JP2017133891A

JP2017133891A - 磁気センサおよび磁気センサ装置

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Publication number: JP2017133891A
Application number: JP2016012662A
Authority: JP
Inventors: 岩崎　仁志; Hitoshi Iwasaki; 仁志岩崎; 喜々津　哲; Satoru Kikitsu; 哲喜々津; 聡志白鳥; Satoshi Shiratori
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2017-08-03
Also published as: US20170209062A1

Abstract

【課題】ＭＲ比の低下が小さく、１／ｆノイズの低減をすることができる磁気センサおよび磁気センサ装置を提供する。【解決手段】本実施形態による磁気センサは、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された中間層と、有する積層構造の磁気抵抗膜と、前記磁気抵抗膜の積層方向と垂直な第１方向に電流を流す一対の電極と、を備え、前記第２磁性層は、アモルファス磁性層と、前記アモルファス磁性層と前記中間層との間に配置された結晶性磁性層とを有し、前記磁気抵抗膜の電流パスの長さが１０μｍ以上である。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気センサおよび磁気センサ装置に関する。

従来、生体から発生する磁界を計測する装置として、ＳＱＵＩＤ(Superconducting Quantum Interference Device：超伝導量子干渉素子）を有する磁気センサを用いた生体磁気計測装置が提案されている。この生体磁気計測装置においては、多数のＳＱＵＩＤ磁気センサを配列させて生体磁気の計測に用いることで、脳磁図、心磁図等の２次元生体磁気情報を得ることができる。このＳＱＵＩＤ磁気センサは超伝導を用いて極低温状態に保つ必要があるため、液体ヘリウムなどの冷媒で冷却する必要がある。このため、ＳＱＵＩＤ磁気センサは、費用が高くなるという問題がある。

この問題を解決するために、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)などに使われている磁気抵抗効果型センサが注目を集めている。心磁計測に要求される〜１００ｐＴ（ピコテスラ）の微小磁界が可能なことが報告されている。ＭＲ(Magneto-Resistive)センサでは、生体磁気応用に必須な１〜１０００Ｈｚの低周波磁界を測定すると、大きな１／ｆノイズが発生し易いことが問題となる。ＨＤＤ磁気ヘッドではＭＨｚ以上の周波数信号を取り扱うので、問題とはならなかった。

１／ｆノイズの低減には、センシングする磁性体の体積の増大、磁気的な不均一の除去（ヒステリシスＨｃがない線形応答）が有効であることが知られている。ＭＲ比が小さくても、磁性体の体積アップが容易な面内通電型の異方性磁気抵抗効果型センサ（ＡＭＲセンサとも呼ぶ）で、ＭＲ比の大きな垂直通電型のトンネル磁気抵抗効果型センサ（ＴＭＲセンサ）と同様な磁界検出感度が報告されている。ＴＭＲセンサでは、トンネルバリアに固有の１／ｆノイズも課題である。

また、ＣｏＦｅとＮｉＦｅの結晶性合金を積層したフリー層を用いたＧＭＲ(Giant Magneto-Resistive)センサが知られている。しかし、このフリー層のＮｉＦｅ層を厚くして１／ｆノイズの低減を目指すと、１／ｆノイズの低下よりもＭＲ比の低下が顕著であり、Ｓ／Ｎが改善せず、磁界検出感度は向上しない。

J. Phys.: Condens. Matter 19, (2007) 165221 JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 97, (2005) 10Q107 IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 43, NO. 6, (2007) 2376 JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 115, (2014) 17E528

本実施形態は、ＭＲ比の低下が小さく、１／ｆノイズの低減をすることができる磁気センサおよび磁気センサ装置を提供する。

本実施形態による磁気センサは、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された中間層と、有する積層構造の磁気抵抗膜と、前記磁気抵抗膜の積層方向と垂直な第１方向に電流を流す一対の電極と、を備え、前記第２磁性層は、アモルファス磁性層と、前記アモルファス磁性層と前記中間層との間に配置された結晶性磁性層とを有し、前記磁気抵抗膜の電流パスの長さが１０μｍ以上である。

第１実施形態による磁気センサを示す平面図。図１に示す切断線Ａ−Ａで切断した断面図。第１実施形態の磁気センサの磁気抵抗膜を示す断面図。第１実施形態の磁気センサにおけるノイズおよび出力と第２磁界検出層の厚さとの関係を示す図。比較例の磁気センサにおけるノイズおよび出力と第２磁界検出層の厚さとの関係を示す図。磁気ヘッド用の磁気センサにおける第２磁界検出層として、アモルファス磁性合金を用いた場合の厚さとＳＮ比との関係を示す図。第１実施形態の磁気センサの電流パス長と、ノイズおよび出力との関係を説明する図。第２実施形態による磁気センサ装置を示す図。第３実施形態による磁気センサ装置を示す図。第３実施形態の第１変形例による磁気センサ装置を示す図。第３実施形態の第２変形例による磁気センサ装置を示す図。

以下に図面を参照して実施形態について説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態による磁気センサについて図１乃至図３を参照して説明する。この第１実施形態の磁気センサ１の平面図を図１に示し、図１に示す切断線Ａ−Ａで切断した断面図を図２に示し、磁気センサ１の磁気抵抗膜１０の断面図を図３に示す。

この第１実施形態の磁気センサ１は、磁気抵抗膜１０と、磁界収束部２１、２２とを備えている。磁気抵抗膜１０は、図示しない基板上に、下地層１１、反強磁性層１２、磁化固定層１３、中間層１４、第１磁界検出層１５_１、第２磁界検出層１５_２、およびキャップ層１６が順次形成された積層構造を有している。下地層１１は、例えば、Ｔａ、Ｒｕ、またはＣｕから形成される。反強磁性層１２は、例えばＩｒＭｎから形成され、磁化固定層１３の磁化を固定する。磁化固定層１３は、例えばＣｏＦｅから形成される。中間層１４は、非磁性金属、例えばＣｕから形成される。第１および第２磁界検出層１５_１，１５_２の材料については、後述する。キャップ層１６は、例えばＲｕ、Ｔａ、またはＣｕから形成される。この磁気抵抗膜１０は、中間層が非磁性金属から形成されるので、ＧＭＲ膜とも呼ばれる。

磁気抵抗膜１０は、所望の形状にパターニングされる。例えば、センサ動作に適した適度な抵抗、例えば１００Ω〜１０ｋΩを実現するために、通電方向が長手方向（ｘ方向）となる長方形の形状にパターニングされる。例えば、長さが０．０１ｍｍ〜５ｍｍ、幅が１μｍ〜１００μｍの長方形の形状にパターニングされる。図１では、磁気抵抗膜１０は、複数（８個）の長方形の形状に分割された構成を有している。すなわち、図１に示す磁気抵抗膜１０は、８個の磁気抵抗部１０_１〜１０_８に分割される。なお、磁気抵抗膜１０は１つの磁気抵抗部であってもよい。なお、図２に示す磁気抵抗膜１０は１つの磁気抵抗部を示している。

これらの８個の磁気抵抗部１０_１〜１０_８は、直列接続されるように９個の電極３_１〜３_９が設けられる。電極３_１は、磁気抵抗部１０_１の右端部近傍に設けられ、電極３_２ｉ（ｉ＝１，２，３，４）は、磁気抵抗部１０_２ｉ−１と磁気抵抗部１０_２ｉの左端部近傍を接続する。電極３_２ｉ＋１（ｉ＝１，２，３）は、磁気抵抗部１０_２ｉと磁気抵抗部１０_２ｉ−１の右端部近傍を接続する。電極３_９は磁気抵抗部１０_８の右端部近傍に接続される。すなわち、各磁気抵抗部１０_ｉ（ｉ＝１，・・・，９）は、一対の電極に接続されている。また、電極３_１と電極３_９は、磁気抵抗膜１０に電流を流すための電圧を印加する回路４０に接続される。この回路４０によって、各磁気抵抗部１０_ｉ（ｉ＝１，・・・，９）の一対の電極間に電流が流れる、この一対の電極間の領域が磁界検出領域となる。第１および第２磁界検出層１５_１、１５_２の長手方向のエッジ部に発生する磁区に起因するノイズの影響を低減するために、厳密に各磁気抵抗部１０ｉ（ｉ＝１，・・・，８）のエッジ部でなく、磁気抵抗部のエッジからある程度離れた箇所に電極３_１〜３_９を設けても良い。

生体磁気は数ｍｍ程度の均一磁界領域を有するので、信号磁束を第１および第２磁界検出層１５_１、１５_２に集める、高透磁率の軟磁性体からなる一対の磁界収束部２１、２２が磁気抵抗膜１０の幅方向（ｙ方向）の端部に設けられる。この磁界収束部２１，２２は、ＭＦＣ(Magnetic flux concentrator)２１，２２とも呼ばれる。このＭＦＣ２１，２２はそれぞれ、例えばＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＭｏＣｕ、またはＣｏ系アモルファス合金が用いられる。ＭＦＣ２１，２２の厚さ（ｚ方向の長さ）はそれぞれ、第１および第２磁界検出層１５_１、１５_２の厚さよりも十分に厚くし（例えば、数ミクロン厚以上）、更に第１および第２磁界検出層１５_１、１５_２の接合部近傍では、ＭＦＣ２１、２２の厚さが徐々に薄くなるようなテーパ形状を有することが好ましい。このようなテーパ形状とすることにより、信号磁束の収束効率アップおよび感度の増大を得ることができる。

第１磁界検出層１５_１は、ＧＭＲの発現に適したＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉの群から少なくとも２種の元素を含む合金、例えば、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ、またはＣｏＦｅＮｉなどの結晶性の磁性合金が用いられる。

第２磁界検出層１５_２は、アモルファス磁性合金、例えば、ＣｏＦｅＳｉＢ、ＣｏＸＹなどのアモルファス合金が用いられる。ここで、ＸはＺｒまたはＨｆを示し、ＹはＴａまたはＮｂを示す。アモルファス磁性合金は、長周期の原子配列周期性がないので、結晶異方性磁界が実質的にゼロとなる。また、磁性合金の組成を適正に調整することにより磁気歪が概ねゼロとなり、軟磁性が良好で磁気ノイズを抑制することができる。更に、アモルファス磁性合金は、第１磁界検出層１５_１の抵抗率ρ（１０μΩｃｍ〜３０μΩｃｍ）に比べて、概ね〜１００μΩｃｍの大きな抵抗率を有するので、電流が磁気抵抗の発現部に集中してＭＲ比の低下を小さくすることができる。

（実施例１）
次に、第１実施形態の磁気センサ１におけるノイズおよび出力と第２磁界検出層１５_２の厚さとの関係を実験で調べた結果を図４に示す。この実験に用いた磁気センサ１として、磁気抵抗膜１０が８個の磁気抵抗部から構成され、各磁気抵抗部は長さが１．２ｍｍ、幅が６０μｍを用いた。また、ＭＦＣ２１、２２は厚さが１０μｍのＮｉＦｅＭｏＣｕを用いた。このＭＦＣ２１，２２による信号磁界の増幅率が５００倍であるとした。投入電圧が５Ｖで出力は１ｐＴの磁界を検出した値である。また、ノイズは信号磁界ゼロでの電圧をスペクトラムアナライザーで測定して、周波数が１０Ｈｚでの値である。更に、第１および第２磁界検出層１５_１，１５_２は、飽和する磁界が２５Ｏｅとなるように熱処理条件などの調整を行った。第１磁界検出層１５_１は厚さが２ｍｍのＣｏＦｅを用いた。第２磁界検出層１５_２は、ＣｏＦｅＳｉＢアモルファス合金を用いた。

図４からわかるように、第２磁界検出層１５_２の厚さが増大すると、出力およびノイズが低下するが、特にノイズの低下が著しい。図５に、ＳＮ比、すなわち図４に示す出力とノイズ電圧の比と、第２磁界検出層１５_２の厚さとの関係を示す。

比較例として、第２磁界検出層１５_２にＮｉＦｅ合金を用いた以外は、実施例１と同じ構成の磁気センサを作成した。この比較例の磁気センサのＳＮ比と第２磁界検出層１５_２の厚さとの関係を実験で調べた結果も図５に示す。また、図５に実施例１と比較例の磁気センサのＳＮ比の差分も示す。図５からわかるように、第２磁界検出層１５_２にＮｉＦｅ合金を用いた比較例の磁気センサの場合は、第２磁界検出層１５_２の厚さが増大してもＳＮ比に明確な変化はない。

これに対して、第１実施形態のように、第２磁界検出層１５_２としてアモルファス磁性合金を用いた場合は、第２磁界検出層１５_２の厚さが増大すると、ＳＮ比が増大する。すなわち、本実施形態のように、アモルファス磁性合金を第２磁界検出層１５_２に用いると、ＳＮ比に余裕があるために、より微小磁界の高感度検出が可能になる。比較例よりも明確なＳＮ比の増大効果は、第２磁界検出層１５_２の厚さが１０ｎｍ以上で明確となる。

次に、第１実施形態の磁気センサのサイズをＨＤＤ磁気ヘッド用に変えたものを作製し、磁気ヘッドに搭載した。例えば、磁気ヘッド用の磁気センサは、微小ビット媒体磁界を読み出すので、磁気抵抗膜を構成する磁気抵抗部の長さ（記録トラック幅）は、生体用の磁気センサに比べて大幅に小さくほぼ０．１μｍである。

この磁気ヘッド用の磁気センサにおける第２磁界検出層として、アモルファス磁性合金を用いた場合の厚さとＳＮ比との関係を実験で求めた結果を図６に示す。図６からわかるように、磁気ヘッド用の磁気センサにおいては、第１実施形態と異なり、第２磁界検出層の厚さが増大するとＳＮ比は低下、すなわち読み取り性能が劣化する。

磁気ヘッド用の磁気センサはＭＨｚ以上の高周波磁界を検出し、１／ｆノイズは周波数に反比例するので、１／ｆノイズは、十分に小さな値となる。磁気ヘッド用磁気センサでは、他のノイズが主であるために、出力低下によりＳＮ比が低下する。第２磁界検出層にアモルファス磁性合金を用いる効果は、〜１０Ｈｚ前後の低周波数を検出する生体用の磁気センサなどで明確となる。

次に、第１実施形態の磁気センサにおける、磁気抵抗膜に電流が流れる長手方向の電流パス長と、磁気抵抗膜１１の幅を変えた複数のサンプルを作製し、１ｐＴにおける出力、１０Ｈｚにおけるノイズ、および出力とノイズが一致する検出限界磁界Ｄを求めた結果を図７に示す。これらのサンプルにおいては、消費電流、およびジョンソンノイズ抑制などの観点から好ましい、センサ抵抗がほぼ１０００Ωとなるように、電流パス長の増大に伴い磁気抵抗膜の幅を増大した。

図７からわかるように、電流パス長が増大るすと、出力は変化しないが、ノイズが減少する。これは１／ｆノイズが第１および第２磁界検出層の合計体積のルート値に反比例するためである。その結果、第１および第２磁界検出層の体積増大に伴い、検出磁界限界が低下し、高感度の磁気センサを実現することができる。

比較例としてＨＤＤに用いた磁気センサを作製し、同様に、１ｐＴにおける出力、１０Ｈｚにおけるノイズ、および出力とノイズが一致する検出限界磁界Ｄを求めた結果を図７に示す。なお、この比較例の磁気センサにおいては、電流パス長が０．１５μｍとした。図７からわかるように、比較例では、１０００ｐＴ以下の磁界は検出できず、心磁や脳磁計などの生体磁気検出に必要なほぼ１００ｐｔの検出ができない。すなわち、１００ｐＴ以下の磁界検出には１０μｍ以上の電流パス長を有する磁気抵抗膜が必要となることがわかる。

以上説明したように、第１実施形態によれば、ＭＲ比の低下が小さく、１／ｆノイズの低減をすることが可能な磁気センサを提供することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態による磁気センサ装置を図８に示す。この第２実施形態の磁気センサ装置４００は、図１に示す磁気センサ１と同じ構成の２つの磁気センサ１_１、１_２と、ＭＦＣを除いた図１に示す磁気センサ１の磁気抵抗膜１０と同じ構成の２つの磁気抵抗膜１０Ａ、１０Ｂと、
電圧計４１０と、電流源４２０と、を備えている。磁気センサ１_１と磁気抵抗膜１０Ａは直列に接続されて第１電流ラインを構成する。磁気センサ１_２と磁気抵抗膜１０Ｂは直列に接続され第２電流ラインを構成する。これらの第１電流ラインと第２電流ラインは電流源４２０に並列に接続される。これにより、第１電流ラインの磁気センサ１_１および磁気抵抗膜１０Ａおよび第２電流ラインの磁気センサ１_２および磁気抵抗膜１０Ｂに電流が流れる。信号磁界は磁気センサ１_１、１_２によって検出される。

磁気センサ１_１、１_２におけるＭＦＣ２１、２２の信号磁界収束のゲインを１００倍以上となるように選択すれば、磁気抵抗膜１０Ａ、１０Ｂは、抵抗が変化しない固定抵抗とみなせる。第１電流ラインの磁気センサ１_１および第２電流ラインの磁気センサ１_２は、通電上流と下流に分離して配置する。このような構成にしたことより、磁気センサ１１、１２の抵抗が信号磁界に応じて変化し、第１および第２電流ラインの中間部に電位差が発生して出力電圧が得られる。この出力電圧は、電圧計４１０によって検出される。

なお、通常のブリッジ回路の構成のように、磁気抵抗膜１０Ａ、１０Ｂを、磁界で変化しない非磁性からなる固定抵抗としても良い。

以上説明したように、第２実施形態によれば、第１実施形態の磁気センサを用いているので、ＭＲ比の低下が小さく、１／ｆノイズの低減をすることが可能な磁気センサ装置を提供することができる。

（第３実施形態）
次に、第１実施形態の磁気センサを、脳神経が発する磁界を検出する脳磁計に用いることができる。これを第３実施形態として説明する。

第３実施形態による磁気センサ装置について、図９を参照して説明する。この第３実施形態の磁気センサ装置１００は脳磁計であって、図９の左側の図は、この脳磁計１００を人体の頭部に装着した状態を模式的に示す。この脳磁計１００は、複数のセンサ部、例えば１００個程度のセンサ部３０１が柔軟性のある基体３０２の上に設置された構成を有している。

このセンサ部３０１は、第１実施形態の磁気センサが１個配置されていても良いし、複数個配置されていても良い。また、複数の磁気センサが差動検出等の回路を構成していても良いし、また、電位端子や加速度センサなどの別のセンサが同時に設置されていても良い。第１実施形態の磁気センサは、従来のＳＱＵＩＤ磁気センサに比べて非常に小さく作成できるので、このような複数のセンサ部の設置や回路の設置や他のセンサとの共存も容易である。

柔軟性のある基体３０２は、例えばシリコーン樹脂などの弾性体からなり、帯状に各センサ部３０１をつないで頭部に密着できるように構成されている。基体３０２は連続した膜を帽子状に加工したものでも良いが、図９に示すようなネット状のものが、装着性が良く、また人体への密着性が向上するので好ましい。

センサ部３０１の入出力コード３０３は、診断装置５００のセンサ駆動部５０６および信号入出力部５０４とつながっている。センサ駆動部５０６からの電力と信号入出力部５０４からの制御信号に基づきセンサ部３０１は所定の磁界測定を行い、その結果は、並行して信号入出力部５０４へ入力される。信号入出力部５０４で得た信号はその後、信号処理部５０８へ送られ、この信号処理部５０８において、ノイズの除去、フィルタリング、増幅、信号演算などの処理が施される。その後、これらの信号は、脳磁計測のための特定の信号を抽出したり、信号位相を合わせたりする信号解析が信号解析部５１０において行われる。信号解析が終了したデータは、データ処理部５１２に送られる。データ処理部５１２では、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）などの画像データやＥＥＧ（Electroencephalogram）などの頭皮電位情報なども取り入れて、神経発火点解析や逆問題解析などの、データ解析を行う。その結果は画像化診断部５１６へ送られ、診断の助けとなるような画像化が行われる。これら一連の動作は制御機構５０２によって制御されており、一次信号データやデータ処理途中のメタデータなど、必要なデータは、データサーバに保存される。なお、図９に示すようにデータサーバと制御機構が一体化していても良い。

図９に示す第３実施形態では、センサ部３０１が人体頭部に設置されているが、これを人体胸部に設置すれば、心磁測定が可能となる。また、妊婦の腹部に設置すれば、胎児の心拍検査に用いることもできる。

被験者を含めた磁気センサ装置全体は、地磁気や磁気ノイズを防ぐためには、シールドルーム内に設置されるのが好ましい。あるいは、人体の測定部位やセンサ部３０１を局所的にシールドする機構を設けても良い。また、センサ部３０１にシールド機構を設けたり、信号解析やデータ処理で実効的なシールドを行っても良い。

図９に示す磁気センサ１００は、高感度磁気センサを備えたセンサ部３０１が柔軟性のある基体３０２に設置されているが、従来の脳磁計や心磁計のように、固定された基体に設置されていても構わない。その例を図１０および図１１に示す。図１０は脳磁計の一例であるが、ヘルメット状の硬質の基体３０４上にセンサ部３０１が設置されている。図１１は心磁計の一例であるが、平板状の硬質の基体３０５上にセンサ部３０１が設置されている。いずれの場合も、センサ部３０１からの信号の入出力とその処理は図９と同様である。

また、センサ部３０１として、図８に示す磁気センサ装置４００を用いてもよい。

以上説明したように第３実施形態によれば、センサ部といて第１実施形態の磁気センサまたは第２実施形態の磁気センサ装置を用いているので、ＭＲ比の低下が小さく、１／ｆノイズの低減をすることが可能な磁気センサ装置を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１，１_１，１_２・・・磁気センサ、３_１〜３_９・・・電極、１０，１０Ａ，１０Ｂ・・・磁気抵抗膜、１０_１〜１０_８・・・磁気抵抗部、１１・・・下地層、１２・・・磁化固定層、１３・・・反強磁性層、１４・・・中間層、１５_１・・・第１磁界検出層、１５_２・・・第２磁界検出層、１６・・・キャップ層、２１，２２・・・磁界収束部（ＭＦＣ）、４０・・・電圧計、１００・・・磁気センサ装置（脳磁計）、３０１・・・センサ部、３０２・・・基体、３０２・・・基体、３０３・・・入出力コード、４００・・・磁気センサ装置、４１０・・・電圧計、４２０・・・電流源、５００・・・診断装置、５０２・・・制御機構、５０４・・・信号入出力部、５０６・・・センサ駆動部、５０８・・・信号処理部、５１０・・・信号解析部、５１２・・・データ処理部、５１４・・・ＭＲＩ，ＥＥＧ、５１６・・・画像化診断部

Claims

第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された中間層と、有する積層構造の磁気抵抗膜と、
前記磁気抵抗膜の積層方向と垂直な第１方向に電流を流す一対の電極と、
を備え、前記第２磁性層は、アモルファス磁性層と、前記アモルファス磁性層と前記中間層との間に配置された結晶性磁性層とを有し、前記磁気抵抗膜の電流パスの長さが１０μｍ以上である磁気センサ。
前記磁気抵抗膜は直列に接続された複数の磁気抵抗部を有し、各磁気抵抗部は、前記第１磁性層と、前記中間層と、前記結晶性磁性層と、前記アモルファス磁性層と、を備えている請求項１記載の磁気センサ。
前記アモルファス磁性合金層は積層方向の厚さが１０ｎｍ以上である請求項１または２記載の磁気センサ。
前記磁気抵抗膜の側部に配置された一対の磁性膜を更に備え、前記磁性膜は、前記積層方向の厚さが前記アモルファス磁性層および前記結晶性磁性層の厚さよりも厚い請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気センサ。
前記アモルファス磁性層は、ＣｏＦｅＳｉＢまたはＣｏＸＹを含み、ここで、ＸはＺｒおよびＨｆの少なくとも一方を表し、ＹがＴａおよびＮｂの少なくとも一方を表す請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気センサ
前記結晶性磁性層は、Ｃｏ、Ｆｅ、およびＮｉのうちの少なくとも２種の元素を含む合金である請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気センサ。
請求項１乃至６のいずれかに記載の第１および第２磁気センサと、第１および第２抵抗と、電圧計と、を備え、前記第１磁気センサと前記第１抵抗が直列に接続されて第１直列部を構成し、前記第２磁気センサと前記第２抵抗が直列に接続されて第２直列部を構成し、前記第１直列部と前記第２直列部が並列に接続され、前記電圧計は前記第１磁気センサと前記第１抵抗との接続ノードと、前記第２磁気センサと前記第２抵抗との接続ノードとの電位差を計測する磁気センサ装置。
請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気センサと、
前記磁気センサからの磁界検出信号を処理および解析する処理解析回路と、前記処理解析回路の解析結果を画像化する画像化回路と、を有する診断装置と、を備えた磁気センサ装置。
前記磁気センサは脳からの磁界を検出する請求項８記載の磁気センサ装置。
前記磁気センサは心臓からの磁界を検出する請求項８記載の磁気センサ装置。