CN115932679A - 磁阻效应元件、磁阻效应装置和磁传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供磁阻效应元件、磁阻效应装置和磁传感器。MR元件包括第一磁性层、第二磁性层、和配置在第一磁性层与第二磁性层之间的非磁性层。第一磁性层的形状磁各向异性被设定在第一基准方向，且第一磁性层具有方向能够响应外部磁场而变化、并且在没有施加外部磁场的状态下朝向第一磁化方向的磁化。第二磁性层的形状磁各向异性被设定在第二基准方向，且第二磁性层具有方向能够响应外部磁场而变化、并且在没有施加外部磁场的状态下朝向第二磁化方向的磁化。

Description

磁阻效应元件、磁阻效应装置和磁传感器

技术领域

本发明涉及磁阻效应元件、包括磁阻效应元件的磁阻效应装置、和包括磁阻效应元件的磁传感器。

背景技术

近年来，在各种用途中利用了使用磁阻效应元件(下面，也记作MR元件)的磁传感器。作为MR元件的例子，已知有一种MR元件，其包括：具有方向被固定的磁化的磁化固定层；具有方向能够与施加磁场的方向相应地变化的磁化的自由层；和配置在磁化固定层与自由层之间的间隙层。

另外，作为MR元件的其它例子，已知有像中国专利申请公开第113196078A号说明书、日本特许申请公开2000-504430号公报中公开的那样的结构的MR元件。在中国专利申请公开第113196078A号说明书中公开了一种隧道MR元件，其包括第一自由层、第二自由层和配置在第一自由层与第二自由层之间的势垒层。在中国专利申请公开第113196078A号说明书中，设置有能够产生偏置磁场的硬偏置层，使得能够在第一自由层的磁化与第二自由层的磁化之间形成规定的角度。

在日本特许申请公开2000-504430号公报中公开了一种MR元件，其包括：具有第一方向的易磁化轴的第一铁磁性层；具有第二方向的易磁化轴的第二铁磁性层；和配置在第一铁磁性层与第二铁磁性层之间的非磁性层。在日本特许申请公开2000-504430号公报中，在第一铁磁性层的生长过程中，施加用于规定第一铁磁性层的易磁化轴的方向的磁场，在第二铁磁性层的生长过程中，施加用于规定第二铁磁性层的易磁化轴的方向的磁场，该磁场是与在第一铁磁性层的生长过程中施加的磁场的方向不同的方向的磁场。

在包括具有磁化固定层的MR元件的磁传感器中，在磁传感器的制造过程中，需要设定磁化固定层的磁化的方向。但是，在像中国专利申请公开第113196078A号说明书、日本特许申请公开2000-504430号公报公开的MR元件那样，包括两个自由层的MR元件中，没有设置磁化固定层，因此，可以省略设定磁化固定层的磁化的方向的工序。

在中国专利申请公开第113196078A号说明书公开的MR元件中，需要设置硬偏置层。但是，硬偏置层会妨碍磁传感器的低成本化。另外，在日本特许申请公开2000-504430号公报公开的MR元件中，需要施加不同方向的磁场使铁磁性层生长。但是，在能够检测彼此不同的方向的外部磁场的磁传感器中，需要按每个元件改变磁场的方向。因此，存在工序数量变多，磁传感器的制造成本变高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包括具有方向能够响应外部磁场而变化的磁化的两个磁性层的、能够实现低成本化的磁阻效应元件、以及包括该磁阻效应元件的磁阻效应装置和磁传感器。

本发明的磁阻效应元件是电阻值能够响应外部磁场而变化的磁阻效应元件。磁阻效应元件包括：第一磁性层，其形状磁各向异性被设定在第一基准方向，且第一磁性层具有方向能够响应外部磁场而变化、并且在没有施加外部磁场的状态下朝向第一磁化方向的磁化，第一磁化方向是与第一基准方向平行的一个方向；第二磁性层，其形状磁各向异性被设定在与第一基准方向交叉的第二基准方向，且第二磁性层具有方向能够响应外部磁场而变化、并且在没有施加外部磁场的状态下朝向第二磁化方向的磁化，第二磁化方向是与第二基准方向平行的一个方向；和配置在第一磁性层与第二磁性层之间的非磁性层。

在本发明的磁阻效应元件中，可以是，第一基准方向与第二基准方向彼此正交。

另外，在本发明的磁阻效应元件中，可以是，非磁性层为隧道势垒层。

另外，在本发明的磁阻效应元件中，可以是，第一磁性层包括彼此分离的多个第一部分。另外，可以是，第二磁性层包括彼此分离的多个第二部分。可以是，在从与第一基准方向和第二基准方向各自正交的一个方向看时，多个第一部分和多个第二部分呈格子状排列。另外，可以是，多个第一部分各自的形状磁各向异性被设定在第一基准方向，且多个第一部分各自具有方向能够响应外部磁场而变化、并且在没有施加外部磁场的状态下朝向第一磁化方向的磁化。可以是，多个第二部分各自的形状磁各向异性被设定在第二基准方向，且多个第二部分各自具有方向能够响应外部磁场而变化、并且在没有施加外部磁场的状态下朝向第二磁化方向的磁化。

另外，在本发明的磁阻效应元件中，可以是，没有设置对第一磁性层和第二磁性层各自施加偏置磁场的偏置磁场发生器。

本发明的磁阻效应装置包括：本发明的磁阻效应元件；和能够产生第一线圈磁场的第一线圈。第一线圈能够对第一磁性层和第二磁性层各自施加第一线圈磁场的第一磁场方向的第一磁场分量，第一磁场方向为第一基准方向与第二基准方向之间的方向。

在本发明的磁阻效应装置中，可以是，第一线圈包括能够产生第一线圈磁场、并且在与第一基准方向和第二基准方向各自交叉的方向上延伸的第一线圈元素。

另外，可以是，本发明的磁阻效应装置还包括能够产生第二线圈磁场的第二线圈。可以是，第二线圈能够对第一磁性层和第二磁性层各自施加第二线圈磁场的第二磁场方向的第二磁场分量，第二磁场方向为第一基准方向与第二基准方向之间的方向，并且第一基准方向和第二基准方向中的一者位于第二磁场方向与第一磁场方向之间。

另外，在本发明的磁阻效应装置中，可以是，第二线圈包括能够产生第二线圈磁场、并且在与第一基准方向和第二基准方向各自交叉的方向上延伸的第二线圈元素。

本发明的磁传感器包括多个磁阻效应元件，能够对检测对象的磁场进行检测而生成至少一个检测信号。多个磁阻效应元件各自为本发明的磁阻效应元件。

在本发明的磁传感器中，可以是，多个磁阻效应元件包括：至少一个第一磁阻效应元件；和与至少一个第一磁阻效应元件串联连接的至少一个第二磁阻效应元件。可以是，至少一个第一磁阻效应元件的第一磁化方向和至少一个第二磁阻效应元件的第一磁化方向为彼此相反的方向。可以是，至少一个第一磁阻效应元件的第二磁化方向和至少一个第二磁阻效应元件的第二磁化方向为彼此相反的方向。可以是，至少一个检测信号包括第一检测信号，该第一检测信号与至少一个第一磁阻效应元件与至少一个第二磁阻效应元件的连接点的电位具有对应关系。

另外，在本发明的磁传感器中，可以是，多个磁阻效应元件还包括：至少一个第三磁阻效应元件；和与至少一个第三磁阻效应元件串联连接的至少一个第四磁阻效应元件。可以是，至少一个第三磁阻效应元件的第一磁化方向和至少一个第四磁阻效应元件的第一磁化方向为彼此相反的方向。可以是，至少一个第三磁阻效应元件的第二磁化方向和至少一个第四磁阻效应元件的第二磁化方向为彼此相反的方向。可以是，至少一个检测信号还包括第二检测信号，该第二检测信号与至少一个第三磁阻效应元件与至少一个第四磁阻效应元件的连接点的电位具有对应关系。

另外，在本发明的磁传感器中，可以是，还包括：能够产生第一线圈磁场的第一线圈；和能够产生第二线圈磁场的第二线圈。可以是，第一线圈能够对至少一个第一磁阻效应元件施加第一线圈磁场的第一磁场方向的第一磁场分量，第一磁场方向为至少一个第一磁阻效应元件的第一磁化方向与第二磁化方向之间的方向，并且第一线圈能够对至少一个第二磁阻效应元件施加第一线圈磁场的与第一磁场方向相反的第二磁场方向的第二磁场分量。可以是，第二线圈能够对至少一个第三磁阻效应元件施加第二线圈磁场的第三磁场方向的第三磁场分量，第三磁场方向为至少一个第三磁阻效应元件的第一磁化方向与第二磁化方向之间的方向，并且第二线圈能够对至少一个第四磁阻效应元件施加第二线圈磁场的与第三磁场方向相反的第四磁场分量。

另外，在本发明的磁传感器中，可以是，还包括处理器，该处理器能够基于在暂时产生第一线圈磁场之后生成的第一检测信号和在暂时产生第二线圈磁场之后生成的第二检测信号，生成与检测对象的磁场具有对应关系的检测值。

另外，在本发明的磁传感器中，可以是，在从与第一基准方向和第二基准方向各自正交的一个方向看时，多个磁阻效应元件呈格子状排列。

本发明的磁阻效应元件包括第一磁性层、第二磁性层和非磁性层。即，本发明的磁阻效应元件不包括磁化固定层。由此，根据本发明，能够实现能够低成本化的磁阻效应元件。另外，本发明的磁阻效应装置包括本发明的磁阻效应元件。由此，根据本发明，能够实现能够低成本化的磁阻效应装置。另外，本发明的磁传感器包括多个本发明的磁阻效应元件。由此，根据本发明，能够实现能够低成本化的磁传感器。

本发明的其它目的、特征和优点，通过下面的说明将会变得充分明确。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应装置的主要部分的立体图。

图2是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应装置的主要部分的俯视图。

图3是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应装置的一部分的剖视图。

图4是用于对本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的动作进行说明的说明图。

图5是用于对本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的动作进行说明的说明图。

图6是用于对本发明的第一实施方式中的第一线圈的动作进行说明的说明图。

图7是表示本发明的第二实施方式的磁阻效应装置的主要部分的俯视图。

图8是表示本发明的第二实施方式的磁阻效应装置的主要部分的俯视图。

图9是表示本发明的第三实施方式的磁传感器的结构的电路图。

图10是表示本发明的第三实施方式的磁传感器的第一检测电路的一部分的俯视图。

图11是表示本发明的第三实施方式的磁传感器的第二检测电路的一部分的俯视图。

图12是用于对本发明的第三实施方式的磁传感器的第一检测电路的动作进行说明的说明图。

图13是用于对本发明的第三实施方式的磁传感器的第一检测电路的动作进行说明的说明图。

图14是用于对本发明的第三实施方式的磁传感器的第二检测电路的动作进行说明的说明图。

图15是用于对本发明的第三实施方式的磁传感器的第二检测电路的动作进行说明的说明图。

图16是表示本发明的第四实施方式的磁传感器的一部分的俯视图。

图17是表示本发明的第五实施方式的磁传感器的结构的电路图。

图18是表示本发明的第六实施方式的磁阻效应装置的主要部分的俯视图。

图19是表示本发明的第七实施方式的磁传感器的第一检测电路的一部分的俯视图。

图20是表示本发明的第七实施方式的磁传感器的第一检测电路的一部分的俯视图。

图21是表示本发明的第七实施方式的磁传感器的第二检测电路的一部分的俯视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。首先，对本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的结构和本发明的第一实施方式的磁阻效应装置的结构进行说明。图1是表示本实施方式的磁阻效应装置的主要部分的立体图。图2是表示本实施方式的磁阻效应装置的主要部分的俯视图。图3是表示本实施方式的磁阻效应装置的截面的剖视图。

如图1～图3所示，本实施方式的磁阻效应装置1包括本实施方式的磁阻效应元件(下面，记作MR元件)5。MR元件5的电阻值能够响应外部磁场而变化。MR元件5包括第一磁性层51、第二磁性层53和配置在第一磁性层51与第二磁性层53之间的非磁性层52。

在此，以如下方式定义X方向、Y方向和Z方向。X方向、Y方向和Z方向彼此正交。在本实施方式中，将作为与第一磁性层51、非磁性层52和第二磁性层53的层叠方向平行的一个方向的、从第二磁性层53向第一磁性层51去的方向设为Z方向。另外，将与X方向相反的方向设为-X方向，将与Y方向相反的方向设为-Y方向，将与Z方向相反的方向设为-Z方向。另外，下面，将相对于基准的位置位于Z方向的前方的位置称为“上方”，将相对于基准的位置位于与“上方”相反的一侧的位置称为“下方”。另外，对于磁阻效应装置1和MR元件5各自的构成要素，将位于Z方向的端部的面称为“上表面”，将位于-Z方向的端部的面称为“下表面”。

另外，以如下方式定义第一基准方向RD1和第二基准方向RD2。第一基准方向RD1和第二基准方向RD2均定义为包含特定的一个方向和其相反方向。第一基准方向RD1和第二基准方向RD2彼此交叉。第一基准方向RD1是与从X方向向Y方向旋转α的方向平行的方向。第二基准方向RD2是与从X方向向-Y方向旋转β的方向平行的方向。其中，α、β均为大于0°且小于90°的角度。α、β可以彼此相等，也可以彼此不同。在一个例子中，α、β均为45°。在该情况下，第一基准方向RD1与第二基准方向RD2彼此正交。

如图1和图2所示，第一磁性层51的形状磁各向异性被设定在第一基准方向RD1。即，在从上方看时，第一磁性层51具有在第一基准方向RD1上长的形状。另外，第一磁性层51具有方向能够响应外部磁场而变化的磁化M1。在没有施加外部磁场的状态下，磁化M1朝向第一磁化方向，该第一磁化方向是与第一基准方向RD1平行的一个方向。

另外，如图1和图2所示，第二磁性层53的形状磁各向异性被设定在第二基准方向RD2。即，在从上方看时，第二磁性层53具有在第二基准方向RD2上长的形状。另外，第二磁性层53具有方向能够响应外部磁场而变化的磁化M2。在没有施加外部磁场的状态下，磁化M2朝向第二磁化方向，该第二磁化方向是与第二基准方向RD2平行的一个方向。

下面，将没有施加外部磁场的状态下的磁化M1的方向、即预先规定的磁化M1的方向称为初始状态下的磁化M1的方向，或者简称为初始状态下的方向。同样，将没有施加外部磁场的状态下的磁化M2的方向、即预先规定的磁化M2的方向称为初始状态下的磁化M2的方向，或者简称为初始状态下的方向。

在图2所示的例子中，MR元件5能够检测外部磁场的与X方向平行的方向的磁场分量。在该例子中，初始状态下的第一磁性层51的磁化M1朝向作为与第一基准方向RD1平行的一个方向的、从X方向向Y方向旋转α的方向D1。即，在该例子中，第一磁化方向为方向D1。另外，在该例子中，初始状态下的第二磁性层53的磁化M2朝向作为与第二基准方向RD2平行的一个方向的、从X方向向-Y方向旋转β的方向D2。即，在该例子中，第二磁化方向为方向D2。

在图1和图2所示的例子中，第一磁性层51和第二磁性层53各自的平面形状(从上方看的形状)为椭圆形。此外，第一磁性层51和第二磁性层53各自的平面形状并不限于像椭圆形那样不包含短边方向的宽度一定的宽度一定部分的形状，也可以是包含宽度一定部分的形状。作为包含宽度一定部分的平面形状的例子，除了长边方向的两端为直线的矩形以外，还有长边方向的两端为半圆的长圆形、长边方向的两端为多边形的形状。

磁阻效应装置1还包括上部电极61和下部电极62。上部电极61配置在下部电极62的上方。上部电极61和下部电极62用于对MR元件5流动磁信号检测用的电流。MR元件5配置在上部电极61与下部电极62之间。第一磁性层51与上部电极61连接。第二磁性层53与下部电极62连接。

MR元件5是使磁信号检测用的电流在与构成MR元件5的各层的面大致垂直的方向上流动的CPP(Current Perpendicular to Plane：电流垂直于平面)类型的MR元件。非磁性层52可以是隧道势垒层，也可以是非磁性导电层。在本实施方式中，特别是非磁性层52为隧道势垒层。

在MR元件5中，电阻值能够响应第一磁性层51的磁化M1的方向与第二磁性层53的磁化M2的方向形成的角度而变化，随着该角度变大，电阻值变大。

磁阻效应装置1还包括能够产生第一线圈磁场的第一线圈7。如图1～图3所示，第一线圈7包括各自能够产生第一线圈磁场的线圈元素(线圈要素)71、72。其中，线圈元素是构成线圈的导线的一部分。线圈元素71、72各自在与第一基准方向RD1和第二基准方向RD2各自交叉的方向上延伸。在本实施方式中，特别是线圈元素71、72各自在与Y方向平行的方向上延伸。线圈元素71配置在MR元件5和上部电极61的上方。线圈元素72配置在MR元件5和下部电极62的下方。线圈元素71、72串联或并联连接。

第一线圈7能够对第一磁性层51和第二磁性层53各自施加第一线圈磁场的第一磁场方向的磁场分量。第一磁场方向为第一基准方向RD1与第二基准方向RD2之间的方向。在本实施方式中，线圈元素71、72能够对第一磁性层51和第二磁性层53各自施加X方向或-X方向的磁场分量。即，在本实施方式中，第一磁场方向为X方向或-X方向。

第一线圈7由未图示的线圈驱动电路控制。线圈驱动电路能够控制第一线圈7暂时产生第一线圈磁场。此外，线圈驱动电路可以是包含在后述的处理器中，也可以是至少一部分为与处理器独立的电路。

磁阻效应装置1还包括：设置在线圈元素71与上部电极61之间的绝缘层63；设置在线圈元素72与下部电极62之间的绝缘层64；以及配置在MR元件5和第一线圈7的周围的未图示的绝缘层。

此外，在本实施方式中，没有设置对第一磁性层51和第二磁性层53各自施加偏置磁场的偏置磁场发生器(例如磁铁)。

接着，参照图4和图5对MR元件5的动作进行说明。图4和图5是用于对MR元件5的动作进行说明的说明图。在此，以MR元件5与图2所示的例子同样地，能够检测外部磁场的与X方向平行的方向的磁场分量的情况为例进行说明。在图4和图5中，在第一磁性层51内画出的虚线的箭头表示初始状态下的磁化M1的方向，在第二磁性层53内画出的虚线的箭头表示初始状态下的磁化M2的方向。

图4表示对MR元件5施加外部磁场的与X方向平行的方向的磁场分量Hx、且磁场分量Hx的方向为X方向的情况。在该情况下，磁化M1从方向D1向X方向倾斜，磁化M2从方向D2向X方向倾斜。其结果是，磁化M1的方向与磁化M2的方向形成的角度与初始状态相比变小，MR元件5的电阻值与初始状态相比变小。

图5表示对MR元件5施加磁场分量Hx、且磁场分量Hx的方向为-X方向的情况。在该情况下，磁化M1从方向D1向Y方向倾斜，磁化M2从方向D2向-Y方向倾斜。其结果是，磁化M1的方向与磁化M2的方向形成的角度与初始状态相比变大，MR元件5的电阻值与初始状态相比变大。

磁化M1的方向与磁化M2的方向形成的角度会根据磁场分量Hx的方向和强度而变化。MR元件5的电阻值会根据上述的角度而变化。因此，能够通过检测MR元件5的电阻值，来检测磁场分量Hx的方向和强度。

接着，对第一线圈7的动作进行说明。在使用磁阻效应装置1时，存在对MR元件5施加使磁化M1、M2各自的方向向与初始状态下的方向相反的方向旋转的大的磁场的情况。在该情况下，存在即使该大的磁场消失，磁化M1、M2各自的方向也维持与初始状态下的方向相反的方向的状态的情况。在本实施方式中，第一线圈7和第一线圈磁场用于在没有施加外部磁场的状态下的磁化M1、M2各自的方向变成与初始状态下的方向不同的方向的情况下，将磁化M1、M2各自的方向设置为初始状态下的方向，即重置磁化M1、M2各自的方向。

图6是用于对第一线圈7的动作进行说明的说明图。在图6中，在第一磁性层51内画出的虚线的箭头表示，在没有施加外部磁场的状态下，变成与初始状态下的磁化M1的方向相反的方向的磁化M1的方向。另外，在第二磁性层53内画出的虚线的箭头表示，在没有施加外部磁场的状态下，变成与初始状态下的磁化M2的方向相反的方向的磁化M2的方向。

在图6所示的例子中，当对第一线圈7供给用于产生第一线圈磁场的电流时，从线圈元素71、72各自产生第一线圈磁场。控制第一线圈7，使得对第一磁性层51和第二磁性层53各自施加第一线圈磁场的X方向的磁场分量Hc。具体而言，控制线圈元素71、72各自中流动的电流的方向，使得产生X方向的磁场分量Hc。由此，磁化M1、M2各自的方向向X方向旋转。之后，当停止向第一线圈7供给电流时，磁化M1、M2各自的方向变成初始状态下的方向。

此外，在初始状态下的第一磁性层51的磁化M1为与方向D1相反的方向，且初始状态下的第二磁性层53的磁化M2为与方向D2相反的方向的情况下，控制第一线圈7，使得对第一磁性层51和第二磁性层53各自施加-X方向的磁场分量Hc。具体而言，使线圈元素71、72各自中流动的电流的方向为与图6所示的情况相反的方向。

如上面所说明的那样，本实施方式的MR元件5包括各自被设定了形状磁各向异性的第一磁性层51和第二磁性层53。由此，根据本实施方式，不使用磁化的方向被固定的磁化固定层或偏置磁场发生器就能够作为磁检测元件使用。由此，根据本实施方式，能够实现低成本化。另外，通过使用本实施方式的MR元件5，能够实现磁阻效应装置1的低成本化。

[第二实施方式]

接着，对本发明的第二实施方式进行说明。首先，参照图7和图8对本实施方式的磁阻效应装置进行说明。图7和图8是表示本实施方式的磁阻效应装置的主要部分的说明图。

本实施方式的磁阻效应装置101除了包括第一实施方式的磁阻效应装置1的构成要素、即MR元件5和第一线圈7以外，还包括能够产生第二线圈磁场的第二线圈8。如图7和图8所示，第二线圈8包含各自能够产生第二线圈磁场的线圈元素81和未图示的线圈元素。线圈元素81和未图示的线圈元素各自，在与第一基准方向RD1和第二基准方向RD2各自交叉的方向上延伸。在本实施方式中，特别是线圈元素81和未图示的线圈元素各自在与X方向平行的方向上延伸。

线圈元素81配置在MR元件5和上部电极61(参照图3)的上方。线圈元素81可以配置在第一线圈7的线圈元素71的上方，也可以配置在线圈元素71的下方。另外，未图示的线圈元素配置在MR元件5和下部电极62(参照图3)的下方。未图示的线圈元素可以配置在第一线圈7的线圈元素72(参照图3)的上方，也可以配置在线圈元素72的下方。线圈元素81和未图示的线圈元素串联或并联连接。

第二线圈8能够对MR元件5的第一磁性层51和第二磁性层53各自施加第二线圈磁场的第二磁场方向的磁场分量。第二磁场方向为第一基准方向RD1与第二基准方向RD2之间的方向，并且第一基准方向RD1和第二基准方向RD2中的一者位于第二磁场方向与第一线圈磁场的磁场分量的方向即第一磁场方向之间。

在本实施方式中，线圈元素81和未图示的线圈元素能够对第一磁性层51和第二磁性层53各自施加Y方向或-Y方向的磁场分量。即，在本实施方式中，第二磁场方向为Y方向或-Y方向。第一基准方向RD1和第二基准方向RD2中的一者位于第一磁场方向(X方向或-X方向)与第二磁场方向(Y方向或-Y方向)之间。

第二线圈8与第一线圈7同样由未图示的线圈驱动电路控制。线圈驱动电路能够控制第二线圈8暂时产生第二线圈磁场。

接着，对本实施方式中的第一线圈7和第二线圈8的动作进行说明。在本实施方式中，第一线圈7和第一线圈磁场用于将MR元件5的第一磁性层51的磁化M1的方向设置为方向D1或与方向D1相反的方向，且将MR元件5的第二磁性层53的磁化M2的方向设置为方向D2或与方向D2相反的方向。在图7中，表示出了将磁化M1的方向设置为方向D1，且将磁化M2的方向设置为方向D2的例子。在该例子中，与第一实施方式中的图6所示的例子同样地，控制第一线圈7，使得对第一磁性层51和第二磁性层53各自施加第一线圈磁场的X方向的磁场分量。

另外，在本实施方式中，第二线圈8和第二线圈磁场用于将MR元件5的第一磁性层51的磁化M1的方向设置为方向D1或与方向D1相反的方向，且将MR元件5的第二磁性层53的磁化M2的方向设置为方向D3或与方向D3相反的方向。方向D3是与第二基准方向RD2平行的一个方向、且是从Y方向向-X方向旋转的方向，是与方向D2相反的方向。

在图8中，表示出了将磁化M1的方向设置为方向D1，且将磁化M2的方向设置为方向D3的例子。在该例子中，控制第二线圈8，使得对第一磁性层51和第二磁性层53各自施加第二线圈磁场的Y方向的磁场分量。具体而言，控制线圈元素81和未图示的线圈元素各自中流动的电流的方向，使得产生Y方向的磁场分量。由此，磁化M1、M2各自的方向向Y方向旋转。之后，当停止向第二线圈8供给电流时，磁化M1、M2分别朝向方向D1、D3。

此外，在将磁化M1的方向设置为与方向D1相反的方向，且将磁化M2的方向设置为与方向D3相反的方向的情况下，控制第二线圈8，使得对第一磁性层51和第二磁性层53各自施加第二线圈磁场的-Y方向的磁场分量。具体而言，使线圈元素81和未图示的线圈元素各自中流动的电流的方向为与图8所示的情况相反的方向。

接着，对本实施方式的MR元件5的动作进行说明。将磁化M1的方向设置为方向D1、且将磁化M2的方向设置为方向D2的情况下的MR元件5的动作，与第一实施方式中的参照图4和图5说明的MR元件5的动作相同。

下面，对将磁化M1的方向设置为方向D1、且将磁化M2的方向设置为方向D3的情况下的MR元件5的动作进行说明。在该情况下，当对MR元件5施加外部磁场的Y方向的磁场分量时，磁化M1从方向D1向Y方向倾斜，磁化M2从方向D3向Y方向倾斜。其结果是，磁化M1的方向与磁化M2的方向形成的角度与初始状态相比变小，MR元件5的电阻值与初始状态相比变小。

另外，当对MR元件5施加外部磁场的-Y方向的磁场分量时，磁化M1从方向D1向-Y方向倾斜，磁化M2从方向D3向-Y方向倾斜。其结果是，磁化M1的方向与磁化M2的方向形成的角度与初始状态相比变大，MR元件5的电阻值与初始状态相比变大。

磁化M1的方向与磁化M2的方向形成的角度会根据外部磁场的与Y方向平行的方向的磁场分量的方向和强度而变化。MR元件5的电阻值会根据上述的角度而变化。因此，能够通过检测MR元件5的电阻值，来检测外部磁场的与Y方向平行的方向的磁场分量的方向和强度。

如上面所说明的那样，根据本实施方式的磁阻效应装置101，能够利用一个MR元件5，检测外部磁场的与X方向平行的方向的磁场分量和外部磁场的与Y方向平行的方向的磁场分量。

本实施方式中的其它结构、作用和效果与第一实施方式相同。

[第三实施方式]

接着，对本发明的第三实施方式进行说明。首先，参照图9～图11对本实施方式的磁传感器的结构进行说明。图9是表示本实施方式的磁传感器的结构的电路图。图10是表示本实施方式的磁传感器的第一检测电路的一部分的俯视图。图11是表示本实施方式的磁传感器的第二检测电路的一部分的俯视图。

磁传感器100包括多个MR元件。多个MR元件各自是在第一实施方式中说明的MR元件5。磁传感器100中的MR元件5的结构与图1～图3所示的MR元件5相同。

磁传感器100能够对检测对象的磁场即对象磁场进行检测而生成至少一个检测信号。在本实施方式中，特别是磁传感器100包括：第一检测电路10，其能够对对象磁场的与X方向平行的方向的分量进行检测而生成第一检测信号S1；和第二检测电路20，其能够对对象磁场的与Y方向平行的方向的分量进行检测而生成第二检测信号S2。

第一检测电路10包含惠斯通电桥电路14和差分检测器15。惠斯通电桥电路14包含四个电阻部R11、R12、R13、R14、电源端口V1、接地端口G1和两个输出端口E11、E12。电阻部R11设置在电源端口V1与输出端口E11之间。电阻部R12设置在输出端口E11与接地端口G1之间。电阻部R13设置在输出端口E12与接地端口G1之间。电阻部R14设置在电源端口V1与输出端口E12之间。可对电源端口V1施加规定大小的电压或电流。接地端口G1接地。差分检测器15输出与输出端口E11、E12的电位差对应的信号作为第一检测信号S1。

第二检测电路20的电路结构与第一检测电路10相同。即，第二检测电路20包含惠斯通电桥电路24和差分检测器25。惠斯通电桥电路24包含四个电阻部R21、R22、R23、R24、电源端口V2、接地端口G2和两个输出端口E21、E22。电阻部R21设置在电源端口V2与输出端口E21之间。电阻部R22设置在输出端口E21与接地端口G2之间。电阻部R23设置在输出端口E22与接地端口G2之间。电阻部R24设置在电源端口V2与输出端口E22之间。可对电源端口V2施加规定大小的电压或电流。接地端口G2接地。差分检测器25输出与输出端口E21、E22的电位差对应的信号作为第二检测信号S2。

磁传感器100还包括处理器30，处理器30能够基于第一检测信号S1和第二检测信号S2，生成与对象磁场具有对应关系的检测值Vs。在对象磁场的与基准平面平行的分量的方向以基准平面内的基准位置为中心旋转的情况下，检测值Vs可以与基准位置的对象磁场的上述分量的方向相对于基准方向形成的角度具有对应关系。基准位置可以是配置磁传感器100的位置。基准平面可以是与X方向和Y方向平行的平面(XY平面)。基准方向可以是X方向。处理器30例如由面向特定用途的集成电路(ASIC)或微型计算机构成。

电阻部R11～R14、R21～R24各自包括至少一个MR元件5。电阻部R12的至少一个MR元件5与电阻部R11的至少一个MR元件5串联连接。电阻部R14的至少一个MR元件5与电阻部R13的至少一个MR元件5串联连接。电阻部R22的至少一个MR元件5与电阻部R21的至少一个MR元件5串联连接。电阻部R24的至少一个MR元件5与电阻部R23的至少一个MR元件5串联连接。

在本实施方式中，特别是，电阻部R11～R14、R21～R24各自包含多个MR元件5。图10表示出了电阻部R11～R14中的一个电阻部的一部分。图11表示出了电阻部R21～R24中的一个电阻部的一部分。在图10和图11中，表示出了图2所示的X方向、Y方向、Z方向、第一基准方向RD1和第二基准方向RD2。从上方看时，多个MR元件5呈格子状排列。即，多个MR元件5以在第一基准方向RD1和第二基准方向RD2上分别各排列多个的方式排列。

电阻部R11～R14、R21～R24各自还包含多个上部电极61和多个下部电极62。各个下部电极62具有在第二基准方向RD2方向上长的形状。在下部电极62的长边方向上相邻的两个下部电极62之间形成有间隙。如图10和图11所示，在下部电极62的上表面上，在下部电极62的长边方向的两端的附近，分别配置有MR元件5的第二磁性层53。

各个上部电极61具有在第一基准方向RD1上长的形状，且将配置于在第一基准方向RD1上相邻的两个下部电极62上从而相邻的两个MR元件5的两个第一磁性层51电连接。通过这样的结构，电阻部R11～R14、R21～R24各自包含由多个上部电极61和多个下部电极62串联连接的多个MR元件5。

第一检测电路10还包含在第一实施方式中说明的第一线圈7。本实施方式中的第一线圈7的结构和功能，除了线圈元素71、72的数量以外，与第一实施方式中的图1～图3所示的第一线圈7相同。在本实施方式中，第一线圈7包含多个线圈元素71和多个线圈元素72。多个线圈元素71和多个线圈元素72串联或并联连接。

如图10所示，在第一检测电路10中，多个线圈元素71和多个线圈元素72各自在与Y方向平行的方向上延伸。多个线圈元素71在X方向上排列。各个线圈元素71在从上方看时以与在Y方向上排列的多个MR元件5重叠的方式配置。多个线圈元素72与多个线圈元素71同样地，在从上方看时以与多个MR元件5重叠的方式配置。

第一线圈7能够对电阻部R11、R13中的多个MR元件5施加第一线圈磁场的X方向的磁场分量(第一磁场分量)，并且能够对电阻部R12、R14中的多个MR元件5施加第一线圈磁场的-X方向的磁场分量(第二磁场分量)。

第二检测电路20还包含第二实施方式中说明的第二线圈8。第二检测电路20中的第二线圈8的结构和功能，除了线圈元素81和未图示的线圈元素的数量以外，与第二实施方式中的图7和图8所示的第二线圈8相同。在本实施方式中，第二线圈8包含多个线圈元素81和多个未图示的线圈元素。多个线圈元素81和多个未图示的线圈元素串联或并联连接。

如图11所示，在第二检测电路20中，多个线圈元素81各自在与X方向平行的方向上延伸。多个线圈元素81在Y方向上排列。各个线圈元素81在从上方看时以与在X方向上排列的多个MR元件5重叠的方式配置。未图示的多个线圈元素与多个线圈元素81同样地，在从上方看时以与多个MR元件5重叠的方式配置。

第二线圈8能够对电阻部R21、R23中的多个MR元件5施加第二线圈磁场的Y方向的磁场分量(第三磁场分量)，并且能够对电阻部R22、R24中的多个MR元件5施加第二线圈磁场的-Y方向的磁场分量(第四磁场分量)。

第一线圈7和第二线圈8可以由处理器30控制。在该情况下，处理器30能够控制第一线圈7暂时产生第一线圈磁场，并且能够控制第二线圈8暂时产生第二线圈磁场。

第一检测电路10还包含：设置在多个线圈元素71与多个上部电极61之间的未图示的第一绝缘层；设置在多个线圈元素72与多个下部电极62之间的未图示的第二绝缘层；以及配置在多个MR元件5和第一线圈7的周围未的图示的第三绝缘层。第二检测电路20还包含：设置在多个线圈元素81与多个上部电极61之间的未图示的第四绝缘层；设置在多个未图示的线圈元素与多个下部电极62之间的未图示的第五绝缘层；以及配置在多个MR元件5和第二线圈8的周围的未图示的第六绝缘层。

在图9中，在电阻部R11～R14、R21～R24各自上画出的两个箭头，表示该电阻部中的MR元件5的第一磁性层51的磁化M1的方向和第二磁性层53的磁化M2的方向。另外，在图9中表示出了没有施加对象磁场的状态、即初始状态下的磁化M1、M2的方向。

下面，对初始状态下的磁化M1、M2的方向进行说明。电阻部R11、R13中的磁化M1的方向朝向与第一基准方向RD1平行的方向D1。电阻部R11、R13中的磁化M2的方向朝向与第二基准方向RD2平行的方向D2。电阻部R12、R14中的磁化M1的方向朝向与方向D1相反的方向。电阻部R12、R14中的磁化M2的方向朝向与方向D2相反的方向。

电阻部R21、R23中的磁化M1的方向朝向方向D1。电阻部R21、R23中的磁化M2的方向朝向与第二基准方向RD2平行的方向D3。电阻部R22、R24中的磁化M1的方向朝向与方向D1相反的方向。电阻部R22、R24中的磁化M2的方向朝向与方向D3相反的方向。

第一检测电路10的第一线圈7的第一线圈磁场，用于将电阻部R11～R14中的磁化M1、M2各自的方向设置为初始状态下的方向，即重置磁化M1、M2各自的方向。第一线圈7对电阻部R11、R13的动作，与参照图6说明的第一线圈7的动作相同。第一线圈7对电阻部R12、R14的动作，除了磁场分量的方向变成-X方向这一点以外，与参照图6说明的第一线圈7的动作相同。

第二检测电路20的第二线圈8的第二线圈磁场，用于将电阻部R21～R24中的磁化M1、M2各自的方向设置为初始状态下的方向，即重置磁化M1、M2各自的方向。第二线圈8对电阻部R21、R23的动作，与参照图8说明的第二线圈8的动作相同。第二线圈8对电阻部R22、R24的动作，除了磁场分量的方向变成-Y方向这一点以外，与参照图8说明的第二线圈8的动作相同。

接着，对磁传感器100的动作进行说明。首先，参照图12和图13对第一检测电路10的动作进行说明。图12和图13是用于对第一检测电路10的动作进行说明的说明图。在图12和图13中，在电阻部R11～R14内画出的实心箭头表示磁化M1、M2各自的方向。另外，在图12和图13中，在电阻部R11～R14内画出的虚线的箭头表示初始状态下的磁化M1、M2各自的方向。

图12表示对第一检测电路10施加了对象磁场的与X方向平行的方向的磁场分量Htx、且磁场分量Htx的方向为X方向的情况。在该情况下，在电阻部R11、R13各自中，磁化M1从方向D1向X方向倾斜，磁化M2从方向D2向X方向倾斜。另外，在该情况下，在电阻部R12、R14各自中，磁化M1从与方向D1相反的方向向Y方向倾斜，磁化M2从与方向D2相反的方向向-Y方向倾斜。其结果是，与不存在磁场分量Htx的状态相比，电阻部R11、R13各自的电阻值减少，电阻部R12、R14各自的电阻值增加。

在磁场分量Htx的方向为-X方向的情况下，与上述的情况相反，与不存在磁场分量Htx的状态相比，电阻部R11、R13各自的电阻值增加，电阻部R12、R14各自的电阻值减少。

电阻部R11～R14各自的电阻值的变化量依赖于磁场分量Htx的强度。当磁场分量Htx的方向和强度变化时，电阻部R11～R14各自的电阻值以电阻部R11、R13的电阻值增加并且电阻部R12、R14的电阻值减少、或者电阻部R11、R13的电阻值减少并且电阻部R12、R14的电阻值增加的方式变化。由此，输出端口E11、E12各自的电位变化，并且输出端口E11、E12之间的电位差变化。差分检测器15(参照图9)输出与输出端口E11、E12的电位差对应的信号作为第一检测信号S1。

第一检测信号S1与电阻部R11的MR元件5与电阻部R12的MR元件5的连接点的电位、即输出端口E11的电位具有对应关系，并且与电阻部R13的MR元件5与电阻部R14的MR元件5的连接点的电位、即输出端口E12的电位具有对应关系。因此，第一检测信号S1与磁场分量Htx的方向和强度具有对应关系。

图13表示对第一检测电路10施加了对象磁场的与Y方向平行的方向的磁场分量Hty、且磁场分量Hty的方向为Y方向的情况。在该情况下，在电阻部R11、R13各自中，磁化M1从方向D1向Y方向倾斜，磁化M2从方向D2向X方向倾斜。另外，在该情况下，在电阻部R12、R14各自中，磁化M1从与方向D1相反的方向向-X方向倾斜，磁化M2从与方向D2相反的方向向Y方向倾斜。其结果是，电阻部R11～R14各自的电阻值不变化，或者几乎不变化。

在磁场分量Hty的方向为-Y方向的情况下，也与上述的情况相同，电阻部R11～R14各自的电阻值不变化，或者几乎不变化。因此，在对第一检测电路10施加了磁场分量Hty的情况下，输出端口E11、E12之间的电位差不变化，或者几乎不变化。

如上所述，第一检测电路10构成为对磁场分量Htx具有灵敏度，而对磁场分量Hty没有灵敏度。

接着，参照图14和图15对第二检测电路20的动作进行说明。图14和图15是用于对第二检测电路20的动作进行说明的说明图。在图14和图15中，在电阻部R21～R24内画出的实心箭头表示磁化M1、M2各自的方向。另外，在图14和图15中，在电阻部R21～R24内画出的虚线的箭头表示初始状态下的磁化M1、M2各自的方向。

图14表示对第二检测电路20施加了磁场分量Hty、且磁场分量Hty的方向为Y方向的情况。在该情况下，在电阻部R21、R23各自中，磁化M1从方向D1向Y方向倾斜，磁化M2从方向D3向Y方向倾斜。另外，在该情况下，在电阻部R22、R24各自中，磁化M1从与方向D1相反的方向向-X方向倾斜，磁化M2从与方向D3相反的方向向X方向倾斜。其结果是，与不存在磁场分量Hty的状态相比，电阻部R21、R23各自的电阻值减少，电阻部R22、R24各自的电阻值增加。

在磁场分量Hty的方向为-Y方向的情况下，与上述的情况相反，与不存在磁场分量Hty的状态相比，电阻部R21、R23各自的电阻值增加，电阻部R22、R24各自的电阻值减少。

电阻部R21～R24各自的电阻值的变化量依赖于磁场分量Hty的强度。当磁场分量Hty的方向和强度变化时，电阻部R21～R24各自的电阻值以电阻部R21、R23的电阻值增加并且电阻部R22、R24的电阻值减少、或者电阻部R21、R23的电阻值减少并且电阻部R22、R24的电阻值增加的方式变化。由此，输出端口E21、E22各自的电位变化，并且输出端口E21、E22之间的电位差变化。差分检测器25(参照图9)输出与输出端口E21、E22的电位差对应的信号作为第二检测信号S2。

第二检测信号S2与电阻部R21的MR元件5与电阻部R22的MR元件5的连接点的电位、即输出端口E21的电位具有对应关系，并且与电阻部R23的MR元件5与电阻部R24的MR元件5的连接点的电位、即输出端口E22的电位具有对应关系。另外，第二检测信号S2与磁场分量Hty的方向和强度具有对应关系。

图15表示对第一检测电路10施加了磁场分量Htx、且磁场分量Htx的方向为X方向的情况。在该情况下，在电阻部R21、R23各自中，磁化M1从方向D1向X方向倾斜，磁化M2从方向D3向Y方向倾斜。另外，在该情况下，在电阻部R22、R24各自中，磁化M1从与方向D1相反的方向向-Y方向倾斜，磁化M2从与方向D3相反的方向向X方向倾斜。其结果是，电阻部R21～R24各自的电阻值不变化，或者几乎不变化。

在磁场分量Htx的方向为-X方向的情况下，也与上述的情况相同，电阻部R21～R24各自的电阻值不变化，或者几乎不变化。因此，在对第二检测电路20施加了磁场分量Htx的情况下，输出端口E21、E22之间的电位差不变化，或者几乎不变化。

如上所述，第二检测电路20构成为对磁场分量Hty具有灵敏度，而对磁场分量Htx没有灵敏度。

接着，对处理器30中的检测值Vs的生成方法的一个例子进行说明。在此，对生成表示对象磁场的与XY平面平行的分量的方向相对于X方向形成的角度的值作为检测值Vs的情况进行说明。在该情况下，处理器30例如通过下述的式(1)计算Vs。其中，“atan”表示反正切。

Vs＝atan(S2/S1)…(1)

在Vs为0°以上且小于360°的范围内，式(1)中的Vs的解存在相差180°的两个值。但是，通过S1、S2的正负的组合，能够判别Vs的真值是式(1)中的Vs的两个解中的哪一个。处理器30通过式(1)和上述的S1、S2的正负的组合的判定，在0°以上且小于360°的范围内求取Vs。

在本实施方式中，第一检测电路10包含第一线圈7，第二检测电路20包含第二线圈8。处理器30可以构成为，使用在控制第一线圈7暂时产生第一线圈磁场之后生成的第一检测信号S1和在控制第二线圈8暂时产生第二线圈磁场之后生成的第二检测信号S2，生成检测值Vs。即，处理器30可以使用由第一线圈7重置后的第一检测信号S1和由第二线圈8重置后的第二检测信号S2生成检测值Vs。由此，能够抑制检测值Vs的误差。

本实施方式中的其它结构、作用和效果与第一实施方式或第二实施方式相同。

[第四实施方式]

接着，参照图16对本发明的第四实施方式进行说明。图16是表示本实施方式的磁传感器的一部分的俯视图。

本实施方式的磁传感器200的结构，除了第一线圈7和第二线圈8以外，与第三实施方式的磁传感器100相同。在本实施方式中，磁传感器200的第一检测电路10和第二检测电路20(参照图9)各自包含第一线圈7和第二线圈8两者。磁传感器200中的第一线圈7的结构与第三实施方式中的第一检测电路10的第一线圈7相同。磁传感器200中的第二线圈8的结构与第三实施方式中的第二检测电路20的第二线圈8相同。在第一检测电路10中，仅使用第一线圈7。在第二检测电路20中，仅使用第二线圈8。

根据本实施方式的磁阻效应装置101，可以将第一检测电路10和第二检测电路20调换。具体而言，通过利用第一线圈7设置磁化M1、M2的方向，能够构成电阻部R11～R14，通过利用第二线圈8设置磁化M1、M2的方向，能够构成电阻部R21～R24。

本实施方式中的其它结构、作用和效果与第三实施方式相同。

[第五实施方式]

接着，参照图17对本发明的第五实施方式进行说明。图17是表示本实施方式的磁传感器的结构的电路图。

本实施方式的磁传感器300的结构，在以下方面与第三实施方式的磁传感器100不同。在本实施方式中，在第一检测电路10中没有设置第三实施方式中的电阻部R13、R14、输出端口E12和差分检测器15。电阻部R11、R12构成半桥电路16。第一检测电路10输出与输出端口E11的电位对应的信号作为第一检测信号S1。

另外，在本实施方式中，在第二检测电路20中没有设置第三实施方式中的电阻部R23、R24、输出端口E22和差分检测器25。电阻部R21、R22构成半桥电路26。第二检测电路20输出与输出端口E21的电位对应的信号作为第二检测信号S2。

第一线圈7和第二线圈8的结构可以与第三实施方式相同，也可以与第四实施方式相同。本实施方式中的其它结构、作用和效果与第三实施方式或第四实施方式相同。

[第六实施方式]

接着，参照图18对本发明的第六实施方式进行说明。图18是表示本实施方式的磁阻效应装置的主要部分的俯视图。

本实施方式的磁阻效应装置401的结构，在以下方面与第一实施方式的磁阻效应装置1的结构不同。即，本实施方式的磁阻效应装置401包括本实施方式的MR元件405来代替第一实施方式的MR元件5。MR元件405的结构基本上与第一实施方式的MR元件5相同。本实施方式的MR元件405包括第一磁性层451和第二磁性层453来代替第一实施方式中的第一磁性层51和第二磁性层53。

第一磁性层451包含彼此分离的多个第一部分。多个第一部分各自的形状磁各向异性和磁化，与第一实施方式中的第一磁性层51的形状磁各向异性和磁化M1相同。如图18所示，在从上方看时，多个第一部分各自具有在第一基准方向RD1上长的形状。

第二磁性层453包含彼此分离的多个第二部分。多个第二部分各自的形状磁各向异性和磁化，与第一实施方式中的第二磁性层53的形状磁各向异性和磁化M2相同。如图18所示，在从上方看时，多个第二部分各自具有在第二基准方向RD2上长的形状。

在从上方看时，第一磁性层451的多个第一部分和第二磁性层453的多个第二部分呈格子状排列。如图18所示，多个第一部分以沿着第二基准方向RD2排列的方式配置，多个第二部分以沿着第一基准方向RD1排列的方式配置。

在MR元件405中，电阻值能够响应第一磁性层451的多个第一部分各自的磁化的方向与第二磁性层453的多个第二部分各自的磁化的方向形成的角度而变化，随着该角度变大，电阻值变大。

另外，本实施方式的磁阻效应装置401包括第一线圈407来代替第一实施方式中的第一线圈7。第一线圈407能够产生第一实施方式中说明的第一线圈磁场。第一线圈407包括能够产生第一线圈磁场的线圈元素471。线圈元素471各自在与Y方向平行的方向上延伸。线圈元素471配置在MR元件405的上方。第一线圈407可以与第一实施方式中的第一线圈7同样还包括配置在MR元件405的下方的未图示的线圈元素。

MR元件405的动作基本上与在第一实施方式中说明的MR元件5的动作相同。只要将MR元件5的动作的说明中的第一磁性层51和第二磁性层53分别替换为第一磁性层451的第一部分和第二磁性层453的第二部分，就成为MR元件405的动作的说明。

另外，第一线圈407的动作基本上与第一实施方式中说明的第一线圈7的动作相同。只要将第一线圈7的动作的说明中的第一磁性层51、第二磁性层53、第一线圈7、线圈元素71和线圈元素72分别替换为第一磁性层451的第一部分、第二磁性层453的第二部分、第一线圈407、线圈元素471和未图示的线圈元素，就成为第一线圈407的动作的说明。

根据本实施方式，与第一实施方式相比，能够使第一磁性层451和第二磁性层453经由非磁性层52(参照图3)连接的部分(下面，称为接合部分)的数量增加。由此，根据本实施方式，能够降低噪声磁场等干扰的影响。

另外，根据本实施方式，因为使接合部分的数量增加，所以与设置多个第一实施方式的MR元件5的情况相比，能够使上部电极61和下部电极62(参照图3)的结构简单。由此，根据本实施方式，磁阻效应装置401的制造变得容易。

此外，本实施方式的磁阻效应装置401可以与第二实施方式的磁阻效应装置101同样，除了MR元件405和第一线圈407以外还包括能够产生第二线圈磁场的第二线圈。本实施方式中的其它结构、作用和效果与第一实施方式或第二实施方式相同。

[第七实施方式]

接着，对本发明的第七实施方式进行说明。图19和图20是表示本实施方式的磁传感器的第一检测电路的一部分的俯视图。图21是表示本实施方式的磁传感器的第二检测电路的一部分的俯视图。

本实施方式的磁传感器的结构，在以下方面与第三实施方式的磁传感器100的结构不同。即，在本实施方式中，磁传感器中包含的多个MR元件各自为在第六实施方式中说明的MR元件405。

另外，本实施方式的磁传感器包括第一检测电路410和第二检测电路420来代替第三实施方式中的第一检测电路10和第二检测电路20。第一检测电路410的电路结构和动作，与第三实施方式中的第一检测电路10的电路结构(参照图9)和动作相同。第二检测电路420的电路结构和动作，与第三实施方式中的第二检测电路20的电路结构(参照图9)和动作相同。

图19和图20表示第一检测电路410的电阻部R11～R14(参照图9)中的一个电阻部的一部分。图21表示第二检测电路420的电阻部R21～R24(参照图9)中的一个电阻部的一部分。本实施方式中的电阻部R11～R14、R21～R24各自包含多个MR元件405来代替多个MR元件5。在从上方看时，多个MR元件405呈格子状排列。即，多个MR元件405以在第一基准方向RD1和第二基准方向RD2上分别各排列多个的方式排列。

本实施方式中的电阻部R11～R14、R21～R24各自包含多个上部电极461和多个下部电极462来代替第三实施方式中的多个上部电极61和多个下部电极62。各个下部电极462具有在第一基准方向RD1上长的形状。如图19所示，在下部电极462的上表面上，在下部电极462的长边方向的两端的附近，分别配置有MR元件405的第二磁性层453。

各个上部电极461具有在第二基准方向RD2上长的形状，且将在第二基准方向RD2上相邻的两个MR元件405的两个第一磁性层451电连接。通过这样的结构，电阻部R11～R14、R21～R24各自包含由多个上部电极461和多个下部电极462串联连接的多个MR元件405。此外，在图20中，省略了多个上部电极461和多个下部电极462。

第一检测电路410还包含第一线圈407。第一线圈407的结构和动作，与第三实施方式中的第一线圈7的结构和动作相同。第一线圈407包含：与第一线圈7的多个线圈元素71对应的多个线圈元素471；和与第一线圈7的多个线圈元素72对应的多个第一线圈元素(未图示)。此外，在图19中，省略了第一线圈407。

第二检测电路420还包含第二线圈408。第二线圈408的结构和动作，与第三实施方式中的第二线圈8的结构和动作相同。第二线圈408包含：与第二线圈8的多个线圈元素81对应的多个线圈元素481；和与第二线圈8的多个未图示的线圈元素对应的多个第二线圈元素(未图示)。

本实施方式中的其它结构、作用和效果与第三六实施方式或第六实施方式相同。

此外，本发明并不限于上述各实施方式，可以进行多种改变。例如，也可以是，在从上方看时，多个线圈元素71和多个线圈元素72与一个MR元件5重叠。同样，也可以是，在从上方看时，多个线圈元素81和多个未图示的线圈元素与一个MR元件5重叠。

基于上述的说明可知，能够实施本发明的各种方式和变形例。因此，在权利要求书的等同范围内，即使利用上述的最佳方式以外的方式也能够实施本发明。

Claims (17)

1.一种磁阻效应元件，其电阻值能够响应外部磁场而变化，所述磁阻效应元件的特征在于，包括：

第一磁性层，其形状磁各向异性被设定在第一基准方向，且所述第一磁性层具有方向能够响应所述外部磁场而变化、并且在没有施加所述外部磁场的状态下朝向第一磁化方向的磁化，所述第一磁化方向是与所述第一基准方向平行的一个方向；

第二磁性层，其形状磁各向异性被设定在与所述第一基准方向交叉的第二基准方向，且所述第二磁性层具有方向能够响应所述外部磁场而变化、并且在没有施加所述外部磁场的状态下朝向第二磁化方向的磁化，所述第二磁化方向是与所述第二基准方向平行的一个方向；和

配置在所述第一磁性层与所述第二磁性层之间的非磁性层。

2.根据权利要求1所述的磁阻效应元件，其特征在于：

所述第一基准方向与所述第二基准方向彼此正交。

3.根据权利要求1所述的磁阻效应元件，其特征在于：

所述非磁性层为隧道势垒层。

4.根据权利要求1所述的磁阻效应元件，其特征在于：

所述第一磁性层包括彼此分离的多个第一部分，

所述第二磁性层包括彼此分离的多个第二部分。

5.根据权利要求4所述的磁阻效应元件，其特征在于：

在从与所述第一基准方向和所述第二基准方向各自正交的一个方向看时，所述多个第一部分和所述多个第二部分呈格子状排列。

6.根据权利要求4所述的磁阻效应元件，其特征在于：

所述多个第一部分各自的形状磁各向异性被设定在所述第一基准方向，且所述多个第一部分各自具有方向能够响应所述外部磁场而变化、并且在没有施加所述外部磁场的状态下朝向所述第一磁化方向的磁化，

所述多个第二部分各自的形状磁各向异性被设定在所述第二基准方向，且所述多个第二部分各自具有方向能够响应所述外部磁场而变化、并且在没有施加所述外部磁场的状态下朝向所述第二磁化方向的磁化。

7.根据权利要求1所述的磁阻效应元件，其特征在于：

没有设置对所述第一磁性层和所述第二磁性层各自施加偏置磁场的偏置磁场发生器。

8.一种磁阻效应装置，其特征在于，包括：

权利要求1所述的磁阻效应元件；和

能够产生第一线圈磁场的第一线圈，

所述第一线圈能够对所述第一磁性层和所述第二磁性层各自施加所述第一线圈磁场的第一磁场方向的第一磁场分量，所述第一磁场方向为所述第一基准方向与所述第二基准方向之间的方向。

9.根据权利要求8所述的磁阻效应装置，其特征在于：

所述第一线圈包括能够产生所述第一线圈磁场、并且在与所述第一基准方向和所述第二基准方向各自交叉的方向上延伸的第一线圈元素。

10.根据权利要求8所述的磁阻效应装置，其特征在于：

还包括能够产生第二线圈磁场的第二线圈，

所述第二线圈能够对所述第一磁性层和所述第二磁性层各自施加所述第二线圈磁场的第二磁场方向的第二磁场分量，所述第二磁场方向为所述第一基准方向与所述第二基准方向之间的方向，并且所述第一基准方向和所述第二基准方向中的一者位于所述第二磁场方向与所述第一磁场方向之间。

11.根据权利要求10所述的磁阻效应装置，其特征在于：

所述第二线圈包括能够产生所述第二线圈磁场、并且在与所述第一基准方向和所述第二基准方向各自交叉的方向上延伸的第二线圈元素。

12.一种磁传感器，其包括多个磁阻效应元件，能够对检测对象的磁场进行检测而生成至少一个检测信号，所述磁传感器的特征在于：

所述多个磁阻效应元件各自为权利要求1所述的磁阻效应元件。

13.根据权利要求12所述的磁传感器，其特征在于：

所述多个磁阻效应元件包括：至少一个第一磁阻效应元件；和与所述至少一个第一磁阻效应元件串联连接的至少一个第二磁阻效应元件，

所述至少一个第一磁阻效应元件的所述第一磁化方向和所述至少一个第二磁阻效应元件的所述第一磁化方向为彼此相反的方向，

所述至少一个第一磁阻效应元件的所述第二磁化方向和所述至少一个第二磁阻效应元件的所述第二磁化方向为彼此相反的方向，

所述至少一个检测信号包括第一检测信号，该第一检测信号与所述至少一个第一磁阻效应元件与所述至少一个第二磁阻效应元件的连接点的电位具有对应关系。

14.根据权利要求13所述的磁传感器，其特征在于：

所述多个磁阻效应元件还包括：至少一个第三磁阻效应元件；和与所述至少一个第三磁阻效应元件串联连接的至少一个第四磁阻效应元件，

所述至少一个第三磁阻效应元件的所述第一磁化方向和所述至少一个第四磁阻效应元件的所述第一磁化方向为彼此相反的方向，

所述至少一个第三磁阻效应元件的所述第二磁化方向和所述至少一个第四磁阻效应元件的所述第二磁化方向为彼此相反的方向，

所述至少一个检测信号还包括第二检测信号，该第二检测信号与所述至少一个第三磁阻效应元件与所述至少一个第四磁阻效应元件的连接点的电位具有对应关系。

15.根据权利要求14所述的磁传感器，其特征在于：

还包括能够产生第一线圈磁场的第一线圈；和

能够产生第二线圈磁场的第二线圈，

所述第一线圈能够对所述至少一个第一磁阻效应元件施加所述第一线圈磁场的第一磁场方向的第一磁场分量，所述第一磁场方向为所述至少一个第一磁阻效应元件的所述第一磁化方向与所述第二磁化方向之间的方向，并且所述第一线圈能够对所述至少一个第二磁阻效应元件施加所述第一线圈磁场的与所述第一磁场方向相反的第二磁场方向的第二磁场分量，

所述第二线圈能够对所述至少一个第三磁阻效应元件施加所述第二线圈磁场的第三磁场方向的第三磁场分量，所述第三磁场方向为所述至少一个第三磁阻效应元件的所述第一磁化方向与所述第二磁化方向之间的方向，并且所述第二线圈能够对所述至少一个第四磁阻效应元件施加所述第二线圈磁场的与所述第三磁场方向相反的第四磁场方向的第四磁场分量。

16.根据权利要求15所述的磁传感器，其特征在于：

还包括处理器，所述处理器能够基于在暂时产生所述第一线圈磁场之后生成的所述第一检测信号和在暂时产生所述第二线圈磁场之后生成的所述第二检测信号，生成与所述检测对象的磁场具有对应关系的检测值。

17.根据权利要求12所述的磁传感器，其特征在于：

在从与所述第一基准方向和所述第二基准方向各自正交的一个方向看时，所述多个磁阻效应元件呈格子状排列。

Images