第3对置侧区域33sb的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第3磁性部33的第3侧区域33sa的在第3方向上的位置与第3侧磁性部33B的第3侧区域33Bsa的在第3方向上的位置之间。
第3侧磁性部33B的第3对置侧区域33Bsb的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第3磁性部33的第3对置侧区域33sb的在第3方向上的位置与第3侧磁性部33B的第3侧区域33Bsa的在第3方向上的位置之间。
如图13的(b)所示,在该例子中,向第4元件14E~第4区域34a的方向沿着第3方向(X轴方向)。
在该例子中,第4磁性部34还包括第4侧区域34sa以及第4对置侧区域34sb。第4布线24的至少一部分在第3方向(X轴方向)上位于第4侧区域34sa与第4对置侧区域34sb之间。
例如,第4侧磁性部34B还包括第4侧磁性部34B的第4侧区域34Bsa以及第4侧磁性部34B的第4对置侧区域34Bsb。第4侧布线24B的至少一部分在第3方向(X轴方向)上位于第4侧磁性部34B的第4侧区域34Bsa与第4侧磁性部34B的第4对置侧区域34Bsb之间。
第4磁性部34的第4对置侧区域34sb的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第4磁性部34的第4侧区域34sa的在第3方向上的位置与第4侧磁性部34B的第4侧区域34Bsa的在第3方向上的位置之间。
第4侧磁性部34B的第4对置侧区域34Bsb的在第3方向(X轴方向)上的位置位于第4磁性部34的第4对置侧区域34sb的在第3方向上的位置与第4侧磁性部34B的第4侧区域34Bsa的在第3方向上的位置之间。
如图10所示,例如,第3侧布线23B包括第3侧布线23B的第3端部23Be和第3侧布线23B的第3另一端部23Bf。从第3侧布线23B的第3端部23Be向第3侧布线23B的第3另一端部23Bf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
从第3布线23的第3端部23e向第3侧布线23B的第3端部23Be的方向沿着第3方向(X轴方向)。从第3布线23的第3另一端部23f向第3侧布线23B的第3另一端部23Bf的方向沿着第3方向(X轴方向)。第3布线23的第3端部23e和第3侧布线23B的第3端部23Be彼此电连接。第3布线23的第3另一端部23f和第3侧布线23B的第3另一端部23Bf彼此电连接。
如图10所示,例如,第4侧布线24B包括第4侧布线24B的第4端部24Be和第4侧布线24B的第4另一端部24Bf。从第4侧布线24B的第4端部24Be向第4侧布线24B的第4另一端部24Bf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
从第4侧布线24B的第4端部24Be向第4布线24的第4端部24e的方向沿着第3方向(X轴方向)。从第4侧布线24B的第4另一端部24Bf向第4布线24的第4另一端部24f的方向沿着第3方向(X轴方向)。第4布线24的第4端部24e和第4侧布线24B的第4端部24Be彼此电连接。第4布线24的第4另一端部24f和第4侧布线24B的第4另一端部24Bf彼此电连接。
从第1电路71向第3布线23供给交流电流Ia3。从第1电路71向第3侧布线23B供给交流电流IaB3。从第1电路71向第4布线24供给交流电流Ia4。从第1电路71向第4侧布线24B供给交流电流IaB4。
交流电流Ia3的方向(相位)与交流电流Ia1的方向(相位)相反。交流电流Ia4的方向(相位)与交流电流Ia2的方向(相位)相反。交流电流IaB3的方向(相位)与交流电流IaB1的方向(相位)相反。交流电流IaB4的方向(相位)与交流电流IaB2的方向(相位)相反。
如图11所示,第3元件13E包括第3端部13Ee和第3另一端部13Ef。从第3端部13Ee向第3另一端部13Ef的方向沿着Y轴方向。第4元件14E包括第4端部14Ee和第4另一端部14Ef。从第4端部14Ee向第4另一端部14Ef的方向沿着Y轴方向。
例如,从第3端部13Ee向第4端部14Ee的方向沿着X轴方向。从第3另一端部13Ef向第4另一端部14Ef的方向沿着X轴方向。
第2电路72例如与第1元件11E~第4元件14E电连接。在该例子中,第2电路72与第1端部11Ee电连接,并且与第2端部12Ee电连接。第1另一端部11Ef与第3另一端部13Ef电连接。第2另一端部12Ef与第4另一端部14Ef电连接。第3另一端部13Ef与第4另一端部14Ef电连接。例如,第2电路72例如对第1元件11E~第4元件14E施加直流电压。例如,通过第1元件11E~第4元件14E形成电桥电路。
例如,第2电路72向第1元件11E供给电流Id1。第2电路72向第2元件12E供给电流Id2。第2电路72向第3元件13E供给电流Id3。第2电路72向第4元件14E供给电流Id4。这些电流例如是直流电流。在一个例子中,这些电流在面内(X-Y平面内)流动。在其他的例子中,这些电流可以在Z轴方向上流动。
例如,第1元件11E以及第3元件13E彼此串联地电连接。第2元件12E以及第4元件14E彼此串联地电连接。第3电路73对第1元件11E与第2元件12E之间的连接点73a和第2元件12E与第4元件14E之间的连接点73b之间的电位进行检测。
在第3电路73的输出信号Sig0中,信号Sigx(参照图7)被抑制。检测灵敏度会更容易提高。
例如,在关于图4说明过的磁传感器110A中,例如,作为第1电阻部R1~第4电阻部R4,使用分别包含第1元件11E~第4元件14E、第1布线21~第4布线24以及第1磁性部31~第4磁性部34的元件。例如,可得到更高的检测灵敏度。
第2磁性部32与第2元件12E之间的距离(例如沿着X轴方向的距离)例如优选为第2磁性部32的沿着第3方向(X轴方向)的长度(例如宽度)的1/1000倍以下。第3磁性部33与第3元件13E之间的距离(例如沿着X轴方向的距离)例如优选为第3磁性部33的沿着第3方向(X轴方向)的长度(例如厚度)的1/1000倍以下。第4磁性部34与第4元件14E之间的距离(例如沿着X轴方向的距离)例如优选为第4磁性部34的沿着第3方向(X轴方向)的长度(例如厚度)的1/1000倍以下。由此,来自磁性部的磁场会容易有效地施加于元件。
实施方式涉及的传感器模块214(参照图10以及图11)例如包括磁传感器114以及第1电路71。传感器模块214可以包括第2电路72以及第3电路73。
(第2实施方式)
图14的(a)、图14的(b)、图15的(a)以及图15的(b)是例示第2实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图14的(a)是立体图。图14的(b)是图14(a)的A3-A4线剖视图。图15的(a)以及图15的(b)是俯视图。在图15的(b)中,例示了除去第1磁性部31等时的状态,以使得图易于被观察。
如图14的(a)所示,实施方式涉及的磁传感器120包括第1元件11E、第1布线21、第1对置布线21C以及第1磁性部31。
第1元件11E包括第1磁性层11、第1对置磁性层11c以及第1非磁性层11n。第1非磁性层11n设置于第1磁性层11与第1对置磁性层11c之间。从第1对置磁性层11c向第1磁性层11的方向沿着第1方向。将第1方向设为Z轴方向。
第1布线21在与第1方向交叉的第2方向上延伸。第2方向例如是Y轴方向。第1对置布线21C也在第2方向(Y轴方向)上延伸。
第1磁性部31在第1方向(Z轴方向)上设置于第1布线21与第1对置布线21C之间。在该例子中,在第1布线21与第1磁性部31之间以及在第1对置布线21C与第1磁性部31之间设置有绝缘区域31i。
第1布线21包括第1布线21的第1端部21e和第1布线21的第1另一端部21f。从第1布线21的第1端部21e向第1布线21的第1另一端部21f的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第1对置布线21C包括第1对置布线21C的第1端部21Ce和第1对置布线21C的第1另一端部21Cf。从第1对置布线21C的第1端部21Ce向第1对置布线21C的第1另一端部21Cf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
从第1对置布线21C的第1端部21Ce向第1布线21的第1端部21e的方向沿着第1方向(Z轴方向)。从第1对置布线21C的第1另一端部21Cf向第1布线21的第1另一端部21f的方向沿着第1方向(Z轴方向)。
如图15的(a)以及图15的(b)所示,在磁传感器120中设置第1电路71。在图15的(a)中,第1对置布线21C与第1布线21重叠,没有被描绘。在图15的(b)中例示了第1对置布线21C。
如图14的(a)、图15的(a)以及图15的(b)所示,第1电路71例如向第1布线21供给交流电流Ia1,向第1对置布线21C供给交流电流IaC1。这些交流电流的方向(相位)彼此相反。
例如,第1电路71在使第1布线21的第1端部21e的电位比第1布线21的第1另一端部21f的电位低的第1时刻,使第1对置布线21C的第1端部21Ce的电位比第1对置布线21C的第1另一端部21Cf的电位高。交流电流Ia1的极性(相位)与交流电流IaC1的极性(相位)相反。
第1电路71在使第1布线21的第1端部21e的电位比第1布线21的第1另一端部21f的电位高的第2时刻,使第1对置布线21C的第1端部21Ce的电位比第1对置布线21C的第1另一端部21Cf的电位低。交流电流Ia1的极性(相位)与交流电流IaC1的极性(相位)相反。
通过这样的构成,如后所述,因流过第1布线21的交流电流Ia1产生的交流磁场和因流过第1对置布线21C的交流电流IaC1产生的交流磁场在第1元件11E的位置处彼此相互增强。由此,交流磁场能够有效地施加于第1元件11E。由此,能够提高检测灵敏度。在实施方式中,能够提供可以提高检测灵敏度的磁传感器。
如图14的(a)以及图14的(b)所示,磁传感器120还可以包括第1侧布线21B、第1对置侧布线21BC以及第1侧磁性部31B。能够对第1侧布线21B、第1对置侧布线21BC以及第1侧磁性部31B分别适用第1布线21、第1对置布线21C以及第1磁性部31的构成。在该例子中,在第1侧布线21B与第1侧磁性部31B之间以及在第1对置侧布线21BC与第1侧磁性部31B之间设置有绝缘区域31Bi。
第1电路71向第1侧布线21B供给交流电流IaB1。第1电路71向第1对置侧布线21BC供给交流电流IaBC1。
第1侧布线21B包括第1侧布线21B的第1端部21Be和第1侧布线21B的第1另一端部21Bf。从第1侧布线21B的第1端部21Be向第1侧布线21B的第1另一端部21Bf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第1对置侧布线21BC包括第1对置侧布线21BC的第1端部21BCe和第1对置侧布线21BC的第1另一端部21BCf。从第1对置侧布线21BC的第1端部21BCe向第1对置侧布线21BC的第1另一端部21BCf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第1电路71在上述的第1时刻使第1侧布线21B的第1端部21Be的电位比第1侧布线21B的第1另一端部21Bf的电位低。第1电路71在上述的第1时刻使第1对置侧布线21BC的第1端部21BCe的电位比第1对置侧布线21BC的第1另一端部21BCf的电位高。
第1电路71在上述的第2时刻使第1侧布线21B的第1端部21Be的电位比第1侧布线21B的第1另一端部21Bf的电位高。第1电路71在上述的第2时刻使第1对置侧布线21BC的第1端部21BCe的电位比第1对置侧布线21BC的第1另一端部21BCf的电位低。
如图14的(a)以及图14的(b)所示,例如,第1磁性部31的沿着第3方向的长度L1可以比第1侧磁性部31B的沿着第3方向的长度LB1长。
如图15的(a)以及图15的(b)所示,也可以设置第2电路72。第1元件11E包括第1端部11Ee和第1另一端部11Ef。第2电路72与第1端部11Ee以及第1另一端部11Ef电连接。第2电路72检测与第1元件11E的电阻对应的值。
图16是例示第2实施方式涉及的磁传感器中的动作的示意性剖视图。
如图16所示,因流过第1布线21的交流电流Ia1产生的磁通21H和因流过第1对置布线21C的交流电流IaC1产生的磁通21CH在第1元件11E的位置处彼此相互增强。另一方面,在第1磁性部31的外侧,这些磁场彼此相互削弱。
因流过第1侧布线21B的交流电流IaB1产生的磁通21BH和因流过第1对置侧布线21BC的交流电流IaBC1产生的磁通21BCH在第1元件11E的位置处彼此相互增强。另一方面,在第1侧磁性部31B的外侧,这些磁场彼此相互削弱。
交流磁场有效地施加于第1元件11E。由此,能够提高检测灵敏度。
实施方式涉及的传感器模块220(参照图15的(a)以及图15的(b))例如包括磁传感器120以及第1电路71。传感器模块220也可以包括第2电路72以及第3电路73。
图17的(a)以及图17的(b)是例示第2实施方式涉及的磁传感器的一部分的示意图。
图17的(a)是立体图。图17的(b)是图17的(a)的B3-B4线剖视图。
图18的(a)~图18的(c)是例示第2实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
在图18的(b)中,为了使图容易观察,例示了除去第1磁性部31等时的状态。
在图17的(a)中例示的磁传感器121在已经说明过的第1元件11E、第1布线21、第1对置布线21C以及第1磁性部31的基础上,还包括第2元件12E、第2布线22、第2对置布线22C以及第2磁性部32。
这些元件以及布线如例如关于图6的(a)以及图6的(b)说明过的那样连接(参照图18的(a)~图18的(c))。
第2元件12E包括第2磁性层12、第2对置磁性层12c以及第2非磁性层12n。第2非磁性层12n设置于第2磁性层12与第2对置磁性层12c之间。从第2对置磁性层12c向第2磁性层12的方向沿着第1方向(Z轴方向)。
第2布线22在第2方向(Y轴方向)上延伸。第2对置布线22C在第2方向上延伸。第2磁性部32在第1方向(Z轴方向)上设置于第2布线22与第2对置布线22C之间。
第2布线22包括第2布线22的第2端部22e和第2布线22的第2另一端部22f。从第2布线22的第2端部22e向第2布线22的第2另一端部22f的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第2对置布线22C包括第2对置布线22C的第2端部22Ce和第2对置布线22C的第2另一端部22Cf。从第2对置布线22C的第2端部22Ce向第2对置布线22C的第2另一端部22Cf的方向沿着第2方向。
从第2对置布线22C的第2端部22Ce向第2布线22的第2端部22e的方向沿着第1方向(Z轴方向)。从第2对置布线22C的第2另一端部22Cf向第2布线22的第2另一端部22f的方向沿着第1方向。
第1电路71(参照图15)对第2布线22供给交流电流Ia2。第1电路71对第2对置布线22C供给交流电流IaC2。这些交流电流的极性(例如相位)彼此相反。
例如,第1电路71在上述的第1时刻使第2布线22的第2端部22e的电位比第2布线22的第2另一端部22f的电位高。第1电路71在上述的第1时刻使第2对置布线22C的第2端部22Ce的电位比第2对置布线22C的第2另一端部22Cf的电位低。
第1电路71在上述的第2时刻使第2布线22的第2端部22e的电位比第2布线22的第2另一端部22f的电位低。第1电路71在上述的第2时刻使第2对置布线22C的第2端部22Ce的电位比第2对置布线22C的第2另一端部22Cf的电位高。
这样,流过第2布线22的交流电流Ia2的极性(相位)与流过第1布线21的交流电流Ia1的极性(相位)相反。流过第2对置布线22C的交流电流IaC2的极性(相位)与流过第1对置布线21C的交流电流IaC1的极性(相位)相反。流过第2对置布线22C的交流电流IaC2的极性(相位)与流过第2布线22的交流电流Ia2的极性(相位)相反。
例如,在第1元件11E以及第2元件12E中,由交流电流产生的交流磁场彼此实质上相抵消。能够容易提高检测灵敏度。
如图17的(a)以及图17的(b)所示,磁传感器121还可以包括第2侧布线22B、第2对置侧布线22BC以及第2侧磁性部32B。能够对第2侧布线22B、第2对置侧布线22BC以及第2侧磁性部32B分别适用第2布线22、第2对置布线22C以及第2磁性部32的构成。在该例子中,在第2侧布线22B与第2侧磁性部32B之间以及在第2对置侧布线22BC与第2侧磁性部32B之间设置有绝缘区域32Bi。
第1电路71对第2侧布线22B供给交流电流IaB2。第1电路71对第2对置侧布线22BC供给交流电流IaBC2。
第2侧布线22B包括第2侧布线22B的第2端部22Be和第2侧布线22B的第2另一端部22Bf。从第2侧布线22B的第2端部22Be向第2侧布线22B的第2另一端部22Bf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第2对置侧布线22BC包括第2对置侧布线22BC的第2端部22BCe和第2对置侧布线22BC的第2另一端部22BCf。从第2对置侧布线22BC的第2端部22BCe向第2对置侧布线22BC的第2另一端部22BCf的方向沿着第2方向(Y轴方向)。
第1电路71在上述的第1时刻使第2侧布线22B的第2端部22Be的电位比第2侧布线22B的第2另一端部22Bf的电位低。第1电路71在上述的第1时刻使第2对置侧布线22BC的第2端部22BCe的电位比第2对置侧布线22BC的第2另一端部22BCf的电位高。
第1电路71在上述的第2时刻使第2侧布线22B的第2端部22Be的电位比第2侧布线22B的第2另一端部22Bf的电位高。第1电路71在上述的第2时刻使第2对置侧布线22BC的第2端部22BCe的电位比第2对置侧布线22BC的第2另一端部22BCf的电位低。
如图17的(a)以及图17的(b)所示,例如,第2磁性部32的沿着第3方向的长度L2可以比第2侧磁性部32B的沿着第3方向的长度LB2长。
实施方式涉及的传感器模块221(参照图18的(a)~图18的(c))例如包括磁传感器121以及第1电路71。传感器模块221也可以包括第2电路72以及第3电路73。
图19的(a)、图19的(b)、图20的(a)以及图20的(b)是例示了第2实施方式涉及的磁传感器的一部分的示意图。
图19的(a)是立体图。图19的(b)是图19的(a)的C3-C4线剖视图。图20的(a)是立体图。图20的(b)是图20的(a)的D3-D4线剖视图。
图21~图23是例示第2实施方式涉及的磁传感器的示意性俯视图。
在图22中,为了使图容易观察,例示了除去第1磁性部31等时的状态。
图19的(a)以及图19的(b)中例示的磁传感器122在已经说明过的第1元件11E、第1布线21、第1对置布线21C、第1磁性部31、第2元件12E、第2布线22、第2对置布线22C以及第2磁性部32的基础上,还包括第3元件13E、第3布线23、第3对置布线23C、第3磁性部33、第4元件14E、第4布线24、第4对置布线24C以及第4磁性部34。
能够对第3元件13E、第3布线23、第3对置布线23C以及第3磁性部33适用关于第1布线21、第1对置布线21C以及第1磁性部31已说明过的构成。能够对第4元件14E、第4布线24、第4对置布线24C以及第4磁性部34适用关于第2元件12E、第2布线22、第2对置布线22C以及第2磁性部32已说明过的构成。
这些元件以及布线例如如关于图10以及图11说明过的那样连接(参照图21~图23)。
如图19的(a)所示,第1电路71(参照图15的(a)以及图15的(b))向第3布线23供给交流电流Ia3。第1电路71向第3对置布线23C供给交流电流IaC3。这些交流电流的极性(例如相位)彼此相反。
例如,第1电路71在上述的第1时刻使第3布线23的第3端部23e的电位比第3布线23的第3另一端部23f的电位高。第1电路71在上述的第1时刻使第3对置布线23C的第3端部23Ce的电位比第3对置布线23C的第3另一端部23Cf的电位低。
第1电路71在上述的第2时刻使第3布线23的第3端部23e的电位比第3布线23的第3另一端部23f的电位低。第1电路71在上述的第2时刻使第3对置布线23C的第3端部23Ce的电位比第3对置布线23C的第3另一端部23Cf的电位高。
磁传感器122还可以包括第3侧布线23B、第3对置侧布线23BC以及第3侧磁性部33B。
磁传感器122可以包括绝缘区域33i以及33Bi。第3磁性部33的沿着第3方向(X轴方向)的长度L3可以比第3侧磁性部33B的沿着第3方向的长度LB3长。
如图20的(a)所示,第1电路71(参照图15的(a)以及图15的(b))对第4布线24供给交流电流Ia4。第1电路71对第4对置布线24C供给交流电流IaC4。这些交流电流的极性(例如相位)彼此相反。
例如,第1电路71在上述的第1时刻使第4布线24的第4端部24e的电位比第4布线24的第4另一端部24f的电位低。第1电路71在上述的第1时刻使第4对置布线24C的第4端部24Ce的电位比第4对置布线24C的第4另一端部24Cf的电位高。
第1电路71在上述的第2时刻使第4布线24的第4端部24e的电位比第4布线24的第4另一端部24f的电位高。第1电路71在上述的第2时刻使第4对置布线24C的第4端部24Ce的电位比第4对置布线24C的第4另一端部24Cf的电位低。
磁传感器122还可以包括第4侧布线24B、第4对置侧布线24BC以及第4侧磁性部34B。
磁传感器122可以包括绝缘区域34i以及34Bi。第4磁性部34的沿着第3方向(X轴方向)的长度L4可以比第4侧磁性部34B的沿着第3方向的长度LB4长。
实施方式涉及的传感器模块222(参照图21~图23)例如包括磁传感器122以及第1电路71。传感器模块222也可以包括第2电路72以及第3电路73。
以下,对实施方式涉及的磁传感器的制造方法的例子进行说明。
图24的(a)~图24的(d)以及图25的(a)~图25的(c)是例示实施方式涉及的磁传感器的制造方法的示意性剖视图。
如图24的(a)所示,在基体10s上形成层叠膜11Fs,在其上形成掩模材料61。层叠膜11Fs包括成为第1对置磁性层11c的磁性膜11cF、成为第1非磁性层11n的非磁性膜11nF以及成为第1磁性层11的磁性膜11F。在掩模材料61设置开口部,使用掩模材料61作为掩模,除去层叠膜11Fs的一部分。也可以除去基体10s的一部分。
如图24的(b)所示,形成绝缘膜61i,进一步,在其上形成磁性膜51。
如图24的(c)所示,进行平坦化处理,使层叠膜11Fs露出。
如图24的(d)所示,形成掩模材料62。经由掩模材料62的开口部,除去层叠膜11Fs的一部分。剩余的层叠膜11Fs例如成为第1元件11E。除去掩模材料62。
如图25的(a)所示,在剩余的磁性膜51上形成其他的磁性膜52。
如图25的(b)所示,形成绝缘膜62i,进一步在其上形成第1布线21以及第1侧布线21B。
如图25的(c)所示,在第1布线21以及第1侧布线21B上形成绝缘膜63i。进一步在其上形成磁性膜53。通过磁性膜51、52以及53,例如得到第1磁性部31以及第1侧磁性部31B。这样,例如得到图9的(b)所例示的磁传感器113。
在实施方式中,在第1磁性层11以及第1对置磁性层11c中的一方中,磁化实质上被固定。在第1磁性层11以及第1对置磁性层11c中的另一方中,磁化的方向会变化。第1元件11E的沿着Y轴方向的长度为第1元件11E的沿着X轴方向的长度的例如5倍以上(例如也可以为10倍以上)。
第1元件11E例如可以包含反铁磁性膜(IrMn膜等)。第1元件11E可以包含非磁性膜(例如Ru膜)等。例如,在第1磁性层11以及第1对置磁性层11c中的一方与反铁磁性膜之间设置非磁性膜。
第1元件11E也可以包括基底层。基底层例如可以包含选自Ta、Ru、Hf以及NiFeCr中的至少一种。例如,可得到良好的结晶性。例如,会容易得到大的结晶粒径。例如,会容易得到向膜面垂直方向的结晶取向。第1磁性层11以及第1对置磁性层11c中的另一方(例如自由层)例如可以包含选自CoFe合金、NiFe合金以及CoFeNi合金中的至少一种。第1磁性层11以及第1对置磁性层11c中的另一方可以包括包含CoFe膜以及NiFe膜的层叠膜。
在一个例子中,第1非磁性层11n例如包括Cu膜。
在其他的例子中,第1非磁性层11n也可以包含MgO。MgO膜的厚度例如为0.5nm以上且2nm以下。第1非磁性层11n也可以包含Al2O3。第1非磁性层11n例如可以具有NaCl构造的结晶构造。第1非磁性层11n也可以包含MgAl2O4。第1非磁性层11n也可以包含尖晶石型的材料。
第1磁性部31例如包含选自NiFe以及CoZrNb中的至少一种。作为第1磁性部31的基底层,例如可以设置Ta膜等。Ta膜的厚度例如为约3nm以上且10nm以下。通过设置这样的基底层,例如即使在第1磁性部31的厚度厚(例如100nm以上)的情况下,在第1磁性部31中,结晶方向也会容易被各向同性化。例如,可得到磁化方向的各向同性。
这样的第1元件11E的构成也可以适用于第2元件12E~第4元件13E。
第2磁性部32~第4磁性部34以及第1侧磁性部31B~第4侧磁性部34B中的至少任一个包含关于第1磁性部31说明过的材料。
第1布线21~第4布线24、第1侧布线21B~第4侧布线24B、第1对置布线21C~第4对置布线24C以及第1对置侧布线21BC~第4对置侧布线24BC中的至少任一个包含选自Cu、Al以及Au中的至少一种。
第1磁性层11~第4磁性层14、第1对置磁性层11c~第4对置磁性层14c中的至少任一个例如包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一种。
根据实施方式,例如,能够减小磁传感器的尺寸。例如,能够提高分辨率。能够有效地向元件施加例如由交流电流产生的交流磁场。能够抑制交流电流的损耗。例如,能够降低消耗电力。
以下,对实施方式涉及的磁传感器的应用例进行说明。
(第3实施方式)
实施方式涉及的磁传感器例如能够应用于诊断装置等。
图26是表示第3实施方式涉及的磁传感器以及诊断装置的示意图。
如图26所示,诊断装置500包括磁传感器150。磁传感器150包括关于第1实施方式以及第2实施方式说明过的磁传感器(以及磁传感器装置)以及它们的变形。
在诊断装置500中,磁传感器150例如是脑磁计。脑磁计对脑神经发出的磁场进行检测。在磁传感器150用于脑磁计的情况下,磁传感器150所包含的磁元件的尺寸例如为1mm以上且小于10mm。该尺寸例如为包含了MFC的长度。
如图26所示,磁传感器150(脑磁计)例如装戴于人体的头部。磁传感器150(脑磁计)包括传感器部301。传感器部301例如包括第1实施方式或第2实施方式涉及的磁传感器。
磁传感器150(脑磁计)可以包括多个传感器部301。多个传感器部301的数量例如为约100个(例如50个以上且150个以下)。多个传感器部301设置于具有柔软性的基体302。
磁传感器150例如可以包括差动检测等的电路。磁传感器150也可以包括与磁传感器不同的传感器(例如,电位端子或加速度传感器等)。
磁传感器150(关于第1实施方式以及第2实施方式说明过的磁传感器)的尺寸比以往的SQUID磁传感器的尺寸小。因此,容易设置多个传感器部301。容易设置多个传感器部301和其他的电路。容易实现多个传感器部301和其他的传感器的共存。
基体302例如可以包含硅树脂等弹性体。在基体302例如多个传感器部301相连地设置。基体302例如能够紧贴于头部。
传感器部301的输入输出布线303与诊断装置500的传感器驱动部506以及信号输入输出部504连接。基于来自传感器驱动部506的电力和来自信号输入输出部504的控制信号,在传感器部301中进行磁场测定。其结果被输入至信号输入输出部504。在信号输入输出部504得到的信号被供给至信号处理部508。在信号处理部508中,例如进行噪声的去除、滤波、放大以及信号运算等处理。在信号处理部508中处理后的信号被供给至信号解析部510。信号解析部510例如提取用于脑磁计测的特定的信号。在信号解析部510中例如进行使信号相位匹配的信号解析。
信号解析部510的输出(信号解析结束后的数据)被供给至数据处理部512。在数据处理部512中,进行数据解析。在该数据解析中,例如能够取入MRI(Magnetic ResonanceImaging)等的图像数据。在该数据解析中,例如能够取入EEG(Electroencephalogram)等的头皮电位信息等。通过数据解析例如进行神经燃点解析或逆问题解析等。
数据解析的结果例如被供给至图像化诊断部516。在图像化诊断部516中进行图像化。通过图像化来辅助诊断。
上述的一系列的动作例如由控制机构502进行控制。例如,一次信号数据或数据处理中途的元数据等必要的数据被保存于数据服务器。数据服务器和控制机构也可以一体化。
本实施方式涉及的诊断装置500包括磁传感器150和对从磁传感器150得到的信号进行处理的处理部。该处理部例如包括信号处理部508以及数据处理部512中的至少任一个。处理部例如包括计算机等。
在图26所示的磁传感器150中,传感器部301设置于人体的头部。传感器部301也可以设置于人体的胸部。由此,能够进行心磁测定。例如,也可以将传感器部301设置于孕妇的腹部。由此,能够进行胎儿的心跳检查。
包括了被实验对象的磁传感器装置优选设置于屏蔽室内。由此,例如能够抑制地磁或磁噪声的影响。
例如,可以设置局部地屏蔽人体的测定部位或传感器部301的机构。例如,可以在传感器部301设置屏蔽机构。例如,在信号解析或数据处理中,也可以进行有效的屏蔽。
在实施方式中,基体302既可以具有柔软性,也可以实质上不具有柔软性。在图26所示的例子中,基体302是将连续的膜加工成帽子状。基体302也可以是网状。由此,例如能得到良好的穿戴性。例如,提高基体302向人体的紧贴性。基体302可以是头盔状的,并且可以是刚性的。
图27是表示第4实施方式涉及的其他磁传感器的示意图。
在图27所示的例子中,在平板状的硬质的基体305上设置传感器部301。
在图27所示的例子中,从传感器部301得到的信号的输入输出与关于图26说明过的输入输出同样。在图27所示的例子中,从传感器部301得到信号的处理与关于图26说明过的处理同样。
作为计测从生物体产生的磁场等微弱的磁场的装置,有使用SQUID(Superconducting Quantum Interference Device:超导量子干涉设备)磁传感器的参考例。在该参考例中,由于使用超导,因此装置大且消耗电力也大。测定对象(患者)的负担较大。
根据实施方式,装置能够为小型。能够抑制消耗电力。能够减轻测定对象(患者)的负担。根据实施方式,能够提高磁场检测的SN比。能够提高检测灵敏度。
实施方式可以包含以下的构成(例如技术方案)。
(构成1)
一种磁传感器,具备:
第1元件,其包括第1磁性层、第1对置磁性层和设置于所述第1磁性层与所述第1对置磁性层之间的第1非磁性层,从所述第1对置磁性层向所述第1磁性层的方向沿着第1方向;
第1布线,其在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸;以及
第1磁性部,其包括第1区域以及第1对置区域,所述第1布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第1区域与所述第1对置区域之间。
(构成2)
根据构成1所述的磁传感器,
从所述第1区域向所述第1元件的第3方向与包括所述第1方向以及所述第2方向的平面交叉。
(构成3)
根据构成2所述的磁传感器,
所述第1磁性部还包括第1侧区域以及第1对置侧区域,
所述第1布线的所述至少一部分在所述第3方向上位于所述第1侧区域与所述第1对置侧区域之间。
(构成4)
根据构成1或2所述的磁传感器,还具备:
在所述第2方向上延伸的第1侧布线;和
第1侧磁性部,
所述第1侧磁性部包括所述第1侧磁性部的第1区域以及所述第1侧磁性部的第1对置区域,
所述第1侧布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第1侧磁性部的所述第1区域与所述第1侧磁性部的所述第1对置区域之间,
所述第1元件的在从所述第1区域向所述第1元件的第3方向上的位置位于所述第1布线的在所述第3方向上的位置与所述第1侧布线的在所述第3方向上的位置之间。
(构成5)
根据构成4所述的磁传感器,
所述第1磁性部还包括所述第1磁性部的第1侧区域以及所述第1磁性部的第1对置侧区域,
所述第1布线的所述至少一部分在所述第3方向上位于所述第1磁性部的所述第1侧区域与所述第1磁性部的第1对置侧区域之间,
所述第1侧磁性部还包括所述第1侧磁性部的第1侧区域以及所述第1侧磁性部的第1对置侧区域,
所述第1侧布线的所述至少一部分在所述第3方向上位于所述第1侧磁性部的所述第1侧区域与所述第1侧磁性部的所述第1对置侧区域之间,
所述第1磁性部的所述第1对置侧区域的在所述第3方向上的位置位于所述第1磁性部的所述第1侧区域的在所述第3方向上的位置与所述第1侧磁性部的所述第1侧区域的在所述第3方向上的位置之间,
所述第1侧磁性部的所述第1对置侧区域的在所述第3方向上的位置位于所述第1磁性部的所述第1对置侧区域的在所述第3方向上的位置与所述第1侧磁性部的所述第1侧区域的在所述第3方向上的位置之间。
(构成6)
根据构成4或5所述的磁传感器,
所述第1磁性部的沿着所述第3方向的长度比所述第1侧磁性部的沿着所述第3方向的长度长。
(构成7)
根据构成4~6中任一项所述的磁传感器,
还具备第1电路,
所述第1布线包括所述第1布线的第1端部和所述第1布线的第1另一端部,从所述第1布线的所述第1端部向所述第1布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第1侧布线包括所述第1侧布线的第1端部和所述第1侧布线的第1另一端部,从所述第1侧布线的所述第1端部向所述第1侧布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
从所述第1布线的所述第1端部向所述第1侧布线的所述第1端部的方向沿着所述第3方向,
从所述第1布线的所述第1另一端部向所述第1侧布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第3方向,
所述第1布线的所述第1端部与所述第1侧布线的所述第1端部彼此电连接,
所述第1布线的所述第1另一端部与所述第1侧布线的所述第1另一端部彼此电连接,
所述第1电路与所述第1布线的所述第1端部以及所述第1布线的所述第1另一端部电连接,对所述第1布线以及所述第1侧布线供给交流电流。
(构成8)
根据构成1~6中任一项所述的磁传感器,还具备:
第2元件;
第2布线;以及
第2磁性部,
所述第2元件包括第2磁性层、第2对置磁性层和设置于所述第2磁性层与所述第2对置磁性层之间的第2非磁性层,从所述第2对置磁性层向所述第2磁性层的方向沿着所述第1方向,
所述第2布线在所述第2方向上延伸,
所述第2磁性部包括第2区域以及第2对置区域,所述第2布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第2区域与所述第2对置区域之间。
(构成9)
根据构成8所述的磁传感器,还具备:
在所述第2方向上延伸的第2侧布线;和
第2侧磁性部,
所述第2侧磁性部包括所述第2侧磁性部的第2区域以及第2侧磁性部的第2侧区域,
所述第2侧布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第2侧磁性部的所述第2区域与所述第2侧磁性部的所述第2侧区域之间,
所述第2元件的在所述第3方向上的位置位于所述第2布线的在所述第3方向上的位置与所述第2侧布线的在所述第3方向上的位置之间。
(构成10)
根据构成9所述的磁传感器,
所述第2磁性部的沿着所述第3方向的长度比所述第2侧磁性部的沿着所述第3方向的长度长。
(构成11)
根据构成9或10所述的磁传感器,
还具备第1电路,
所述第1布线包括所述第1布线的第1端部和所述第1布线的第1另一端部,从所述第1布线的所述第1端部向所述第1布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第1侧布线包括所述第1侧布线的第1端部和所述第1侧布线的第1另一端部,从所述第1侧布线的所述第1端部向所述第1侧布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
从所述第1布线的所述第1端部向所述第1侧布线的所述第1端部的方向沿着所述第3方向,
从所述第1布线的所述第1另一端部向所述第1侧布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第3方向,
所述第1布线的所述第1端部与所述第1侧布线的所述第1端部彼此电连接,
所述第1布线的所述第1另一端部与所述第1侧布线的所述第1另一端部彼此电连接,
所述第2布线包括所述第2布线的第2端部和所述第2布线的第2另一端部,从所述第2布线的所述第2端部向所述第2布线的所述第2另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第2侧布线包括所述第2侧布线的第2端部和所述第2侧布线的第2另一端部,从所述第2侧布线的所述第2端部向所述第2侧布线的所述第2另一端部的方向沿着所述第2方向,
从所述第2侧布线的所述第2端部向所述第2布线的所述第2端部的方向沿着所述第3方向,
从所述第2侧布线的所述第2另一端部向所述第2布线的所述第2另一端部的方向沿着所述第3方向,
所述第2布线的所述第2端部与所述第2侧布线的所述第2端部彼此电连接,
所述第2布线的所述第2另一端部与所述第2侧布线的所述第2另一端部彼此电连接,
所述第2布线的所述第2端部与所述第1布线的所述第1端部电连接,
所述第1电路与所述第1布线的所述第1另一端部以及所述第2布线的所述第2另一端部电连接,对所述第1布线、第1侧布线、第2布线以及所述第2侧布线供给交流电流。
(构成12)
根据构成11所述的磁传感器,
还具备对所述第1元件以及所述第2元件施加直流电压的第2电路。
(构成13)
根据构成12所述的磁传感器,
还具备第3电路,
所述第1元件以及所述第2元件彼此串联连接,
所述第3电路对所述第1元件与所述第2元件之间的连接点的电位进行检测。
(构成14)
根据构成11所述的磁传感器,还具备:
第3元件;
第4元件;
第3布线;
第4布线;
第3磁性部;以及
第4磁性部,
所述第3元件包括第3磁性层、第3对置磁性层和设置于所述第3磁性层与所述第3对置磁性层之间的第3非磁性层,从所述第3对置磁性层向所述第3磁性层的方向沿着所述第1方向,
所述第3布线在所述第2方向上延伸,
所述第3磁性部包括第3区域以及第3对置区域,所述第3布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第3区域与所述第3对置区域之间,
所述第4元件包括第4磁性层、第4对置磁性层和设置于所述第4磁性层与所述第4对置磁性层之间的第4非磁性层,从所述第4对置磁性层向所述第4磁性层的方向沿着所述第1方向,
所述第4布线在所述第2方向上延伸,
所述第4磁性部包括第4区域以及第4对置区域,所述第4布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第4区域与所述第4对置区域之间,
所述第3布线包括所述第3布线的第3端部和所述第3布线的第3另一端部,从所述第3布线的所述第3端部向所述第3布线的所述第3另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第4布线包括所述第4布线的第4端部和所述第4布线的第4另一端部,从所述第4布线的所述第4端部向所述第4布线的所述第4另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第3布线的所述第3另一端部与所述第4布线的第4另一端部电连接,
所述第3布线的所述第3端部与所述第1布线的所述第1另一端部电连接,
所述第4布线的所述第4端部与所述第2布线的所述第2另一端部电连接。
(构成15)
根据构成14所述的磁传感器,还具备:
在所述第2方向上延伸的第3侧布线;
第3侧磁性部;
在所述第2方向上延伸的第4侧布线;以及
第4侧磁性部,
所述第3侧磁性部包括所述第3侧磁性部的第3区域以及第3侧磁性部的第3对置区域,
所述第3侧布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第3侧磁性部的所述第3区域与所述第3侧磁性部的所述第3对置区域之间,
所述第3元件的在所述第3方向上的位置位于所述第3布线的在所述第3方向上的位置与所述第3侧布线的在所述第3方向上的位置之间,
所述第4侧磁性部包括所述第4侧磁性部的第4区域以及第4侧磁性部的第4对置区域,
所述第4侧布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第4侧磁性部的所述第4区域与所述第4侧磁性部的所述第4对置区域之间,
所述第4元件的在所述第3方向上的位置位于所述第4布线的在所述第3方向上的位置与所述第4侧布线的在所述第3方向上的位置之间,
所述第3磁性部的沿着所述第3方向的长度比所述第3侧磁性部的沿着所述第3方向的长度长,
所述第4磁性部的沿着所述第3方向的长度比所述第4侧磁性部的沿着所述第3方向的长度长。
(构成16)
根据构成14或15所述的磁传感器,
还具备第2电路,
所述第2电路对所述第1元件~所述第4元件施加直流电压。
(构成17)
根据构成16所述的磁传感器,
还具备第3电路,
所述第1元件以及所述第3元件彼此串联连接,
所述第2元件以及所述第4元件彼此串联连接,
所述第3电路对所述第1元件与所述第2元件之间的连接点和所述第2元件与所述第4元件之间的连接点之间的电位进行检测。
(构成18)
一种磁传感器,具备:
第1元件,其包括第1磁性层、第1对置磁性层和设置于所述第1磁性层与所述第1对置磁性层之间的第1非磁性层,从所述第1对置磁性层向所述第1磁性层的方向沿着第1方向;
第1布线,其在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸;
第1对置布线,其在所述第2方向上延伸;以及
第1磁性部,其在所述第1方向上设置于所述第1布线与所述第1对置布线之间。
(构成19)
根据构成18所述的磁传感器,
还具备第1电路,
所述第1布线包括所述第1布线的第1端部和所述第1布线的第1另一端部,从所述第1布线的所述第1端部向所述第1布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第1对置布线包括所述第1对置布线的第1端部和所述第1对置布线的第1另一端部,从所述第1对置布线的所述第1端部向所述第1对置布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
从所述第1对置布线的所述第1端部向所述第1布线的所述第1端部的方向沿着所述第1方向,
从所述第1对置布线的所述第1另一端部向所述第1布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第1方向,
所述第1电路在使所述第1布线的所述第1端部的电位比所述第1布线的所述第1另一端部的电位低的第1时刻,使所述第1对置布线的所述第1端部的电位比所述第1对置布线的所述第1另一端部的电位高,在所述第1布线的所述第1端部的所述电位比所述第1布线的所述第1另一端部的所述电位高的第2时刻,使所述第1对置布线的所述第1端部的所述电位比所述第1对置布线的所述第1另一端部的所述电位低。
(构成20)
根据构成19所述的磁传感器,还具备:
第2元件;
第2布线;
第2对置布线;以及
第2磁性部,
所述第2元件包括第2磁性层、第2对置磁性层和设置于所述第2磁性层与所述第2对置磁性层之间的第2非磁性层,从所述第2对置磁性层向所述第2磁性层的方向沿着所述第1方向,
所述第2布线在所述第2方向上延伸,
所述第2对置布线在所述第2方向上延伸,
所述第2磁性部在所述第1方向上设置于所述第2布线与所述第2对置布线之间,
所述第2布线包括所述第2布线的第2端部和所述第2布线的第2另一端部,从所述第2布线的所述第2端部向所述第2布线的所述第2另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第2对置布线包括所述第2对置布线的第2端部和所述第2对置布线的第2另一端部,从所述第2对置布线的所述第2端部向所述第2对置布线的所述第2另一端部的方向沿着所述第2方向,
从所述第2对置布线的所述第2端部向所述第2布线的所述第2端部的方向沿着所述第1方向,
从所述第2对置布线的所述第2另一端部向所述第2布线的所述第2另一端部的方向沿着所述第1方向,
所述第1电路在所述第1时刻使所述第2布线的所述第2端部的电位比所述第2布线的所述第2另一端部的电位高,在所述第1时刻使所述第2对置布线的所述第2端部的电位比所述第2对置布线的所述第2另一端部的电位低,
所述第1电路在所述第2时刻使所述第2布线的所述第2端部的电位比所述第2布线的所述第2另一端部的电位低,在所述第2时刻使所述第2对置布线的所述第2端部的所述电位比所述第2对置布线的所述第2另一端部的所述电位高。
(构成21)
一种传感器模块,具备:
构成1~3中任一构成所述的磁传感器;和
第1电路,
所述第1电路与所述第1布线电连接,对所述第1布线供给交流电流。
(构成22)
一种传感器模块,具备:
构成18所述的磁传感器;和
第1电路,
所述第1电路与所述第1布线以及所述第1对置布线电连接,对所述第1布线以及所述第1对置布线供给交流电流。
(构成23)
一种诊断装置,具备:
构成1~20中任一构成所述的磁传感器;和
处理部,其对从所述磁传感器得到的信号进行处理。
实施方式也可以包括以下的构成(例如技术方案)。第1交流电流~第4交流电流例如与交流电流Ia1~Ia4对应。第1元件电流~第4元件电流例如与电流Id1~Id4对应。
(构成A1)
一种磁传感器,具备:
包含第1磁性层的第1元件;
包含第2磁性层的第2元件;
第1布线;
第2布线;
与所述第1布线以及所述第2布线电连接的第1电路;以及
与所述第1元件以及所述第2元件电连接的第2电路,
所述第1电路对所述第1布线供给第1交流电流,对所述第2布线供给第2交流电流,
所述第2电路对所述第1元件供给第1元件电流,对所述第2元件供给第2元件电流,
在第1时刻,所述第1交流电流具有第1交流电流方向,所述第2交流电流具有第2交流电流方向,
在第2时刻,所述第1交流电流具有与所述第1交流电流方向相反的方向,所述第2交流电流具有与所述第2交流电流方向相反的方向,
在所述第1时刻,所述第1元件电流具有第1元件电流方向,所述第2元件电流具有第2元件电流方向,
在所述第2时刻,所述第1元件电流具有所述第1元件电流方向,所述第2元件电流具有所述第2元件电流方向,
所述第1交流电流方向具有所述第1元件电流的方向的分量,
所述第2交流电流方向具有与所述第2元件电流的方向相反的方向的分量。
(构成A2)
根据构成A1所述的磁传感器,
所述第1布线与所述第1元件之间的距离比所述第1布线与所述第2元件之间的距离短,
所述第2布线与所述第2元件之间的距离比所述第2布线与所述第1元件之间的距离短,
所述第1布线包括第1布线端部和第2布线端部,
所述第2布线包括第3布线端部和第4布线端部,
从所述第3布线端部向所述第4布线端部的方向沿着从所述第1布线端部向所述第2布线端部的方向,
在所述第1时刻,所述第1交流电流具有从所述第1布线端部向所述第2布线端部的方向,
在所述第1时刻,所述第1交流电流具有从所述第4布线端部向所述第3布线端部的方向。
(构成A3)
根据构成A1所述的磁传感器,
所述第1元件以及所述第2元件串联地电连接。
(构成A4)
根据构成A3所述的磁传感器,
还具备第3电路,
所述第1元件包括第1元件端部以及第2元件端部,
所述第2元件包括第3元件端部以及第4元件端部,
所述第2元件端部以及所述第4元件端部彼此电连接,
所述第2电路与所述第1元件端部以及所述第3元件端部电连接,
所述第3电路与所述第2元件端部以及所述第4元件端部电连接,
所述第3电路输出与所述第2元件端部以及所述第4元件端部的电位的变化对应的信号。
(构成A5)
根据构成A4所述的磁传感器,
所述第1交流电流以及所述第2交流电流具有第1频率,
所述信号与所述第2元件端部以及所述第4元件端部的所述电位的变化的所述第1频率的分量对应。
(构成A6)
根据构成A1或A2所述的磁传感器,还具备:
第1电阻部;和
第2电阻部,
所述第1元件包括第1元件端部以及第2元件端部,
所述第2元件包括第3元件端部以及第4元件端部,
所述第2元件端部以及所述第4元件端部彼此电连接,
所述第1电阻部包括第1电阻端部以及第2电阻端部,
所述第2电阻部包括第3电阻端部以及第4电阻端部,
所述第2电阻端部以及所述第1元件端部彼此电连接,
所述第4电阻端部以及所述第3元件端部彼此电连接,
所述第2电路与所述第1电阻端部、所述第3电阻端部、所述第2元件端部以及所述第4元件端部电连接,
所述第2电路对所述第1电阻部以及所述第1元件的组供给所述第1元件电流,对所述第2电阻部以及所述第2元件的组供给所述第2元件电流。
(构成A7)
根据构成A6所述的磁传感器,
还具备第3电路,
所述第3电路输出与所述第1元件端部的电位和所述第3元件端部的电位之差对应的信号。
(构成A8)
根据构成A7所述的磁传感器,
所述第1电阻部包括第3磁性层、第3对置磁性层和设置于所述第3磁性层与所述第3对置磁性层之间的第3非磁性层,
所述第2电阻部包括第4磁性层、第4对置磁性层和设置于所述第4磁性层与所述第4对置磁性层之间的第4非磁性层。
(构成A9)
一种磁传感器,具备:
包括第1磁性层的第1元件;
包括第2磁性层的第2元件;
第1布线;
第2布线;
与所述第1布线以及所述第2布线电连接的第1电路;以及
与所述第1元件以及所述第2元件电连接的第2电路,
所述第1电路对所述第1布线供给第1交流电流,对所述第2布线供给第2交流电流,
所述第2电路对所述第1元件供给第1元件电流,对所述第2元件供给第2元件电流,
对于施加于所述第1元件以及所述第2元件的外部磁场的方向,在至少一部分的时间,所述第1交流电流的相位与所述第2交流电流的相位相反。
(构成A10)
根据构成A1~A9中任一构成所述的磁传感器,还具备:
第1磁性部;
设置于所述第1磁性部与所述第1元件之间的第1非磁性区域;
第2磁性部;以及
设置于所述第2磁性部与所述第2元件之间的第2非磁性区域。
(构成A11)
一种磁传感器,具备:
包括第1磁性层的第1元件;
包括第2磁性层的第2元件;
包括第3磁性层的第3元件;
包括第4磁性层的第4元件;
第1布线~第4布线;
与所述第1布线~所述第4布线电连接的第1电路;以及
与所述第1元件~所述第4元件电连接的第2电路,
所述第1电路对所述第1布线~所述第4布线分别供给第1交流电流~第4交流电流,所述第2电路对所述第1元件~所述第4元件分别供给第1元件电流~第4元件电流,
在第1时刻,所述第1交流电流~所述第4交流电流分别具有第1交流电流方向~第4交流电流方向,
在第2时刻,所述第1交流电流~所述第4交流电流分别具有与所述第1交流电流方向~所述第4交流电流方向相反的方向,
在所述第1时刻,所述第1元件电流~所述第4元件电流具有第1元件电流方向~第4元件电流方向,
在所述第2时刻,所述第1元件电流~所述第4元件电流具有所述第1元件电流方向~第4元件电流方向,
所述第1交流电流方向具有所述第1元件电流的方向的分量,
所述第2交流电流方向具有与所述第2元件电流的方向相反的方向的分量,
所述第3交流电流方向具有所述第3元件电流的方向的分量,
所述第4交流电流方向具有与所述第4元件电流的方向相反的方向的分量。
(构成A12)
根据构成A11所述的磁传感器,
所述第1布线与所述第1元件之间的距离比所述第1布线与所述第2元件之间的距离短,比所述第1布线与所述第3元件之间的距离短,且比所述第1布线与所述第4元件之间的距离短,
所述第2布线与所述第2元件之间的距离比所述第2布线与所述第1元件之间的距离短,比所述第2布线与所述第3元件之间的距离短,且比所述第2布线与所述第4元件之间的距离短,
所述第3布线与所述第3元件之间的距离比所述第3布线与所述第1元件之间的距离短,比所述第3布线与所述第2元件之间的距离短,且比所述第3布线与所述第4元件之间的距离短,
所述第4布线与所述第4元件之间的距离比所述第4布线与所述第1元件之间的距离短,比所述第4布线与所述第2元件之间的距离短,且比所述第4布线与所述第3元件之间的距离短,
所述第1布线包括第1布线端部和第2布线端部,
所述第2布线包括第3布线端部和第4布线端部,
所述第3布线包括第5布线端部和第6布线端部,
所述第4布线包括第7布线端部和第8布线端部,
从所述第3布线端部向所述第4布线端部的方向沿着从所述第1布线端部向所述第2布线端部的方向,
从所述第7布线端部向所述第8布线端部的方向沿着从所述第5布线端部向所述第6布线端部的方向,
从所述第7布线端部向所述第8布线端部的所述方向沿着从所述第1布线端部向所述第2布线端部的所述方向,
在所述第1时刻,所述第1交流电流具有从所述第1布线端部向所述第2布线端部的方向,
在所述第1时刻,所述第2交流电流具有从所述第4布线端部向所述第3布线端部的方向,
在所述第1时刻,所述第3交流电流具有从所述第5布线端部向所述第6布线端部的方向,
在所述第1时刻,所述第4交流电流具有从所述第8布线端部向所述第7布线端部的方向。
(构成A13)
根据构成A12所述的磁传感器,
所述第1元件以及所述第2元件串联地电连接,
所述第4元件以及所述第3元件串联地电连接。
(构成A14)
根据构成A13所述的磁传感器,
所述第1元件包括第1元件端部以及第2元件端部,
所述第2元件包括第3元件端部以及第4元件端部,
所述第3元件包括第5元件端部以及第6元件端部,
所述第4元件包括第7元件端部以及第8元件端部,
所述第1元件端部以及所述第7元件端部彼此电连接,
所述第4元件端部以及所述第6元件端部彼此电连接,
所述第2元件端部以及所述第3元件端部彼此电连接,
所述第8元件端部以及所述第5元件端部彼此电连接,
所述第2电路与所述第1元件端部、所述第7元件端部、所述第4元件端部以及所述第6元件端部电连接。
(构成A15)
根据构成A14所述的磁传感器,
还具备第3电路,
所述第3电路输出与所述第2元件端部的电位和所述第8元件端部的电位之差对应的信号。
(构成A16)
根据构成A11~A15中任一构成所述的磁传感器,
所述第3元件还包括第3对置磁性层和设置于所述第3磁性层与所述第3对置磁性层之间的第3非磁性层,
所述第4元件还包括第4对置磁性层和设置于所述第4磁性层与所述第4对置磁性层之间的第4非磁性层。
(构成A17)
根据构成A16所述的磁传感器,
沿着与从所述第3对置磁性层向所述第3磁性层的第3层叠方向交叉的第3磁性层方向的所述第3磁性层的长度比沿着与包含所述第3层叠方向以及所述第3磁性层方向的平面交叉的第3磁性层交叉方向的所述第3磁性层的长度长,
沿着与从所述第4对置磁性层向所述第4磁性层的第4层叠方向交叉的第4磁性层方向的所述第4磁性层的长度比沿着与包含所述第4层叠方向以及所述第4磁性层方向的平面交叉的第4磁性层交叉方向的所述第4磁性层的长度长。
(构成A18)
根据构成A1~A17中任一构成所述的磁传感器,
所述第1元件还包括第1对置磁性层和设置于所述第1磁性层与所述第1对置磁性层之间的第1非磁性层,
所述第2元件还包括第2对置磁性层和设置于所述第2磁性层与所述第2对置磁性层之间的第2非磁性层。
(构成A19)
根据构成A18所述的磁传感器,
沿着与从所述第1对置磁性层向所述第1磁性层的第1层叠方向交叉的第1磁性层方向的所述第1磁性层的长度比沿着与包含所述第1层叠方向以及所述第1磁性层方向的平面交叉的第1磁性层交叉方向的所述第1磁性层的长度长,
沿着与从所述第2对置磁性层向所述第2磁性层的第2层叠方向交叉的第2磁性层方向的所述第2磁性层的长度比沿着与包含所述第2层叠方向以及所述第2磁性层方向的平面交叉的第2磁性层交叉方向的所述第2磁性层的长度长。
(构成A20)
根据构成A1~A19中任一构成所述的磁传感器,
所述第1元件的电阻相对于施加于所述第1元件的磁场具有偶函数的特性,
所述第2元件的电阻相对于施加于所述第2元件的磁场具有偶函数的特性。
(构成A21)
一种诊断装置,具备:
构成A1~A20中任一构成所述的磁传感器;和
处理部,其对从所述磁传感器得到的信号进行处理。
图28的(a)以及图28的(b)是例示第1实施方式涉及的磁传感器的示意图。
图28的(a)是立体图。图28的(b)是图28的(a)的A1-A2线剖视图。
如图28的(a)所示,实施方式涉及的磁传感器115包括第1元件11E、第1布线21以及第1磁性部31。在磁传感器115中,在与包含第1方向以及第2方向的面交叉的第3方向(X轴方向)上,第1元件11E与第1磁性部31不重叠。在X轴方向上,第1元件11E与第1布线21不重叠。除了这样的元件的配置,能够对磁传感器115应用关于磁传感器110已说明过的构成。在磁传感器115中也能够提供可以提高检测灵敏度的磁传感器。
根据实施方式,能够提供可以提高检测灵敏度的磁传感器、传感器模块以及诊断装置。
在本申请说明书中,“垂直”以及“平行”不仅是严格的垂直以及严格的平行,还包括例如制造工序中的偏差等,只要是实质上垂直以及实质上平行即可。
以上,参照具体例对本发明的实施方式进行了说明。不过,本发明不限定于这些具体例。例如,关于磁传感器所包含的元件、磁性层、非磁性层、布线、电阻部以及电路等各要素的具体的构成,只要本领域技术人员通过从公知的范围适当进行选择而能够同样地实施本发明并能够获得同样的效果,就包含于本发明的范围。
另外,对于在技术上可能的范围内将各具体例的任意两个以上的要素组合而得的方案,只要包含本发明的主旨也包含于本发明的范围。
此外,对于以作为本发明的实施方式在上面说明过的磁传感器、传感器模块以及诊断装置为基础,本领域技术人员进行适当设计变更而能够实施的所有的磁传感器、传感器模块以及诊断装置,只要包含本发明的主旨也属于本发明的范围。
此外,在本发明的思想范畴内,只要是本领域技术人员就能够想到各种变更例以及修改例,应理解为关于这些变更例以及修改例也属于本发明的范围。
对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子提示的,意图并不在于限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它各种方式来实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形包含于发明的范围和/或主旨并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围。
Claims (8)
1.一种磁传感器,具备:
第1元件,其包括第1磁性层、第1对置磁性层和设置于所述第1磁性层与所述第1对置磁性层之间的第1非磁性层,从所述第1对置磁性层向所述第1磁性层的方向沿着第1方向;
第1布线,其在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸;
第1磁性部,其包括第1区域以及第1对置区域,所述第1布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第1区域与所述第1对置区域之间;
在所述第2方向上延伸的第1侧布线;和
第1侧磁性部,
所述第1侧磁性部包括所述第1侧磁性部的第1区域以及所述第1侧磁性部的第1对置区域,
所述第1侧布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第1侧磁性部的所述第1区域与所述第1侧磁性部的所述第1对置区域之间,
所述第1元件的在从所述第1区域向所述第1元件的第3方向上的位置,位于所述第1布线的在所述第3方向上的位置与所述第1侧布线的在所述第3方向上的位置之间,
所述第1磁性部的沿着所述第3方向的长度比所述第1侧磁性部的沿着所述第3方向的长度长。
2.根据权利要求1所述的磁传感器,
还具备第1电路,
所述第1布线包括所述第1布线的第1端部和所述第1布线的第1另一端部,从所述第1布线的所述第1端部向所述第1布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第1侧布线包括所述第1侧布线的第1端部和所述第1侧布线的第1另一端部,从所述第1侧布线的所述第1端部向所述第1侧布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
从所述第1布线的所述第1端部向所述第1侧布线的所述第1端部的方向沿着所述第3方向,
从所述第1布线的所述第1另一端部向所述第1侧布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第3方向,
所述第1布线的所述第1端部与所述第1侧布线的所述第1端部彼此电连接,
所述第1布线的所述第1另一端部与所述第1侧布线的所述第1另一端部彼此电连接,
所述第1电路与所述第1布线的所述第1端部以及所述第1布线的所述第1另一端部电连接,对所述第1布线以及所述第1侧布线供给交流电流。
3.根据权利要求1所述的磁传感器,还具备:
第2元件;
第2布线;以及
第2磁性部,
所述第2元件包括第2磁性层、第2对置磁性层和设置于所述第2磁性层与所述第2对置磁性层之间的第2非磁性层,从所述第2对置磁性层向所述第2磁性层的方向沿着所述第1方向,
所述第2布线在所述第2方向上延伸,
所述第2磁性部包括第2区域以及第2对置区域,所述第2布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第2区域与所述第2对置区域之间。
4.根据权利要求3所述的磁传感器,
还具备第1电路,
所述第1布线包括所述第1布线的第1端部和所述第1布线的第1另一端部,从所述第1布线的所述第1端部向所述第1布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第1侧布线包括所述第1侧布线的第1端部和所述第1侧布线的第1另一端部,从所述第1侧布线的所述第1端部向所述第1侧布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
从所述第1布线的所述第1端部向所述第1侧布线的所述第1端部的方向沿着所述第3方向,
从所述第1布线的所述第1另一端部向所述第1侧布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第3方向,
所述第1布线的所述第1端部与所述第1侧布线的所述第1端部彼此电连接,
所述第1布线的所述第1另一端部与所述第1侧布线的所述第1另一端部彼此电连接,
所述第2布线包括所述第2布线的第2端部和所述第2布线的第2另一端部,从所述第2布线的所述第2端部向所述第2布线的所述第2另一端部的方向沿着所述第2方向,
第2侧布线包括所述第2侧布线的第2端部和所述第2侧布线的第2另一端部,从所述第2侧布线的所述第2端部向所述第2侧布线的所述第2另一端部的方向沿着所述第2方向,
从所述第2侧布线的所述第2端部向所述第2布线的所述第2端部的方向沿着所述第3方向,
从所述第2侧布线的所述第2另一端部向所述第2布线的所述第2另一端部的方向沿着所述第3方向,
所述第2布线的所述第2端部与所述第2侧布线的所述第2端部彼此电连接,
所述第2布线的所述第2另一端部与所述第2侧布线的所述第2另一端部彼此电连接,
所述第2布线的所述第2端部与所述第1布线的所述第1端部电连接,
所述第1电路与所述第1布线的所述第1另一端部以及所述第2布线的所述第2另一端部电连接,对所述第1布线、所述第1侧布线、所述第2布线以及所述第2侧布线供给交流电流。
5.根据权利要求4所述的磁传感器,还具备:
第3元件;
第4元件;
第3布线;
第4布线;
第3磁性部;以及
第4磁性部,
所述第3元件包括第3磁性层、第3对置磁性层和设置于所述第3磁性层与所述第3对置磁性层之间的第3非磁性层,从所述第3对置磁性层向所述第3磁性层的方向沿着所述第1方向,
所述第3布线在所述第2方向上延伸,
所述第3磁性部包括第3区域以及第3对置区域,所述第3布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第3区域与所述第3对置区域之间,
所述第4元件包括第4磁性层、第4对置磁性层和设置于所述第4磁性层与所述第4对置磁性层之间的第4非磁性层,从所述第4对置磁性层向所述第4磁性层的方向沿着所述第1方向,
所述第4布线在所述第2方向上延伸,
所述第4磁性部包括第4区域以及第4对置区域,所述第4布线的至少一部分在所述第1方向上位于所述第4区域与所述第4对置区域之间,
所述第3布线包括所述第3布线的第3端部和所述第3布线的第3另一端部,从所述第3布线的所述第3端部向所述第3布线的所述第3另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第4布线包括所述第4布线的第4端部和所述第4布线的第4另一端部,从所述第4布线的所述第4端部向所述第4布线的所述第4另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第3布线的所述第3另一端部与所述第4布线的第4另一端部电连接,
所述第3布线的所述第3端部与所述第1布线的所述第1另一端部电连接,
所述第4布线的所述第4端部与所述第2布线的所述第2另一端部电连接。
6.一种磁传感器,具备:
第1元件,其包括第1磁性层、第1对置磁性层和设置于所述第1磁性层与所述第1对置磁性层之间的第1非磁性层,从所述第1对置磁性层向所述第1磁性层的方向沿着第1方向;
第1布线,其在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸;
第1对置布线,其在所述第2方向上延伸;
第1磁性部,其在所述第1方向上设置于所述第1布线与所述第1对置布线之间;以及
第1电路,
所述第1布线包括所述第1布线的第1端部和所述第1布线的第1另一端部,从所述第1布线的所述第1端部朝向所述第1布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
所述第1对置布线包括所述第1对置布线的第1端部和所述第1对置布线的第1另一端部,从所述第1对置布线的所述第1端部朝向所述第1对置布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第2方向,
从所述第1对置布线的所述第1端部朝向所述第1布线的所述第1端部的方向沿着所述第1方向,
从所述第1对置布线的所述第1另一端部朝向所述第1布线的所述第1另一端部的方向沿着所述第1方向,
在第1时刻,所述第1电路使所述第1布线的所述第1端部的电位比所述第1布线的所述第1另一端部的电位低,并且使所述第1对置布线的所述第1端部的电位比所述第1对置布线的所述第1另一端部的电位高,
在第2时刻,所述第1电路使所述第1布线的所述第1端部的电位比所述第1布线的所述第1另一端部的电位高,并且使所述第1对置布线的所述第1端部的电位比所述第1对置布线的所述第1另一端部的电位低。
7.一种传感器模块,具备:
权利要求1所述的磁传感器;和
第1电路,
所述第1电路与所述第1布线电连接,对所述第1布线供给交流电流。
8.一种诊断装置,具备:
权利要求1~6中任一项所述的磁传感器;和
处理部,其对从所述磁传感器得到的信号进行处理。
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