JP2022515027A - 小さな角度誤差で高磁場を検知する磁気角度センサ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
各センサ素子が、ピニング方向にピニングされた基準磁化を有する強磁性基準層と、外部磁場の方向に配向可能な検知磁化を有する強磁性検知層と、基準層と検知層の間のトンネル障壁スペーサ層とを備えた磁気トンネル接合部を有し、
これらの複数のセンサ素子の検知層は、検知磁化の方向が外部磁場に揃った時の角度変位が外部磁場の範囲内において最小となるように、容易軸線がピニング方向に対してほぼ平行な方向に揃った検知用面内一軸磁気異方性を有する、
センサ装置を記載している。
100 ハーフブリッジ式検知回路
200 フルブリッジ式検知回路
300 フルブリッジ式センサ回路
20 磁気センサ素子
21 強磁性検知層
210 検知磁化
211 検知用磁気異方性の容易軸線
22 トンネル障壁層
23 強磁性基準層
230 基準磁化
231 ピニング方向
24 ピニング層
60、Hext 外部磁場
Hk 磁気異方性の強さ
Hud 基準層のピニング強度
Vin 入力電圧
Vout 出力電圧
θ 角度
Claims (10)
- 外部磁場(60)を検知するように構成された磁気角度センサ装置であって、
センサ装置が、複数の磁気センサ素子(20)を備え、
各センサ素子(20)が、ピニング方向(231)にピニングされた基準磁化(230)を有する強磁性基準層(23)、外部磁場(60)の方向に配向可能な検知磁化(210)を有する強磁性検知層(21)及び基準層(23)と検知層(21)の間のトンネル障壁スペーサ層(22)を備えた磁気トンネル接合部(2)を有し、
複数のセンサ素子(20)の中の少なくとも1つの部分の検知層(21)は、検知磁化(210)の方向が外部磁場(60)に揃った時の角度変位が約200Oeの外部磁場(60)の範囲内において0.5°以下となるように、容易軸線(211)がピニング方向(231)に対してほぼ平行な方向に揃った検知用面内一軸磁気異方性を有する、
センサ装置。 - 前記複数のセンサ素子(20)の前記少なくとも1つの部分以外の部分の検知層(21)がほとんど検知用磁気異方性を有していない、請求項1に記載のセンサ装置。
- 前記複数のセンサ素子(20)の前記少なくとも1つの部分以外の部分の検知層(21)が、容易軸線(211)がピニング方向(231)に対してほぼ直角方向に揃った検知用面内一軸磁気異方性を有する、請求項1に記載のセンサ装置。
- 前記複数のセンサ素子(20)の少なくとも1つの部分の検知層(21)が、長軸線がピニング方向(231)に対してほぼ平行な方向に揃った楕円形状を有する、請求項1から3までのいずれか一つに記載のセンサ装置。
- 前記複数のセンサ素子(20)の前記少なくとも1つの部分以外の部分の検知層(21)が、短軸線がピニング方向(231)に対してほぼ平行な方向に揃った楕円形状を有する、請求項3及び4に記載のセンサ装置。
- 前記複数のセンサ素子(20)の前記少なくとも1つの部分以外の部分の検知層(21)が、ほぼ円形の形状を有する、請求項2及び4に記載のセンサ装置。
- 角度変位が最小となる外部磁場(60)の前記範囲が選定されるように、交換バイアス磁場に対する検知用磁気異方性の大きさの比率が選定される、請求項1から6までのいずれか一つに記載のセンサ装置。
- 前記複数のセンサ素子(20)が、ハーフブリッジ(100)又はフルブリッジ(200)の回路で配置されている、請求項1から7までのいずれか一つに記載のセンサ装置。
- 並列に接続された二つのフルブリッジからなる回路(200)を備えた、請求項8に記載のセンサ装置。
- ハーフブリッジ回路のブランチ部又はフルブリッジに基づく回路(10、100、200)が二つのセンサ素子(20)を備え、一方のセンサ素子(20)における基準磁化(230)のピニング方向(231)が、他方のセンサ素子(20)における基準磁化(230)のピニング方向(231)に対してほぼ直交方向に配向されている、請求項8又は9に記載のセンサ装置。
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