JP7284739B2 - 磁気センサ及び検査装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気センサ及び検査装置に関する。

磁性層を用いた磁気センサがある。磁気センサを用いた検査装置がある。磁気センサにおいて、感度の向上が望まれる。

特開２０１８－１５５７１９号公報

本発明の実施形態は、感度の向上が可能な磁気センサ及び検査装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、磁気センサは、センサ部、第１回路及び第２回路を含む。前記センサ部は、磁気素子部と第１導電部材と第２導電部材とを含む。前記磁気素子部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子を含む。前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１素子他部分を含む。前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２素子他部分を含む。前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３素子他部分を含む。前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４素子他部分を含む。第１方向において前記第１素子部分と前記第２素子他部分との間に前記第１素子他部分がある。前記第１方向において前記第１素子他部分と前記第２素子他部分との間に前記第２素子部分がある。前記第１方向において前記第３素子部分と前記第４素子他部分との間に前記第３素子他部分がある。前記第１方向において前記第３素子他部分と前記第４素子他部分との間に前記第４素子部分がある。記第１素子他部分は、前記第２素子部分と電気的に接続される。前記第３素子他部分は、前記第４素子部分と電気的に接続される。前記第１素子部分は、前記第３素子部分と電気的に接続される。前記第２素子他部分は、前記第４素子他部分と電気的に接続される。前記第１導電部材は、第１導電部分、第２導電部分、第３導電部分、第１中間部分及び第２中間部分を含む。前記第２導電部分から前記第１導電部分への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う。前記第３導電部分は、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間にある。前記第１中間部分は、前記第１導電部分と前記第３導電部分との間にある。前記第２中間部分は、前記第３導電部分と前記第２導電部分との間にある。前記第１磁気素子から前記第２中間部分への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿う。前記第３磁気素子から前記第１中間部分への方向は、前記第３方向に沿う。前記第２導電部材は、第４導電部分、第５導電部分、第６導電部分、第３中間部分及び第４中間部分を含む。前記第５導電部分から前記第４導電部分への方向は、前記第２方向に沿う。前記第６導電部分は、前記第５導電部分と前記第４導電部分との間にある。前記第３中間部分は、前記第４導電部分と前記第６導電部分との間にある。前記第４中間部分は、前記第６導電部分と前記第５導電部分との間にある。前記第２磁気素子から前記第４中間部分への方向は、前記第３方向に沿う。前記第４磁気素子から前記第３中間部分への方向は、前記第３方向に沿う。前記第１導電部分は、前記第４導電部分と電気的に接続される。前記第２導電部分は、前記第５導電部分と電気的に接続される。前記第１回路は、前記第３導電部分及び前記第６導電部分と電気的に接続され、前記第３導電部分と前記第６導電部分との間に交流成分を含む第１電流を供給可能である。前記第２回路は、前記第１素子部分及び前記第３素子部分の第１接続点、及び、前記第２素子他部分及び前記第４素子他部分の第２接続点と電気的に接続され、前記第１接続点と前記第２接続点との間に第２電流を供給可能である。

図１（ａ）～図１（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的平面図である。 図３は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的平面図である。 図４は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示するグラフ図である。 図５（ａ）～図５（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示するグラフ図である。 図６は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示するグラフ図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図８は、第２実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的平面図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気センサを例示する模式的平面図である。 図１１は、第４実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的平面図である。 図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第４実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的断面図である。 図１３は、第５実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、第５実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図１５は、第５実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図１６は、実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的平面図である。 図１７は、実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的断面図である。 図１８は、実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。 図１９は、実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。 図２０は、実施形態に係る磁気センサの応用例を示す模式的斜視図である。 図２１は、実施形態に係る磁気センサの応用例を示す模式的平面図である。 図２２は、実施形態に係る磁気センサ及び検査装置を示す模式図である。 図２３は、実施形態に係る磁気センサを示す模式図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１（ａ）～図１（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。 図１（ａ）は、磁気センサの一部を例示する平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ１線断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ２－Ａ２線断面図である。 図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的平面図である。
これらの図において、図を見やすくするために、一部の要素が適宜省略される。

図１（ａ）～図１（ｃ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１０は、センサ部１０Ｓ、第１回路７１及び第２回路７２を含む。センサ部１０Ｓは、磁気素子部１０Ｐ、第１導電部材２１及び第２導電部材２２を含む。第１回路７１及び第２回路７２は、例えば、回路部７０に含まれて良い。

図１（ａ）に示すように、磁気素子部１０Ｐは、第１磁気素子１１Ｅ、第２磁気素子１２Ｅ、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅを含む。第１磁気素子１１Ｅは、第１素子部分１１ｅ及び第１素子他部分１１ｆを含む。第２磁気素子１２Ｅは、第２素子部分１２ｅ及び第２素子他部分１２ｆを含む。第３磁気素子１３Ｅは、第３素子部分１３ｅ及び第３素子他部分１３ｆを含む。第４磁気素子１４Ｅは、第４素子部分１４ｅ及び第４素子他部分１４ｆを含む。第１～第４素子部分１１ｅ～１４ｅは、例えば、１つの端部でも良い。第１～第４素子他部分１１ｆ～１４ｆは、例えば、１つの別の端部でも良い。

第１方向において、第１素子部分１１ｅと第２素子他部分１２ｆとの間に第１素子他部分１１ｆがある。第１方向をＹ軸方向とする。Ｙ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｙ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。

第１方向（Ｙ軸方向）において、第１素子他部分１１ｆと第２素子他部分１２ｆとの間に第２素子部分１２ｅがある。第１方向（Ｙ軸方向）において、第３素子部分１３ｅと第４素子他部分１４ｆとの間に第３素子他部分１３ｆがある。第１方向において、第３素子他部分１３ｆと第４素子他部分１４ｆとの間に第４素子部分１４ｅがある。

図２（ｂ）に示すように、第１素子他部分１１ｆは、第２素子部分１２ｅと電気的に接続される。第３素子他部分１３ｆは、第４素子部分１４ｅと電気的に接続される。第１素子部分１１ｅは、第３素子部分１３ｅと電気的に接続される。第２素子他部分１２ｆは、第４素子他部分１４ｆと電気的に接続される。これらの電気的な接続は、例えば、接続部材１８ａ～１８ｄなどにより行われて良い。

図１（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅから第３磁気素子１３Ｅへの方向は、例えば、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。第２磁気素子１２Ｅから第４磁気素子１４Ｅへの方向は、第２方向に沿う。

図２（ａ）に示すように、第１導電部材２１は、第１導電部分２１ａ、第２導電部分２１ｂ、第３導電部分２１ｃ、第１中間部分ｍ１及び第２中間部分ｍ２を含む。第２導電部分２１ｂから第１導電部分２１ａへの方向は、第１方向と交差する第２方向に沿う。第２方向は、例えば、Ｘ軸方向である。第３導電部分２１ｃは、第１導電部分２１ａと第２導電部分２１ｂとの間にある。第１中間部分ｍ１は、第１導電部分２１ａと第３導電部分２１ｃとの間にある。第２中間部分ｍ２は、第３導電部分２１ｃと第２導電部分２１ｂとの間にある。

図１（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅから第２中間部分ｍ２への方向は、第３方向に沿う。第３方向は、第１方向及び第２方向を含む平面と交差する。第３方向は、例えばＺ軸方向である。図１（ｃ）に示すように、第３磁気素子１３Ｅから第１中間部分ｍ１への方向は、第３方向（Ｚ軸方向）に沿う。

図２（ａ）に示すように、第２導電部材２２は、第４導電部分２２ｄ、第５導電部分２２ｅ、第６導電部分２２ｆ、第３中間部分ｍ３及び第４中間部分ｍ４を含む。第５導電部分２２ｅから第４導電部分２２ｄへの方向は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。第６導電部分２２ｆは、第５導電部分２２ｅと第４導電部分２２ｄとの間にある。第３中間部分ｍ３は、第４導電部分２２ｄと第６導電部分２２ｆとの間にある。第４中間部分ｍ４は、第６導電部分２２ｆと第５導電部分２２ｅとの間にある。

図１（ｂ）に示すように、第２磁気素子１２Ｅから第４中間部分ｍ４への方向は、第３方向（Ｚ軸方向）に沿う。第４磁気素子１４Ｅから第３中間部分ｍ３への方向は、第３方向に沿う。

図２（ａ）に示すように、第１導電部分２１ａは、第４導電部分２２ｄと電気的に接続される。第２導電部分２１ｂは、第５導電部分２２ｅと電気的に接続される。これらの電気的な接続は、例えば、接続部材２８ｃ及び２８ｄなどにより行われて良い。

図２（ａ）に示すように、第１回路７１は、第３導電部分２１ｃ及び第６導電部分２２ｆと電気的に接続される。電気的な接続は、例えば、接続部材２８ａ及び２８ｂなどにより行われて良い。第１回路７１は、第３導電部分２１ｃと第６導電部分２２ｆとの間に交流成分を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。第１回路７１は、回路部７０に含まれて良い。

図２（ｂ）に示すように、第２回路７２は、第１接続点ＣＰ１及び第２接続点ＣＰ２と電気的に接続される。第１接続点ＣＰ１は、記第１素子部分１１ｅ及び第３素子部分１３ｅの接続点である。第２接続点ＣＰ２は、第２素子他部分１２ｆ及び第４素子他部分１４ｆの接続点である。電気的な接続は、接続部材ＬＣＰ１及びＬＣＰ２などにより行われて良い。第２回路７２は、第１接続点ＣＰ１と第２接続点ＣＰ２との間に第２電流Ｉ２を供給可能である。例えば、第２電流Ｉ２は、直流である。第２電流Ｉ２は、例えば、電池から供給されても良い。第２回路７２は、ノイズが小さい電池を含んでも良い。

第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの電気抵抗は、外部磁界の変化に応じて変化する。例えば、外部磁界の変化に応じて、磁気素子に含まれる２つの磁性層のそれぞれの磁化の向きの間の角度が変化する。角度の変化に応じて電気抵抗が変化する。図２（ｂ）に示すように、４つの磁気素子がブリッジ接続される。これにより、例えば、ノイズの影響などが抑制される。より高い精度の検出が可能になる。

図２（ａ）に示すように、交流成分を含む第１電流Ｉ１が正のときに、例えば、第１電流Ｉ１の一部は、第１中間部分ｍ１を、第３導電部分２１ｃから第１導電部分２１ａへの向きに流れる。第１電流Ｉ１の一部は、第２中間部分ｍ２を、第３導電部分２１ｃから第２導電部分２１ｂへの向きに流れる。第１電流Ｉ１の一部は、第３中間部分ｍ３を、第４導電部分２２ｄから第６導電部分２２ｆへの向きに流れる。第１電流Ｉ１の一部は、第４中間部分ｍ４を、第５導電部分２２ｅから第６導電部分２２ｆへの向きに流れる。交流成分を含む第１電流Ｉ１が負のときは、第１電流Ｉ１は、上記と逆の向きに流れる。

第１中間部分ｍ１を流れる電流による電流磁界の向き（位相）は、第２中間部分ｍ２を流れる電流による電流磁界の向き（位相）と逆である。第３中間部分ｍ３を流れる電流による電流磁界の向き（位相）は、第４中間部分ｍ４を流れる電流による電流磁界の向き（位相）と逆である。第１中間部分ｍ１を流れる電流による電流磁界の向き（位相）は、第３中間部分ｍ３を流れる電流による電流磁界の向き（位相）と逆である。第２中間部分ｍ２を流れる電流による電流磁界の向き（位相）は、第４中間部分ｍ４を流れる電流による電流磁界の向き（位相）と逆である。

第１中間部分ｍ１からの電流磁界が、第３磁気素子１３Ｅに印加される。第２中間部分ｍ２からの電流磁界が、第１磁気素子１１Ｅに印加される。第３中間部分ｍ３からの電流磁界が、第４磁気素子１４Ｅに印加される。第４中間部分ｍ４からの電流磁界が、第２磁気素子１２Ｅに印加される。

後述するように、検出対象の外部磁界に加えて、交流成分を含む第１電流Ｉ１による電流磁界が磁気素子に印加されることで、より高い感度での検出が可能になる。

図１（ｂ）に示すように、例えば、第１磁気素子１１Ｅは、第１磁性層１１と、第１対向磁性層１１ｏと、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられた第１非磁性層１１ｎと、を含む。第１磁性層１１から第１対向磁性層１１ｏへの方向は、第３方向（例えばＺ軸方向）に沿う。

図１（ｂ）に示すように、例えば、第２磁気素子１２Ｅは、第２磁性層１２と、第２対向磁性層１２ｏと、第２磁性層１２と第２対向磁性層１２ｏとの間に設けられた第２非磁性層１２ｎと、を含む。第２磁性層１２から第２対向磁性層１２ｏへの方向は、第３方向（例えばＺ軸方向）に沿う。

図１（ｃ）に示すように、例えば、第３磁気素子１３Ｅは、第３磁性層１３と、第３対向磁性層１３ｏと、第３磁性層１３と第３対向磁性層１３ｏとの間に設けられた第３非磁性層１３ｎと、を含む。第３磁性層１３から第３対向磁性層１３ｏへの方向は、第３方向（例えばＺ軸方向）に沿う。

図１（ｃ）に示すように、例えば、第４磁気素子１４Ｅは、第４磁性層１４と、第４対向磁性層１４ｏと、第４磁性層１４と第４対向磁性層１４ｏとの間に設けられた第４非磁性層１４ｎと、を含む。第４磁性層１４から第４対向磁性層１４ｏへの方向は、第３方向（例えばＺ軸方向）に沿う。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅは、例えば、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive effect）素子である。

例えば、第１磁性層１１の磁化の向き及び第１対向磁性層１１ｏの磁化の向き両方が、外部磁界に対して変化しても良い。例えば、第１～第４磁性層１１～１４、及び、第１～第４対向磁性層１１ｏ～１４ｏは、磁化自由層である。例えば、ダブル自由層の構成は、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅに適用されて良い。この場合、１つの磁気素子に含まれる２つの磁性層のそれぞれの磁化の向きが変化する。２つの磁化の間の角度の変化が大きくなる。これにより、より大きな電気抵抗の変化が得られる。例えば、高い感度が得られる。

実施形態において、検出可能な最小磁界強度は、例えば１００ｐＴ以上である。検出可能な最小磁界強度は、例えば１０ｐＴ以上の場合もある。

例えば、外部磁界が無い状態において、２つの磁性層の反平行磁化配列がＸ軸方向に安定になる。例えば、外部磁界に対する磁気素子の電気抵抗の変化が、良好な偶関数になり易くなる。

以下、磁気素子における電気抵抗の変化の例について説明する。以下では、１つの磁気素子（第１磁気素子１１Ｅ）について説明する。

図４は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示するグラフ図である。
図４の横軸は、第１磁気素子１１Ｅに印加される外部磁界Ｈｅｘの強度である。縦軸は、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘである。図４は、Ｒ－Ｈ特性に対応する。

図４に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに印加される磁界（外部磁界Ｈｅｘ、例えば、Ｘ軸方向の磁界）に対して偶関数の特性を有する。例えば、電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに第１磁界Ｈｅｘ１が印加されたときに第１値Ｒ１である。電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに第２磁界Ｈｅｘ２が印加されたときに第２値Ｒ２である。電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに第３磁界Ｈｅｘ３が印加されたときに第３値Ｒ３である。第１磁界Ｈｅｘ１の絶対値は、第２磁界Ｈｅｘ２の絶対値よりも小さく、第３磁界Ｈｅｘ３の絶対値よりも小さい。例えば、第１磁界Ｈｅｘ１は、実質的に０である。第２磁界Ｈｅｘ２の向きは、第３磁界Ｈｅｘ３の向きと逆である。第１値Ｒ１は、第２値Ｒ２よりも低く、第３値Ｒ３よりも低い。

以下では、第１電流Ｉ１は交流電流であり、直流成分を実質的に含まない場合の例について説明する。第１導電部材２１に第１電流Ｉ１（交流電流）が供給され、交流電流による交流磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加される。このときの電気抵抗Ｒｘの変化の例について説明する。

図５（ａ）～図５（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示するグラフ図である。
図５（ａ）は、第１磁気素子１１Ｅに印加される信号磁界Ｈｓｉｇ（外部磁界）が０のときの特性を示す。図５（ｂ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが正のときの特性を示す。図５（ｃ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが負のときの特性を示す。これらの図は、磁界Ｈと抵抗Ｒ（電気抵抗Ｒｘに対応）との関係を示す。

図５（ａ）に示すように、信号磁界Ｈｓｉｇが０のときは、抵抗Ｒは、正負の磁界Ｈに対して対称な特性を示す。交流磁界Ｈａｃがゼロのときに、抵抗Ｒは、抵抗Ｒｏである。例えば、実質的に対称な抵抗変化特性が得られる。交流磁界Ｈａｃに対する抵抗Ｒの変動は、正負の極性で実質的に同じ値になる。抵抗Ｒの変化の周期は、交流磁界Ｈａｃの周期の２倍となる。抵抗Ｒの変化は、交流磁界Ｈａｃの周波数成分を実質的に有しない。

図５（ｂ）に示すように、正の信号磁界Ｈｓｉｇが加わると、抵抗Ｒの特性は、正の磁界Ｈの側にシフトする。正側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒが低くなる。負側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒは高くなる。

図５（ｃ）に示すように、負の信号磁界Ｈｓｉｇが加わると、抵抗Ｒの特性は、負の磁界Ｈの側にシフトする。正側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒが高くなる。負側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒは低くなる。

所定の大きさの信号磁界Ｈｓｉｇが加わったときに、交流磁界Ｈａｃの正負に対して、互いに異なる抵抗Ｒの変動が生じる。交流磁界Ｈａｃの正負に対する抵抗Ｒの変動の周期は、交流磁界Ｈａｃの周期と同じである。信号磁界Ｈｓｉｇに応じた交流周波数成分の出力電圧が発生する。

信号磁界Ｈｓｉｇが時間的に変化しない場合に上記の特性が得られる。信号磁界Ｈｓｉｇが時間的に変化する場合は、以下となる。信号磁界Ｈｓｉｇの周波数を信号周波数ｆｓｉｇとする。交流磁界Ｈａｃの周波数を交流周波数ｆａｃとする。このとき、ｆａｃ±ｆｓｉｇの周波数において、信号磁界Ｈｓｉｇに応じた出力が発生する。

信号磁界Ｈｓｉｇが時間的に変化する場合において、信号周波数ｆｓｉｇは、例えば、１ｋＨｚ以下である。一方、交流周波数ｆａｃは、信号周波数ｆｓｉｇよりも十分に高い。例えば、交流周波数ｆａｃは、信号周波数ｆｓｉｇの１０倍以上である。

例えば、磁気センサ１１０を用いて生体から生じる磁界を検出する用途がある。このような生体磁場（例えば、脳磁、心磁、または、神経細胞など）を検出する場合には、信号周波数ｆｓｉｇは、１ｋＨｚ以下となる。この場合、交流周波数ｆａｃは、例えば、１００ｋＨｚ以上である。

例えば、第２～第４磁気素子１２Ｅ～１４Ｅにおいても、上記の第１磁気素子１１Ｅと同様の動作特性が得られる。実施形態に係る磁気センサ１１０においては、このような特性を用いて、検出対象である外部磁界Ｈｅｘ（信号磁界Ｈｓｉｇ）を高い感度で検出することができる。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅがブリッジ接続されることで、より高い感度が得られる。

実施形態においては、上記のような第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅと、第１導電部材２１及び第２導電部材２２と、が組み合わされる。第１導電部材２１及び第２導電部材２２に流れる第１電流Ｉ１により生じる交流磁界が、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅに印加される。磁気素子に印加される交流磁界の位相は、逆位相である。例えば、第１電流Ｉ１の交流成分の周期の２倍の周期のノイズ成分を抑制できる。

図２（ｂ）に示すように、磁気センサ１１０は、第３回路７３をさらに含んでも良い。第３回路７３は、第３接続点ＣＰ３及び第４接続点ＣＰ４と電気的に接続される。第３接続点ＣＰ３は、第１素子他部分１１ｆ及び第２素子部分１２ｅの接続点である。第４接続点ＣＰ４は、第３素子他部分１３ｆ及び第４素子部分１４ｅの接続点である。第３回路７３は、第３接続点ＣＰ３と第４接続点ＣＰ４との間の電位の変化ΔＶを検出可能である。第３回路７３によりブリッジ回路の２つの中点の間の電位の変化ΔＶを検出することで、外部磁界をより高い感度で検出できる。例えば、中点の間の電位の変化ΔＶの一部の周波数範囲の成分を検出することで、ノイズを低減して外部磁界をより高い感度で検出できる。検出される周波数範囲は、例えば、第１電流Ｉ１の交流成分の周波数範囲を中心として、信号磁界の周波数範囲に拡張した周波数範囲を含む。第３回路７３は、例えば、回路部７０に含まれても良い。第３回路７３は、第１回路７１から供給される交流周波数を参照信号として用いたロックインアンプを含んでも良い。

図１（ｂ）、図１（ｃ）及び図３に示すように、磁気センサ１１０は、第１導電層６１、第２導電層６２及び第４回路７４を含んでも良い。

図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、第１導電層６１は、第３方向（例えばＺ軸方向）において、第１磁気素子１１Ｅ及び第３磁気素子１３Ｅと重なる。第２導電層６２は、第３方向において、第２磁気素子１２Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅと重なる。

図３に示すように、第１導電層６１は、第１導電層端部６１ａ及び第２導電層端部６１ｂを含む。第２導電層端部６１ｂから第１導電層端部６１ａへの向きは、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。第２導電層６２は、第３導電層端部６２ｃ及び第４導電層端部６２ｄを含む。第４導電層端部６２ｄから第３導電層端部６２ｃへの向きは、第２方向に沿う。第１導電層端部６１ａは、第３導電層端部６２ｃと電気的に接続される。第２導電層端部６１ｂは、第４導電層端部６２ｄと電気的に接続される。これらの電気的な接続は、接続部材６８ｃ及び６８ｄなどにより行われる。

第４回路７４は、第５接続点ＣＰ５及び第６接続点ＣＰ６と電気的に接続される。第５接続点ＣＰ５は、第１導電層端部６１ａ及び第３導電層端部６２ｃの接続点である。第６接続点ＣＰ６は、第２導電層端部６１ｂ及び第４導電層端部６２ｄの接続点である。電気的な接続は、例えば、接続部材６８ａ及び６８ｄなどにより行われる。第４回路７４は、第５接続点ＣＰ５と第６接続点ＣＰ６との間に第３電流Ｉ３を供給可能である。例えば、第４回路７４による第３電流Ｉ３により、例えば、外部に存在するノイズの影響（例えば地磁気などの影響）が抑制できる。より高い感度が得易くなる。

図１（ｃ）に示すように、例えば、第１中間部分ｍ１は、第３磁気素子１３Ｅと、第１導電層６１の一部との間にある。図１（ｂ）に示すように、第２中間部分ｍ２は、第１磁気素子１１Ｅと、第１導電層６１の別の一部との間にある。図１（ｃ）に示すように、第３中間部分ｍ３は、第４磁気素子１４Ｅと、第２導電層６２の一部との間にある。図１（ｂ）に示すように、第４中間部分ｍ４は、第２磁気素子１２Ｅと、第２導電層６２の別の一部との間にある。

図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅ、第１導電部材２１、第２導電部材２２、第１導電層６１及び第２導電層６２の周りに絶縁部材６５が設けられても良い。

磁気センサ１１０の１つの例において、外部磁界が無い状態において、第１磁性層１１の磁化と、第１対向磁性層１１ｏの磁化の向きが±Ｘ方向に反平行配列となるように、第２電流Ｉ２の値が設定される。第２電流Ｉ２の方向は、Ｙ軸方向に沿う。第２電流Ｉ２により発生する磁界は、２つの磁性層に対して互いに逆方向となる。２つの磁性層の磁化は、±Ｘ方向に配列する。Ｙ軸方向の成分を含む外部磁界が磁気素子に加わることで、２つの磁性層の磁界の向きは、Ｙ軸方向に向かってそれぞれ変化する。２つの磁性層の磁化の間の角度は、減少する。外部磁界の変化に応じた２つの磁化の間の角度の変化量は、１つの磁性層の磁化の向きが変化する場合の角度の変化量の２倍になる。磁気センサ１１０においては、電気抵抗の変化が大きい。

図１（ａ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、第１方向（Ｙ軸方向）に沿う第１長さＬ１と、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第１交差長さＷ１と、を有する。第１長さＬ１は、第１交差長さＷ１よりも長い。第２磁気素子１２Ｅは、第１方向に沿う第２長さＬ２と、第２方向に沿う第２交差長さＷ２と、を有する。第２長さＬ２は、第２交差長さＷ２よりも長い。第３磁気素子１３Ｅは、第１方向に沿う第３長さＬ３と、第２方向に沿う第３交差長さＷ３と、を有する。第３長さＬ３は、第３交差長さＷ３よりも長い。第４磁気素子１４Ｅは、第１方向に沿う第４長さＬ４と、第２方向に沿う第４交差長さＷ４と、を有する。第４長さＬ４は、第４交差長さＷ４よりも長い。磁性層の磁化が良好に制御される。

このような形状において、例えば、第２電流Ｉ２により発生する磁界により、外部磁界が無い状態において、磁気素子に含まれる２つの磁性層の磁化を、例えば、±Ｘ方向に安定化できる。例えば、第１長さＬ１が第１交差長さＷ１よりも短いと、磁性層磁化の向き揃え難くなる。実施形態において、例えば、２つ磁性層の磁化の向きの両方が変化することで、より高い感度が得られる。

例えば、外部磁界の変化に応じた２つの磁化の間の角度の変化量は、１つの磁性層の磁化の向きだけが変化する場合の角度の変化量の２倍になる。電気抵抗の変化が大きくできる。

実施形態において、例えば、第１長さＬ１は、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下である。第１交差長さＷ１は、例えば、５μｍ以上２０μｍ以下である。これにより、磁性層の磁化の向きが、小さいヒステリシスで、高感度に変化（例えば回転）する。例えば、第１磁性層１１の厚さ（Ｚ軸方向に沿う長さ）は、第１対向磁性層１１ｏの厚さ（Ｚ軸方向に沿う長さ）の０．８倍以上１．２倍以下である。これにより、例えば、良好な偶関数の特性が得やすくなる。

実施形態において、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅには、ＩｒＭｎなどの磁気バイアス磁性体が設けられない。例えば、第１磁性層１１の厚さは、第１対向磁性層１１ｏの厚さの０．８倍以上１．２倍以下である。前者は、後者の０．９倍以上１．１倍以下でも良い。第２～第４磁気素子１２Ｅ～１４Ｅにおいてもこのような厚さが適用されて良い。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅに含まれる磁性層の厚さは、例えば２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。このような構成により、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの特性が適正に制御され易くなる。例えば、良好な偶関数特性が得易い。例えば、これらの磁性層の磁化が適正に制御され易くなる。例えば、磁気素子に含まれる２つの磁性層の磁化が同じように磁化回転し易くなる。

例えば、第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｏは、ＣｏＦｅ及びＮｉＦｅの少なくともいずれかを含む。例えば、第１非磁性層１１ｎは、Ｃｕを含む。第１非磁性層１１ｎの厚さ（Ｚ軸方向に沿う長さ）は、約２ｎｍ（例えば１．６ｎｍ以上２．４ｎｍ以下）である。この場合、２つの磁性層の磁化が反平行となる。例えば、小さい第２電流Ｉ２により、２つの磁性層の磁化が反平行になりやすい。

例えば、２つの磁性層の一方の磁化が固定され、２つの磁性層の他方の磁化が変化する場合、ノイズが発生し易い。これは、この構造において、磁化の固定方向の僅かな乱れにより、偶関数特性が劣化しやすいことが原因であると考えられる。２つの磁性層の磁化の向きが変化する構成においては、第２電流Ｉ２により、外部磁界が無い場合に偶関数の特性が安定して得やすい。

図６は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示するグラフ図である。
図６の横軸は、磁気素子（例えば第１磁気素子１１Ｅ）に供給される電流Ｉｅである。縦軸は、磁気素子（例えば第１磁気素子１１Ｅ）の電気抵抗Ｒｘである。図６は、磁気素子（この例では、磁気センサ１１０）に検出対象の外部磁界Ｈｅｘ（信号磁界Ｈｓｉｇ）が印加されていない状態における特性を例示している。図６に示すように、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに供給される電流Ｉｅが第１電流値Ｉｅ１のときにピークとなる。図６に示すように、電気抵抗Ｒｘがピークとなる第１電流値Ｉｅ１は、０ではない。これは、磁気素子（この例では、磁気センサ１１０）に加わる外部に存在するノイズの影響（例えば地磁気などの影響）によると考えられる。実施形態においては、第２回路７２は、第２電流Ｉ２の大きさを第１電流値Ｉｅ１の大きさとする。これにより、外部に存在するノイズの影響を抑制して、より良好な偶関数の特性が得られる。

（第２実施形態）
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図７（ａ）は、磁気センサの一部を例示する平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ１－Ｂ１線断面図である。

図７（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１１は、センサ部１０Ｓ、第１回路７１及び第２回路７２を含む。センサ部１０Ｓは、磁気素子部１０Ｐ及び第１導電部材２１を含む。

磁気素子部１０Ｐは、第１磁気素子１１Ｅ、第２磁気素子１２Ｅ、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅを含む。第１磁気素子１１Ｅは、第１素子部分１１ｅ及び第１素子他部分１１ｆを含む。第２磁気素子１２Ｅは、第２素子部分１２ｅ及び第２素子他部分１２ｆを含む。第３磁気素子１３Ｅは、第３素子部分１３ｅ及び第３素子他部分１３ｆを含む。第４磁気素子１４Ｅは、第４素子部分１４ｅ及び第４素子他部分１４ｆを含む。

第１素子部分１１ｅから第１素子他部分１１ｆへの方向、第２素子部分１２ｅから第２素子他部分１２ｆへの方向、第３素子部分１３ｅから第３素子他部分１３ｆへの方向、及び、第４素子部分１４ｅから第４素子他部分１４ｆへの方向は、第１方向（例えばＹ軸方向）に沿う。

第１素子部分１１ｅは、第２素子部分１２ｅと電気的に接続される。第３素子部分１３ｅは、第４素子部分１４ｅと電気的に接続される。第１素子他部分１１ｆは、第４素子他部分１４ｆと電気的に接続される。第２素子他部分１２ｆは、第３素子他部分１３ｆと電気的に接続される。これらの電気的な接続は、例えば、接続部材１８ａ～１８ｄなどにより行われる。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、第１導電部材２１は、第１導電部分２１ａ、第２導電部分２１ｂ、第１部分ｐ１、第２部分ｐ２、第３部分ｐ３及び第４部分ｐ４を含む。

第１部分ｐ１の第２方向における位置は、第１導電部分２１ａの第２方向における位置と、第２導電部分２１ｂの第２方向における位置と、の間にある。第２方向は、第１方向と交差する。第２方向は、例えば、Ｘ軸方向である。

第２部分ｐ２の第２方向における位置は、第１部分ｐ１の第２方向における位置と、第２導電部分２１ｂの第２方向における位置と、の間にある。第３部分ｐ３の第２方向における位置は、第２部分ｐ２の第２方向における位置と、第２導電部分２１ｂの第２方向における位置と、の間にある。第４部分ｐ４の第２方向における位置は、第３部分ｐ３の第２方向における位置と、第２導電部分２１ｂの第２方向における位置と、の間にある。

図７（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅから第１部分ｐ１への第１向きは、第３方向に沿う。第３方向は、第１方向及び第２方向を含む平面と交差する。第３方向は、例えば、Ｚ軸方向である。第２磁気素子１２Ｅから第２部分ｐ２への第２向きは、上記の第１向きと逆である。第３磁気素子１３Ｅから第３部分ｐ３への第３向きは、上記の第１向きと同じである。第４磁気素子１４Ｅから第４部分ｐ４への第４向きは、上記の第１向きと逆である。

第１回路７１は、第１導電部分２１ａ及び第２導電部分２１ｂと電気的に接続される。第１回路７１は、第１導電部分２１ａと第２導電部分２１ｂとの間に交流成分を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。

第２回路７２は、第１素子部分１１ｅ及び第２素子部分１２ｅの第１接続点ＣＰ１、及び、第３素子部分１３ｅ及び第４素子部分１４ｅの第２接続点ＣＰ２と電気的に接続される。第２回路７２は、第１接続点ＣＰ１と第２接続点ＣＰ２との間に第２電流Ｉ２を供給可能である。

第２電流Ｉ２の一部は、第１磁気素子１１Ｅを第１素子部分１１ｅから第１素子他部分１１ｆへの向きに流れる。第２電流Ｉ２の一部は、第２磁気素子１２Ｅを第２素子部分１２ｅから第２素子他部分１２ｆへの向きに流れる。第２電流Ｉ２の一部は、第３磁気素子１３Ｅを第３素子他部分１３ｆから第３素子部分１３ｅへの向きに流れる。第２電流Ｉ２の一部は、第４磁気素子１４Ｅを第４素子他部分１４ｆから第４素子部分１４ｅへの向きに流れる。

図７（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの第１導電部材２１に対する上下関係は、第２磁気素子１２Ｅの第１導電部材２１に対する上下関係と逆である。第３磁気素子１３Ｅの第１導電部材２１に対する上下関係は、第４磁気素子１４Ｅの第１導電部材２１に対する上下関係と逆である。このような４つの磁気素子が、ブリッジ接続されることで、第１導電部材２１による電流磁界の影響が、抑制される。より高い感度が得られる。

例えば、磁気センサ１１１は、第３回路７３をさらに含んでも良い。第３回路７３は、第１素子他部分１１ｆ及び第４素子他部分１４ｆの第３接続点ＣＰ３、及び、第２素子他部分１２ｆ及び第３素子他部分１３ｆの第４接続点ＣＰ４と電気的に接続される。第３回路７３は、第３接続点ＣＰ３と第４接続点ＣＰ４との間の電位の変化ΔＶを検出可能である。

図７（ａ）に示すように、検出対象８０からの信号磁界Ｈｓｉｇ（外部磁界）が磁気センサ１１１により検出される。検出対象８０は、例えば、電気回路などでも良い。電気回路に含まれる導電部材（例えば配線など）を流れる電流に基づく信号磁界Ｈｓｉｇを磁気センサ１１１で検出することで、検出対象８０を検査できる。

図７（ｂ）に示すように、第１導電部材２１は、第１中間部分ｍ１、第２中間部分ｍ２及び第３中間部分ｍ３をさらに含んでも良い。第１中間部分ｍ１は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第１磁気素子１１Ｅと第２磁気素子１２Ｅとの間にある。第２中間部分ｍ２は、第２方向において、第２磁気素子１２Ｅと第３磁気素子１３Ｅとの間にある。第３中間部分ｍ３は、第２方向において、第３磁気素子１３Ｅと第４磁気素子１４Ｅとの間にある。第１導電部分２１ａ、第２導電部分２１ｂ、第１部分ｐ１、第２部分ｐ２、第３部分ｐ３、第４部分ｐ４、第１中間部分ｍ１、第２中間部分ｍ２及び第３中間部分ｍ３は、互いに連続している。

図７（ｂ）に示すように、磁気センサ１１１においては、４つの磁気素子がＸ軸方向に並ぶ。第２磁気素子１２Ｅは、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第１磁気素子１１Ｅと第４磁気素子１４Ｅとの間にある。第３磁気素子１３Ｅは、第２方向において、第２磁気素子１２Ｅと第４磁気素子１４Ｅとの間にある。

図８は、第２実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的平面図である。
図８は、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの形状を例示している。
図８に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、第１方向（Ｙ軸方向）に沿う第１長さＬ１と、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第１交差長さＷ１と、を有する。第１長さＬ１は、第１交差長さＷ１よりも長い。第２磁気素子１２Ｅは、第１方向に沿う第２長さＬ２と、第２方向に沿う第２交差長さＷ２と、を有する。第２長さＬ２は、第２交差長さＷ２よりも長い。第３磁気素子１３Ｅは、第１方向に沿う第３長さＬ３と、第２方向に沿う第３交差長さＷ３と、を有する。第３長さＬ３は、第３交差長さＷ３よりも長い。第４磁気素子１４Ｅは、第１方向に沿う第４長さＬ４と、第２方向に沿う第４交差長さＷ４と、を有する。第４長さＬ４は、第４交差長さＷ４よりも長い。このような形状において、例えば、２つ磁性層の磁化の向きの両方が変化することで、より高い感度が得られる。例えば、第２電流Ｉ２により発生する磁界により、外部磁界が無い状態において、磁気素子に含まれる２つの磁性層の磁化を、例えば、±Ｘ方向に安定化し易い。

（第３実施形態）
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図９（ａ）は、磁気センサの一部を例示する平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＣ１－Ｃ１線断面図である。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気センサを例示する模式的平面図である。
図９（ａ）、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２は、センサ部１０Ｓ、第１回路７１及び第２回路７２を含む。センサ部１０Ｓは、磁気素子部１０Ｐ及び第１導電部材２１を含む。

磁気素子部１０Ｐは、第１磁気素子１１Ｅ、第２磁気素子１２Ｅ、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅを含む。

第１磁気素子１１Ｅは、第１素子部分１１ｅ及び第１素子他部分１１ｆを含む。第２磁気素子１２Ｅは、第２素子部分１２ｅ及び第２素子他部分１２ｆを含む。第３磁気素子１３Ｅは、第３素子部分１３ｅ及び第３素子他部分１３ｆを含む。第４磁気素子１４Ｅは、第４素子部分１４ｅ及び第４素子他部分１４ｆを含む。

第１素子部分１１ｅから第１素子他部分１１ｆへの方向、第２素子部分１２ｅから第２素子他部分１２ｆへの方向、第３素子部分１３ｅから第３素子他部分１３ｆへの方向、及び、第４素子部分１４ｅから第４素子他部分１４ｆへの方向は、第１方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿う。

図９（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅから第４磁気素子１４Ｅへの第２方向は、第１方向と交差する。第２方向は、例えば、Ｘ軸方向である。第３磁気素子１３Ｅから第２磁気素子１２Ｅへの方向は、第２方向に沿う。第３磁気素子１３Ｅから第１磁気素子１１Ｅへの方向は、第３方向に沿う。第３方向は、第１方向及び第２方向を含む平面と交差する。第３方向は、例えばＺ軸方向である。第２磁気素子１２Ｅから第４磁気素子１４Ｅへの方向は、第３方向に沿う。

図１０（ｂ）においては、図を見やすくするために、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの位置がシフトされて描かれている。図１０（ｂ）に示すように、第１素子部分１１ｅは、第３素子部分１３ｅと電気的に接続される。第２素子部分１２ｅは、第４素子部分１４ｅと電気的に接続される。第１素子他部分１１ｆは、第２素子他部分１２ｆと電気的に接続される。第３素子他部分１３ｆは、第４素子他部分１４ｆと電気的に接続される。これらの電気的な接続は、例えば、接続部材１８ａ～１８ｄにより行われる。

図９（ｂ）及び図１０（ａ）に示すように、第１導電部材２１は、第１導電部分２１ａ、第２導電部分２１ｂ、第１中間部分ｍ１及び第２中間部分ｍ２を含む。第１中間部分ｍ１は、第２方向（Ｘ軸方向）において、第１導電部分２１ａと第２導電部分２１ｂとの間にある。第２中間部分ｍ２は、第２方向において、第１中間部分ｍ１と第２導電部分２１ｂとの間にある。

図９（ｂ）に示すように、第１中間部分ｍ１は、第３方向（例えばＺ軸方向）において、第３磁気素子１３Ｅと第１磁気素子１１Ｅとの間にある。第２中間部分ｍ２は、第３方向において、第２磁気素子１２Ｅと第４磁気素子１４Ｅとの間にある。

図１０（ａ）に示すように、第１回路７１は、第１導電部分２１ａ及び第２導電部分２１ｂと電気的に接続される。電気的な接続は、例えば接続部材２８ａ及び２８ｂなどにより行われる。第１回路７１は、第１導電部分２１ａと第２導電部分２１ｂとの間に交流成分を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。

図１０（ｂ）に示すように、第２回路７２は、第３素子部分１３ｅ及び第１素子部分１１ｅの第１接続点ＣＰ１、及び、第２素子部分１２ｅ及び第４素子部分１４ｅの第２接続点ＣＰ２と電気的に接続される。電気的な接続は、例えば、接続部材ＬＣＰ１及びＬＣＰ２などにより行われる。第２回路７２は、第１接続点ＣＰ１と第２接続点ＣＰ２との間に第２電流Ｉ２を供給可能である。

第１磁気素子１１Ｅと第３磁気素子１３Ｅとにおいて、第１導電部材２１を流れる第１電流Ｉ１による電流磁界の向き（位相）が逆である。第２磁気素子１２Ｅと第４磁気素子１４Ｅとにおいて、第１導電部材２１を流れる第１電流Ｉ１による電流磁界の向き（位相）が逆である。このような４つの磁気素子がブリッジ接続されることで、例えば、第１電流Ｉ１の交流成分の周期の２倍の周期のノイズの影響などが抑制される。より高い精度の検出が可能になる。

図１０（ｂ）に示すように、磁気センサ１１２は、第３回路７３を含んでも良い。第３回路７３は、第３素子他部分１３ｆ及び第４素子他部分１４ｆの第３接続点ＣＰ３、及び、第１素子他部分１１ｆ及び第２素子他部分１２ｆの第４接続点ＣＰ４と電気的に接続される。第３回路７３は、第３接続点ＣＰ３と第４接続点ＣＰ４との間の電位の変化ΔＶを検出可能である。第３回路７３によりブリッジ回路の２つの中点の間の電位の変化ΔＶを検出することで、外部磁界をより高い感度で検出できる。

技術的に可能な範囲で、磁気センサ１１１の構成が磁気センサ１１２に適用できる。例えば、磁気センサ１１２において、第１長さＬ１は、第１交差長さＷ１よりも長くて良い（図８参照）。第２長さＬ２は、第２交差長さＷ２よりも長くて良い（図８参照）。第３長さＬ３は、第３交差長さＷ３よりも長くて良い（図８参照）。第４長さＬ４は、第４交差長さＷ４よりも長くて良い（図８参照）。

（第４実施形態）
図１１は、第４実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的平面図である。
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第４実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的断面図である。
図１２（ａ）は、図１１のＤ１－Ｄ１線断面図である。図１２（ｂ）は、図１１のＤ２－Ｄ２線断面図である。

図１１に示すように、磁気センサ１１３は、第１磁性部材５１及び第２磁性部材５２を含む。磁気センサ１１３におけるこれ以外の構成は、磁気センサ１１２と同様で良い。

第１磁性部材５１は、第１磁性端部５１ａ及び第２磁性端部５１ｂを含む。第２磁性部材５２は、第３磁性端部５２ｃ及び第４磁性端部５２ｄを含む。第１磁性端部５１ａから第４磁性端部５２ｄへの方向は、第１方向（Ｙ軸方向）に沿う。第２磁性端部５１ｂは、第１方向において、第１磁性端部５１ａと第４磁性端部５２ｄとの間にある。第３磁性端部５２ｃは、第１方向において、第２磁性端部５１ｂと第４磁性端部５２ｄとの間にある。第３磁性端部５２ｃは、第１方向において第２磁性端部５１ｂから離れる。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、第１方向（Ｙ軸方向）において、第１導電部材２１の少なくとも一部は、第２磁性端部５１ｂと第３磁性端部５２ｃとの間にある。

例えば、第１素子部分１１ｅの第１方向（Ｙ軸方向）に沿う位置は、第２磁性端部５１ｂの第１方向に沿う位置と、第１素子他部分１１ｆの第１方向に沿う位置と、の間にある。第１素子他部分１１ｆの第１方向に沿う位置は、第１素子部分１１ｅの第１方向に沿う位置と、第３磁性端部５２ｃの第１方向に沿う位置と、の間にある。

例えば、第３素子部分１３ｅの第１方向（Ｙ軸方向）に沿う位置は、第２磁性端部５１ｂの第１方向に沿う位置と、第３素子他部分１３ｆの第１方向に沿う位置と、の間にある。第３素子他部分１３ｆの第１方向に沿う位置は、第３素子部分１３ｅの第１方向に沿う位置と、第３磁性端部５２ｃの第１方向に沿う位置と、の間にある。

第１磁性部材５１及び第２磁性部材５２は、例えば、ＭＦＣ（Magnetic Field Concentrator）として機能する。ＭＦＣは、例えば、検出対象の外部磁界を集める。集められた外部磁界が、磁気素子に効率良く印加される。より高い感度が得られる。

磁気センサ１１１、１１２及び１１３に、磁気センサ１１０に関して説明した構成が適用されても良い。

（第５実施形態）
図１３、図１４（ａ）、図１４（ｂ）及び図１５は、第５実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図１３は、模式的斜視図である。図１４（ａ）は、図１３のＣ２－Ｃ２線断面図である。図１４（ｂ）は、模式的断面図である。図１５は、模式的平面図である。

図１３及び図１４（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１４は、センサ部１０Ｓ、第１回路７１及び第２回路７２を含む。センサ部１０Ｓは、磁気素子部１０Ｐ、第１導電部材２１及び第２導電部材２２を含む。図１４においては、図を見やすくするように、磁気センサ１１４に含まれる複数の一部の要素が互いに分離して描かれている。

図１３に示すように、磁気素子部１０Ｐは、第１磁気素子１１Ｅ、第２磁気素子１２Ｅ、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅを含む。第１磁気素子１１Ｅは、第１素子部分１１ｅ及び第１素子他部分１１ｆを含む。第２磁気素子１２Ｅは、第２素子部分１２ｅ及び第２素子他部分１２ｆを含む。第３磁気素子１３Ｅは、第３素子部分１３ｅ及び第３素子他部分１３ｆを含む。第４磁気素子１４Ｅは、第４素子部分１４ｅ及び第４素子他部分１４ｆを含む。第１素子部分１１ｅから第１素子他部分１１ｆへの方向、第２素子部分１２ｅから第２素子他部分１２ｆへの方向、第３素子部分１３ｅから第３素子他部分１３ｆへの方向、及び、第４素子部分１４ｅから第４素子他部分１４ｆへの方向は、第１方向に沿う。第１方向は、例えば、Ｙ軸方向である。

図１４（ｂ）に示すように、第１素子部分１１ｅは、第３素子部分１３ｅと電気的に接続される。第２素子部分１２ｅは、第４素子部分１４ｅと電気的に接続される。第１素子他部分１１ｆは、第２素子他部分１２ｆと電気的に接続される。第３素子他部分１３ｆは、第４素子他部分１４ｆと電気的に接続される。これらの電気的な接続は、例えば、接続部材１８ａ～１８ｄなどにより行われて良い。

図１３に示すように、第１導電部材２１は、第１導電部分２１ａ、第２導電部分２１ｂ及び第１部分ｐ１を含む。第２方向における第１部分ｐ１の位置は、第２方向における第１導電部分２１ａの位置と、第２方向における第２導電部分２１ｂの位置と、の間にある。第２方向は、第１方向と交差する。第２方向は、例えば、Ｘ軸方向である。

図１３に示すように、第２導電部材２２は、第３導電部分２２ｃ、第４導電部分２２ｄ及び第２部分ｐ２を含む。第２方向における第２部分ｐ２の位置は、第２方向における第３導電部分２２ｃの位置と、第２方向における第４導電部分２２ｄの位置と、の間にある。

第１方向及び第２方向を含む平面と交差する方向を第３方向とする。第３方向は、例えば、Ｚ軸方向である。図１３及び図１４（ａ）に示すように、第３方向において、第２磁気素子１２Ｅと第１磁気素子１１Ｅとの間に第４磁気素子１４Ｅがある。第３方向において、第４磁気素子１４Ｅと第１磁気素子１１Ｅとの間に第３磁気素子１３Ｅがある。

図１３及び図１４（ａ）に示すように、第３方向において、第２磁気素子１２Ｅと第４磁気素子１４Ｅとの間に第２部分ｐ２がある。第３方向において、第３磁気素子１３Ｅと第１磁気素子１１Ｅとの間に第１部分ｐ１がある。

図１３及び図１５に示すように、第４導電部分２２ｄは、第２導電部分２１ｂと電気的に接続される。電気的な接続は、例えば、接続部材２８ｃなどにより行われて良い。

図１３及び図１５に示すように、第１回路７１は、第１導電部分２１ａ及び第３導電部分２２ｃと電気的に接続される。電気的な接続は、例えば、接続部材２８ａ及び２８ｂなどにより行われて良い。第１回路７１は、第１導電部分２１ａと第３導電部分２２ｃとの間に交流成分を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。第１導電部材２１と第２導電部材２２において、同じ時刻における第１電流Ｉ１の向きは、逆である。例えば、逆位相の電流が流れる。例えば、第１導電部分２１ａから第２導電部分２１ｂへ第１電流Ｉ１が流れる時、第４導電部分２２ｄから第３導電部分２２ｃへ第１電流Ｉ１が流れる。

図１４（ｂ）に示すように、第２回路７２は、第１素子部分１１ｅ及び第３素子部分１３ｅの第１接続点ＣＰ１、及び、第２素子部分１２ｅ及び第４素子部分１４ｅの第２接続点ＣＰ２と電気的に接続される。電気的な接続は、例えば、接続部材２８ａ及び２８ｂなどにより行われて良い。電気的な接続は、接続部材ＬＣＰ１及びＬＣＰ２などにより行われて良い。第２回路７２は、第１接続点ＣＰ１と第２接続点ＣＰ２との間に第２電流Ｉ２を供給可能である。

磁気センサ１１４において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２に供給される交流を含む第１電流Ｉ１による交流磁界は、＋Ｙ方向または－Ｙ方向に、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅに加わる。第１磁気素子１１Ｅ及び第２磁気素子１２Ｅに加わる交流磁界の向きと、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅに加わる交流磁界の向きは、同じ時刻で互いに逆である。例えば、第１磁気素子１１Ｅ及び第２磁気素子１２Ｅに加わる交流磁界の向きが＋Ｙ方向の場合、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅに加わる交流磁界の向きは－Ｙ方向となる。このような４つの磁気素子がブリッジ接続されることで、ノイズを抑制して外部磁界を検出できる。感度の向上が可能な磁気センサを提供できる。

図１３に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、第１方向（Ｙ軸方向）に沿う第１長さＬ１と、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第１交差長さＷ１と、を有する。第１長さＬ１は、第１交差長さＷ１よりも長い。第２磁気素子１２Ｅは、第１方向に沿う第２長さＬ２と、第２方向に沿う第２交差長さＷ２と、を有する。第２長さＬ２は、第２交差長さＷ２よりも長い。第３磁気素子１３Ｅは、第１方向に沿う第３長さＬ３と、第２方向に沿う第３交差長さＷ３と、を有する。第３長さＬ３は、第３交差長さＷ３よりも長い。第４磁気素子１４Ｅは、第１方向に沿う第４長さＬ４と、第２方向に沿う第４交差長さＷ４と、を有する。第４長さＬ４は、第４交差長さＷ４よりも長い。磁性層の磁化が良好に制御される。

例えば、第２電流Ｉ２により発生する磁界により、外部磁界が無い状態において、磁気素子に含まれる２つの磁性層の磁化を、例えば、±Ｘ方向に安定化できる。

図１４（ｂ）に示すように、磁気センサ１１４は、第３回路７３をさらに含んでも良い。第３回路７３は、第３素子他部分１３ｆ及び第４素子他部分１４ｆの第３接続点ＣＰ３、及び、第１素子他部分１１ｆ及び第２素子他部分１２ｆの第４接続点ＣＰ４と電気的に接続される。第３回路７３は、第３接続点ＣＰ３と第４接続点ＣＰ４との間の電位の変化ΔＶを検出可能である。例えば、第３回路７３により、検出対象８０の信号磁界Ｈｓｉｇ（図１４（ｂ）参照）を、ノイズを抑制して高感度で検出できる。

磁気センサ１１４に、磁気センサ１１０に関して説明した構成が適用されても良い。例えば、図１４（ａ）に示すように、例えば、第１磁気素子１１Ｅは、第１磁性層１１と、第１対向磁性層１１ｏと、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられた第１非磁性層１１ｎと、を含む。例えば、第２磁気素子１２Ｅは、第２磁性層１２と、第２対向磁性層１２ｏと、第２磁性層１２と第２対向磁性層１２ｏとの間に設けられた第２非磁性層１２ｎと、を含む。例えば、第３磁気素子１３Ｅは、第３磁性層１３と、第３対向磁性層１３ｏと、第３磁性層１３と第３対向磁性層１３ｏとの間に設けられた第３非磁性層１３ｎと、を含む。例えば、第４磁気素子１４Ｅは、第４磁性層１４と、第４対向磁性層１４ｏと、第４磁性層１４と第４対向磁性層１４ｏとの間に設けられた第４非磁性層１４ｎと、を含む。

図１４（ａ）に示すように、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅ、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の周りに絶縁部材６５が設けられても良い。

図１６は、実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的平面図である。
図１６に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、ミアンダ構造を有しても良い。他の磁気素子もミアンダ構造を有しても良い。これにより、例えば、磁気素子における電流経路の長さを長くでき、適切な抵抗の値が得やすくなる。１つの磁気素子の電気抵抗は、例えば、１００Ω以上２ｋΩ以下である。適切な抵抗が得られるため、例えば、回路が簡単になる。

図１７は、実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的断面図である。
図１７に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、第１酸化物層１１Ａ及び第２酸化物層１１Ｂを含んでも良い。第１酸化物層１１Ａと第２酸化物層１１Ｂとの間に、第１磁性層１１がある。第１磁性層１１と第２酸化物層１１Ｂとの間に、第１対向磁性層１１ｏがある。第１磁性層１１は、第１酸化物層１１Ａと接する。第１対向磁性層１１ｏは、第２酸化物層１１Ｂと接する。磁性層が酸化物層と接することで、例えば、高いＭＲ比が得られる。

第１酸化物層１１Ａは、例えばサファイア基板でも良い。第２酸化物層１１Ｂは、例えば、ＴａＯである。第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｏの少なくともいずれかは、例えば、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ、及び、ＣｏＦｅＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１非磁性層１１ｎは、例えばＣｕを含む。

第１磁気素子１１Ｅは、層１１Ｃをさらに含んでも良い。層１１Ｃは、例えばＴａ層である。第１対向磁性層１１ｏと層１１Ｃとの間に、第２酸化物層１１Ｂがある。

上記の第１磁気素子１１Ｅの構成は、第２～第４磁気素子１２Ｅ～１４Ｅに適用されても良い。

実施形態に係る磁気センサは、例えば、検査装置などに応用できる。後述するように、検査装置は、診断装置を含んでも良い。

図１８は、実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図１８に示すように、実施形態に係る検査装置５５０は、実施形態に係る磁気センサ（図１８の例では、磁気センサ１１０）と、処理部７８と、を含む。処理部７８は、磁気センサ１１０から得られる出力信号ＳｉｇＸを処理する。この例では、処理部７８は、センサ制御部７５ｃ、第１ロックインアンプ７５ａ、及び、第２ロックインアンプ７５ｂを含む。例えば、センサ制御部７５ｃにより、第１回路７１が制御され、第１回路７１から、交流成分を含む第１電流Ｉ１（図２（ａ）などを参照）がセンサ部１０Ｓに供給される。第１電流Ｉ１の交流成分の周波数は、例えば、１００ｋＨｚ以下である。第２回路７２から、第２電流Ｉ２（図２（ｂ）などを参照）がセンサ部１０Ｓに供給される。第３回路７３により、センサ部１０Ｓの磁気素子部１０Ｐ（図２（ｂ）参照）における電位の変化ΔＶ（図２（ｂ）参照）が検出される。例えば、第３回路７３の出力が、出力信号ＳｉｇＸとなる。

この例では、検査装置５５０は、磁界印加部７６Ａを含む。磁界印加部７６Ａは、検出対象８０に磁界を印加可能である。検出対象８０は、例えば、検査対象である。検出対象８０は、少なくとも、金属などの検査導電部材８０ｃを含む。磁界印加部７６Ａによる磁界が検査導電部材８０ｃに印加されると、例えば、検査導電部材８０ｃにおいて渦電流が発生する。検査導電部材８０ｃに傷などがあると、渦電流の状態が変化する。渦電流による磁界が、磁気センサ１１０により検出されることで、検査導電部材８０ｃの状態（例えば傷など）が検査できる。磁界印加部７６Ａは、例えば、渦電流発生部である。

この例では、磁界印加部７６Ａは、印加制御部７６ａ、駆動アンプ７６ｂ及びコイル７６ｃを含む。印加制御部７６ａによる制御により、駆動アンプ７６ｂに電流が供給される。電流は、例えば、交流である。電流の周波数は、例えば、渦電流励起周波数である渦電流励起周波数は、例えば、１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下である。渦電流励起周波数は、例えば、１００ｋＨｚ未満でも良い。

例えば、センサ制御部７５ｃから、第１電流Ｉ１の交流成分の周波数に関する情報（例えば信号でも良い）が、参照波（参照信号）として、第１ロックインアンプ７５ａに供給される。第１ロックインアンプ７５ａの出力が第２ロックインアンプ７５ｂに供給される。印加制御部７６ａから、渦電流励起周波数に関する情報（例えば信号でも良い）が、参照波（参照信号）として、第２ロックインアンプ７５ｂに供給される。第２ロックインアンプ７５ｂは、渦電流励起周波数に応じた信号成分を出力可能である。

このように、例えば、処理部７８は、第１ロックインアンプ７５ａを含む。第１ロックインアンプ７５ａには、磁気センサ１１０から得られる出力信号ＳｉｇＸと、第１電流Ｉ１に含まれる交流成分の周波数に対応する信号ＳｉｇＲ１と、が入力される。第１ロックインアンプ７５ａは、第１電流Ｉ１に含まれる交流成分の周波数に対応する信号ＳｉｇＲ１を参照波（参照信号）とした出力信号ＳｉｇＸ１を出力可能である。第１ロックインアンプ７５ａが設けられることで、ノイズを抑制して、高感度の検出が可能になる。

処理部７８は、第２ロックインアンプ７５ｂをさらに含んでも良い。第２ロックインアンプ７５ｂには、第１ロックインアンプ７５ａの出力信号ＳｉｇＸ１と、検査対象８０に向けて供給される供給信号（この例では磁界印加部７６Ａによる磁界）の周波数（渦電流励起周波数）に対応する信号ＳｉｇＲ２と、が入力される。第２ロックインアンプ７５ｂは、検査対象８０に向けて供給される供給信号の周波数に対応する信号ＳｉｇＲ２を参照波（参照信号）とした出力信号ＳｉｇＸ２を出力可能である。第２ロックインアンプ７５ｂが設けられることで、ノイズをさらに抑制して、さらに高感度の検出が可能になる。

検査装置５５０により、検出対象８０の検査導電部材８０ｃの傷などの異常を検査できる。

図１９は、実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図１９に示すように、実施形態に係る検査装置５５１は、実施形態に係る磁気センサ（図１９の例では、磁気センサ１１０）と、処理部７８と、を含む。検査装置５５１における、磁気センサ及び処理部７８の構成は、検査装置５５０におけるそれらの構成と同様で良い。この例においては、検査装置５５１は、検出対象駆動部７６Ｂを含む。検出対象駆動部７６Ｂは、検出対象８０に含まれる検査導電部材８０ｃに電流を供給可能である。検査導電部材８０ｃは、例えば、検出対象８０に含まれる配線である。検査導電部材８０ｃに流れる電流８０ｉによる磁界が磁気センサ１１０により検出される。磁気センサ１１０による検出結果による異常に基づいて、検査導電部材８０ｃを検査できる。検出対象８０は、例えば、半導体装置などの電子装置でも良い。検出対象８０は、例えば、電池などでも良い。

この例では、検出対象駆動部７６Ｂは、印加制御部７６ａ及び駆動アンプ７６ｂを含む。印加制御部７６ａによる制御により、駆動アンプ７６ｂが制御され、駆動アンプ７６ｂから、検査導電部材８０ｃに電流が供給される。電流は、例えば、交流である。例えば、検査導電部材８０ｃに交流電流を供給する。交流電流の周波数は、例えば、１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下である。周波数は、例えば、１００ｋＨｚ未満でも良い。この例においても、第１１ロックインアンプ７５ａ及び第２ロックインアンプ７５ｂが設けられることで、例えば、ノイズを抑制して、高感度の検出が可能になる。検査装置５５１の１つの例において、複数の磁気センサ（例えば複数の磁気センサ１１０）が設けられても良い。複数の磁気センサは、例えば、センサアレイである。センサアレイにより、検査導電部材８０ｃを短時間で検査できる。検査装置５５１の１つの例において、磁気センサ（例えば磁気センサ１１０）がスキャンされて、検査導電部材８０ｃが検査されても良い。

以下、実施形態に係る磁気センサの応用の例について説明する。
図２０は、実施形態に係る磁気センサの応用例を示す模式的斜視図である。
図２１は、実施形態に係る磁気センサの応用例を示す模式的平面図である。

図２０及び図２１に示すように、実施形態に係る磁気センサ１５０ａは、電池６１０とともに用いられても良い。例えば、電池システム６００は、電池６１０及び磁気センサ１５０ａを含む。磁気センサ１５０ａは、電池６１０に流れる電流により生じる磁界を検出できる。

例えば、図２１に示すように、磁気センサ１５０ａは、例えば、実施形態に係る複数の磁気センサを含む。この例では、磁気センサ１５０ａは、複数の磁気センサ１１０（または、１２０または１３０など）を含む。複数の磁気センサは、例えば、２つの方向（例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に沿って並ぶ。複数の磁気センサ１１０は、例えば、基板の上に設けられる。

磁気センサ１５０ａは、電池６１０に流れる電流により生じる磁界を検出できる。例えば、電池６１０が異常な状態に近づくと、電池６１０に異常な電流が流れる場合がある。磁気センサ１５０ａにより異常な電流を検出することで、電池６１０の状態の変化を知ることができる。例えば、電池６１０に近づけて磁気センサ１５０ａが置かれた状態で、２つの方向のセンサ群駆動手段を用いて、電池６１０の全体を短時間で検査できる。磁気センサ１５０ａは、電池６１０の製造における、電池６１０の検査に用いられても良い。

以下、実施形態に係る磁気センサを用いた診断装置の例について説明する。
図２２は、実施形態に係る磁気センサ及び診断装置を示す模式図である。
図２２に示すように、診断装置５００は、磁気センサ１５０を含む。磁気センサ１５０は、第１～第４実施形態に関して説明した磁気センサ、及び、それらの変形を含む。診断装置５００は、検査装置の例である。

診断装置５００において、磁気センサ１５０は、例えば、脳磁計である。脳磁計は、脳神経が発する磁界を検出する。磁気センサ１５０が脳磁計に用いられる場合、磁気センサ１５０に含まれる磁気素子のサイズは、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ未満である。このサイズは、例えば、ＭＦＣを含めた長さである。

図２２に示すように、磁気センサ１５０（脳磁計）は、例えば、人体の頭部に装着される。磁気センサ１５０（脳磁計）は、センサ部３０１を含む。磁気センサ１５０（脳磁計）は、複数のセンサ部３０１を含んでも良い。複数のセンサ部３０１の数は、例えば、約１００個（例えば５０個以上１５０個以下）である。複数のセンサ部３０１は、柔軟性を有する基体３０２に設けられる。

磁気センサ１５０は、例えば、差動検出などの回路を含んでも良い。磁気センサ１５０は、磁気センサとは別のセンサ（例えば、電位端子または加速度センサなど）を含んでも良い。

磁気センサ１５０（第１実施形態及び第２実施形態に関して説明した磁気センサ）のサイズは、従来のＳＱＵＩＤ磁気センサのサイズに比べて小さい。このため、複数のセンサ部３０１の設置が容易である。複数のセンサ部３０１と、他の回路と、の設置が容易である。複数のセンサ部３０１と、他のセンサと、の共存が容易である。

基体３０２は、例えばシリコーン樹脂などの弾性体を含んでも良い。基体３０２に、例えば、複数のセンサ部３０１が繋がって設けられる。基体３０２は、例えば、頭部に密着できる。

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及び信号入出力部５０４と接続される。センサ駆動部５０６からの電力と、信号入出力部５０４からの制御信号と、に基づいて、センサ部３０１において、磁界測定が行われる。その結果は、信号入出力部５０４に入力される。信号入出力部５０４で得た信号は、信号処理部５０８に供給される。信号処理部５０８において、例えば、ノイズの除去、フィルタリング、増幅、及び、信号演算などの処理が行われる。信号処理部５０８で処理された信号が、信号解析部５１０に供給される。信号解析部５１０は、例えば、脳磁計測のための特定の信号を抽出する。信号解析部５１０において、例えば、信号位相を整合させる信号解析が行われる。

信号解析部５１０の出力（信号解析が終了したデータ）が、データ処理部５１２に供給される。データ処理部５１２では、データ解析が行われる。このデータ解析において、例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging)などの画像データが取り入られることが可能である。このデータ解析においては、例えば、ＥＥＧ（Electroencephalogram)などの頭皮電位情報などが取り入れられることが可能である。データ解析により、例えば、神経発火点解析、または、逆問題解析などが行われる。

データ解析の結果は、例えば、画像化診断部５１６に供給される。画像化診断部５１６において、画像化が行われる。画像化により、診断が支援される。

上記の一連の動作は、例えば、制御機構５０２によって制御される。例えば、一次信号データ、または、データ処理途中のメタデータなどの必要なデータは、データサーバに保存される。データサーバと制御機構とは、一体化されても良い。

本実施形態に係る診断装置５００は、磁気センサ１５０と、磁気センサ１５０から得られる出力信号を処理する処理部と、を含む。この処理部は、例えば、信号処理部５０８及びデータ処理部５１２の少なくともいずれかを含む。処理部は、例えば、コンピュータなどを含む。

図２２に示す磁気センサ１５０では、センサ部３０１は、人体の頭部に設置されている。センサ部３０１は、人体の胸部に設置されても良い。これにより、心磁測定が可能となる。例えば、センサ部３０１を妊婦の腹部に設置しても良い。これにより、胎児の心拍検査を行うことができる。

被験者を含めた磁気センサ装置は、シールドルーム内に設置されるのが好ましい。これにより、例えば、地磁気または磁気ノイズの影響が抑制できる。

例えば、人体の測定部位、または、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。例えば、センサ部３０１にシールド機構を設けても良い。例えば、信号解析またはデータ処理において、実効的なシールドを行っても良い。

実施形態において、基体３０２は、柔軟性を有しても良く、柔軟性を実質的に有しなくても良い。図２２に示す例では、基体３０２は、連続した膜を帽子状に加工したものである。基体３０２は、ネット状でも良い。これにより、例えば、良好な装着性が得られる。例えば、基体３０２の人体への密着性が向上する。基体３０２は、ヘルメット状で、硬質でも良い。

図２３は、実施形態に係る磁気センサを示す模式図である。
図２３は、磁計の一例である。図２３に示す例では、平板状の硬質の基体３０５上にセンサ部３０１が設けられる。

図２３に示した例において、センサ部３０１から得られる信号の入出力は、図２２に関して説明した入出力と同様である。図２３に示した例において、センサ部３０１から得られる信号の処理は、図２２に関して説明した処理と同様である。

生体から発生する磁界などの微弱な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)磁気センサを用いる参考例がある。この参考例においては、超伝導を用いるため、装置が大きく、消費電力も大きい。測定対象(患者)の負担が大きい。

実施形態によれば、装置が小型にできる。消費電力を抑制できる。測定対象(患者)の負担が軽減できる。実施形態によれば、磁界検出のＳＮ比を向上できる。感度を向上できる。

実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。
（構成１）
磁気素子部と第１導電部材と第２導電部材とを含むセンサ部であって、
前記磁気素子部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子を含み、前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１素子他部分を含み、前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２素子他部分を含み、前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３素子他部分を含み、前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４素子他部分を含み、第１方向において前記第１素子部分と前記第２素子他部分との間に前記第１素子他部分があり、前記第１方向において前記第１素子他部分と前記第２素子他部分との間に前記第２素子部分があり、前記第１方向において前記第３素子部分と前記第４素子他部分との間に前記第３素子他部分があり、前記第１方向において前記第３素子他部分と前記第４素子他部分との間に前記第４素子部分があり、記第１素子他部分は、前記第２素子部分と電気的に接続され、前記第３素子他部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、前記第１素子部分は、前記第３素子部分と電気的に接続され、前記第２素子他部分は、前記第４素子他部分と電気的に接続され、
前記第１導電部材は、第１導電部分、第２導電部分、第３導電部分、第１中間部分及び第２中間部分を含み、前記第２導電部分から前記第１導電部分への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿い、前記第３導電部分は、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間にあり、前記第１中間部分は、前記第１導電部分と前記第３導電部分との間にあり、前記第２中間部分は、前記第３導電部分と前記第２導電部分との間にあり、前記第１磁気素子から前記第２中間部分への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、前記第３磁気素子から前記第１中間部分への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第２導電部材は、第４導電部分、第５導電部分、第６導電部分、第３中間部分及び第４中間部分を含み、前記第５導電部分から前記第４導電部分への方向は、前記第２方向に沿い、前記第６導電部分は、前記第５導電部分と前記第４導電部分との間にあり、前記第３中間部分は、前記第４導電部分と前記第６導電部分との間にあり、前記第４中間部分は、前記第６導電部分と前記第５導電部分との間にあり、前記第２磁気素子から前記第４中間部分への方向は、前記第３方向に沿い、前記第４磁気素子から前記第３中間部分への方向は、前記第３方向に沿い、前記第１導電部分は、前記第４導電部分と電気的に接続され、前記第２導電部分は、前記第５導電部分と電気的に接続された、
前記センサ部と、
前記第３導電部分及び前記第６導電部分と電気的に接続され、前記第３導電部分と前記第６導電部分との間に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路と、
前記第１素子部分及び前記第３素子部分の第１接続点、及び、前記第２素子他部分及び前記第４素子他部分の第２接続点と電気的に接続され、前記第１接続点と前記第２接続点との間に第２電流を供給可能な第２回路と、
を備えた、磁気センサ。

（構成２）
第３回路をさらに備え、
前記第３回路は、前記第１素子他部分及び前記第２素子部分の第３接続点、及び、前記第３素子他部分及び前記第４素子部分の第４接続点と電気的に接続され、前記第３接続点と前記第４接続点との間の電位の変化を検出可能である、構成１記載の磁気センサ。

（構成３）
前記第１磁気素子は、前記第１方向に沿う第１長さと、前記第２方向に沿う第１交差長さと、を有し、前記第１長さは、前記第１交差長さよりも長く、
前記第２磁気素子は、前記第１方向に沿う第２長さと、前記第２方向に沿う第２交差長さと、を有し、前記第２長さは、前記第２交差長さよりも長く、
前記第３磁気素子は、前記第１方向に沿う第３長さと、前記第２方向に沿う第３交差長さと、を有し、前記第３長さは、前記第３交差長さよりも長く、
前記第４磁気素子は、前記第１方向に沿う第４長さと、前記第２方向に沿う第４交差長さと、を有し、前記第４長さは、前記第４交差長さよりも長い、構成１または２に記載の磁気センサ。

（構成４）
第１導電層と、
第２導電層と、
第４回路と、
をさらに備え、
前記第１導電層は、前記第３方向において、前記第１磁気素子及び前記第３磁気素子と重なり、
前記第２導電層は、前記第３方向において、前記第２磁気素子及び前記第４磁気素子と重なり、
前記第１導電層は、第１導電層端部及び第２導電層端部を含み、前記第２導電層端部から前記第１導電層端部への向きは、前記第２方向に沿い、
前記第２導電層は、第３導電層端部及び第４導電層端部を含み、前記第４導電層端部から前記第３導電層端部への向きは、前記第２方向に沿い、
前記第１導電層端部は、前記第３導電層端部と電気的に接続され、
前記第２導電層端部は、前記第４導電層端部と電気的に接続され、
前記第４回路は、前記第１導電層端部及び前記第３導電層端部の第５接続点と、前記第２導電層端部及び前記第４導電層端部の第６接続点と、の間に第３電流を供給可能である、構成１～３のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成５）
前記第１中間部分は、前記第３磁気素子と、前記第１導電層の一部との間にあり、
前記第２中間部分は、前記第１磁気素子と、前記第１導電層の別の一部との間にあり、
前記第３中間部分は、前記第４磁気素子と、前記第２導電層の一部との間にあり、
前記第４中間部分は、前記第２磁気素子と、前記第２導電層の別の一部との間にある、構成１～４のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成６）
前記第１磁気素子から前記第３磁気素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第２磁気素子から前記第４磁気素子への方向は、前記第２方向に沿う、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成７）
磁気素子部と第１導電部材とを含むセンサ部であって、
前記磁気素子部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子を含み、前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１素子他部分を含み、前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２素子他部分を含み、前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３素子他部分を含み、前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４素子他部分を含み、前記第１素子部分から前記第１素子他部分への方向、前記第２素子部分から前記第２素子他部分への方向、前記第３素子部分から前記第３素子他部分への方向、及び、前記第４素子部分から前記第４素子他部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１素子部分は、前記第２素子部分と電気的に接続され、前記第３素子部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、前記第１素子他部分は、前記第４素子他部分と電気的に接続され、前記第２素子他部分は、前記第３素子他部分と電気的に接続され、
前記第１導電部材は、第１導電部分、第２導電部分、第１部分、第２部分、第３部分及び第４部分を含み、前記第１部分の、前記第１方向と交差する第２方向における位置は、前記第１導電部分の前記第２方向における位置と、前記第２導電部分の前記第２方向における位置と、の間にあり、前記第２部分の前記第２方向における位置は、前記第１部分の前記第２方向における前記位置と、前記第２導電部分の前記第２方向における前記位置と、の間にあり、前記第３部分の前記第２方向における位置は、前記第２部分の前記第２方向における前記位置と、前記第２導電部分の前記第２方向における前記位置と、の間にあり、前記第４部分の前記第２方向における位置は、前記第３部分の前記第２方向における前記位置と、前記第２導電部分の前記第２方向における前記位置と、の間にあり、前記第１磁気素子から前記第１部分への第１向きは、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、前記第２磁気素子から前記第２部分への第２向きは、前記第１向きと逆であり、前記第３磁気素子から前記第３部分への第３向きは、前記第１向きと同じであり、前記第４磁気素子から前記第４部分への第４向きは、前記第１向きと逆である、
前記センサ部と、
前記第１導電部分及び前記第２導電部分と電気的に接続され、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路と、
前記第１素子部分及び前記第２素子部分の第１接続点、及び、前記第３素子部分及び前記第４素子部分の第２接続点と電気的に接続され、前記第１接続点と前記第２接続点との間に第２電流を供給可能な第２回路と、
を備えた、磁気センサ。

（構成８）
前記第１導電部材は、第１中間部分、第２中間部分及び第３中間部分をさらに含み、
前記第１中間部分は、前記第２方向において、前記第１磁気素子と前記第２磁気素子との間にあり、
前記第２中間部分は、前記第２方向において、前記第２磁気素子と前記第３磁気素子との間にあり、
前記第３中間部分は、前記第２方向において、前記第３磁気素子と前記第４磁気素子との間にある、構成７記載のセンサ。

（構成９）
前記第２磁気素子は、前記第２方向において、前記第１磁気素子と前記第４磁気素子との間にあり、
前記第３磁気素子は、前記第２方向において、前記第２磁気素子と前記第４磁気素子との間にある、構成７または８に記載の磁気センサ。

（構成１０）
前記第１磁気素子は、前記第１方向に沿う第１長さと、前記第２方向に沿う第１交差長さと、を有し、前記第１長さは、前記第１交差長さよりも長く、
前記第２磁気素子は、前記第１方向に沿う第２長さと、前記第２方向に沿う第２交差長さと、を有し、前記第２長さは、前記第２交差長さよりも長く、
前記第３磁気素子は、前記第１方向に沿う第３長さと、前記第２方向に沿う第３交差長さと、を有し、前記第３長さは、前記第３交差長さよりも長く、
前記第４磁気素子は、前記第１方向に沿う第４長さと、前記第２方向に沿う第４交差長さと、を有し、前記第４長さは、前記第４交差長さよりも長い、構成７～９のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１１）
第３回路をさらに備え、
前記第３回路は、前記第１素子他部分及び前記第４素子他部分の第３接続点、及び、前記第２素子他部分及び前記第３素子他部分の第４接続点と電気的に接続され、前記第３接続点と前記第４接続点との間の電位の変化を検出可能である、構成７～１０のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１２）
磁気素子部と第１導電部材とを含むセンサ部であって、
前記磁気素子部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子を含み、前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１素子他部分を含み、前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２素子他部分を含み、前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３素子他部分を含み、前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４素子他部分を含み、前記第１素子部分から前記第１素子他部分への方向、前記第２素子部分から前記第２素子他部分への方向、前記第３素子部分から前記第３素子他部分への方向、及び、前記第４素子部分から前記第４素子他部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１磁気素子から前記第４磁気素子への第２方向は、前記第１方向と交差し、前記第３磁気素子から前記第２磁気素子への方向は、前記第２方向に沿い、前記第３磁気素子から前記第１磁気素子への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、前記第２磁気素子から前記第４磁気素子への方向は、前記第３方向に沿い、前記第１素子部分は、前記第３素子部分と電気的に接続され、前記第２素子部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、前記第１素子他部分は、前記第２素子他部分と電気的に接続され、前記第３素子他部分は、前記第４素子他部分と電気的に接続され、
前記第１導電部材は、第１導電部分、第２導電部分、第１中間部分及び第２中間部分を含み、前記第１中間部分は、前記第２方向において、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間にあり、前記第２中間部分は、前記第２方向において、前記第１中間部分と前記第２導電部分との間にあり、前記第１中間部分は、前記第３方向において前記第３磁気素子と前記第１磁気素子との間にあり、前記第２中間部分は、前記第３方向において前記第２磁気素子と前記第４磁気素子との間にある、
前記センサ部と、
前記第１導電部分及び前記第２導電部分と電気的に接続され、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路と、
前記第３素子部分及び前記第１素子部分の第１接続点、及び、前記第２素子部分及び前記第４素子部分の第２接続点と電気的に接続され、前記第１接続点と前記第２接続点との間に第２電流を供給可能な第２回路と、
を備えた、磁気センサ。

（構成１３）
第３回路をさらに備え、
前記第３回路は、前記第３素子他部分及び前記第４素子他部分の第３接続点、及び、前記第１素子他部分及び前記第２素子他部分の第４接続点と電気的に接続され、前記第３接続点と前記第４接続点との間の電位の変化を検出可能である、構成１２記載の磁気センサ。

（構成１４）
前記第１磁気素子は、前記第１方向に沿う第１長さと、前記第２方向に沿う第１交差長さと、を有し、前記第１長さは、前記第１交差長さよりも長く、
前記第２磁気素子は、前記第１方向に沿う第２長さと、前記第２方向に沿う第２交差長さと、を有し、前記第２長さは、前記第２交差長さよりも長く、
前記第３磁気素子は、前記第１方向に沿う第３長さと、前記第２方向に沿う第３交差長さと、を有し、前記第３長さは、前記第３交差長さよりも長く、
前記第４磁気素子は、前記第１方向に沿う第４長さと、前記第２方向に沿う第４交差長さと、を有し、前記第４長さは、前記第４交差長さよりも長い、構成１２または１３に記載の磁気センサ。

（構成１５）
第１磁性端部及び第２磁性端部を含む第１磁性部材と、
第３磁性端部及び第４磁性端部を含む第２磁性部材と、
をさらに備え、
前記第１磁性端部から前記第４磁性端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第２磁性端部は、前記第１方向において、前記第１磁性端部と前記第４磁性端部との間にあり、
前記第３磁性端部は、前記第１方向において、前記第２磁性端部と前記第４磁性端部との間にあり、
前記第３磁性端部は、前記第１方向において前記第２磁性端部から離れ、
前記第１方向において、前記第１導電部材の少なくとも一部は、前記第２磁性端部と前記第３磁性端部との間にある、構成１２～１４のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１６）
磁気素子部と第１導電部材と第２導電部材とを含むセンサ部であって、
前記磁気素子部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子を含み、前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１素子他部分を含み、前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２素子他部分を含み、前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３素子他部分を含み、前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４素子他部分を含み、前記第１素子部分から前記第１素子他部分への方向、前記第２素子部分から前記第２素子他部分への方向、前記第３素子部分から前記第３素子他部分への方向、及び、前記第４素子部分から前記第４素子他部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１素子部分は、前記第３素子部分と電気的に接続され、前記第２素子部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、前記第１素子他部分は、前記第２素子他部分と電気的に接続され、前記第３素子他部分は、前記第４素子他部分と電気的に接続され、
前記第１導電部材は、第１導電部分、第２導電部分及び第１部分を含み、前記第１方向と交差する第２方向における前記第１部分の位置は、前記第２方向における前記第１導電部分の位置と、前記第２方向における前記第２導電部分の位置と、の間にあり、
前記第２導電部材は、第３導電部分、第４導電部分及び第２部分を含み、前記第２方向における前記第２部分の位置は、前記第２方向における前記第３導電部分の位置と、前記第２方向における前記第４導電部分の位置と、の間にあり、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向において、前記第２磁気素子と前記第１磁気素子との間に前記第４磁気素子があり、前記第３方向において、前記第４磁気素子と前記第１磁気素子との間に前記第３磁気素子があり、前記第３方向において、前記第２磁気素子と前記第４磁気素子との間に前記第２部分があり、前記第３方向において、前記第３磁気素子と前記第１磁気素子との間に前記第１部分があり、前記第４導電部分は、前記第２導電部分と電気的に接続された、
前記センサ部と、
前記第１導電部分及び前記第３導電部分と電気的に接続され、前記第１導電部分と前記第３導電部分との間に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路と、
前記第１素子部分及び前記第３素子部分の第１接続点、及び、前記第２素子部分及び前記第４素子部分の第２接続点と電気的に接続され、前記第１接続点と前記第２接続点との間に第２電流を供給可能な第２回路と、
を備えた、磁気センサ。

（構成１７）
前記第１磁気素子は、前記第１方向に沿う第１長さと、前記第２方向に沿う第１交差長さと、を有し、前記第１長さは、前記第１交差長さよりも長く、
前記第２磁気素子は、前記第１方向に沿う第２長さと、前記第２方向に沿う第２交差長さと、を有し、前記第２長さは、前記第２交差長さよりも長く、
前記第３磁気素子は、前記第１方向に沿う第３長さと、前記第２方向に沿う第３交差長さと、を有し、前記第３長さは、前記第３交差長さよりも長く、
前記第４磁気素子は、前記第１方向に沿う第４長さと、前記第２方向に沿う第４交差長さと、を有し、前記第４長さは、前記第４交差長さよりも長い、構成１６記載の磁気センサ。

（構成１８）
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に供給される電流が第１電流値のときにピークとなり、
前記第２回路は、前記第２電流の大きさを前記第１電流値の大きさとする、構成１～１７のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１９）
前記第１磁気素子は、第１磁性層と、第１対向磁性層と、前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、を含み、前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第２磁気素子は、第２磁性層と、第２対向磁性層と、前記第２磁性層と前記第２対向磁性層との間に設けられた第２非磁性層と、を含み、前記第２磁性層から前記第２対向磁性層への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第３磁気素子は、第３磁性層と、第３対向磁性層と、前記第３磁性層と前記第３対向磁性層との間に設けられた第３非磁性層と、を含み、前記第３磁性層から前記第３対向磁性層への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第４磁気素子は、第４磁性層と、第４対向磁性層と、前記第４磁性層と前記第４対向磁性層との間に設けられた第４非磁性層と、を含み、前記第４磁性層から前記第４対向磁性層への方向は、前記第３方向に沿う、構成１～１８のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成２０）
構成１～１９のいずれか１つに記載の磁気センサと、
前記磁気センサから得られる出力信号を処理する処理部と、
を備え、
前記処理部は、前記出力信号と、前記第１電流に含まれる前記交流成分の周波数に対応する信号と、が入力される第１ロックインアンプを含み、
前記第１ロックインアンプは、前記第１電流に含まれる前記交流成分の前記周波数に対応する前記信号を参照波とした出力信号を出力可能である、検査装置。

（構成２１）
前記処理部は、前記第１ロックインアンプの前記出力信号と、検査対象に向けて供給される供給信号の周波数に対応する信号と、が入力される第２ロックインアンプをさらに含み、
前記第２ロックインアンプは、前記検査対象に向けて供給される前記供給信号の前記周波数に対応する前記信号を参照波とした出力信号を出力可能である、構成２０記載の検査装置。

実施形態によれば、感度の向上が可能な磁気センサ及び検査装置が提供できる。

本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気センサに含まれる磁気素子、磁性層、非磁性部、磁性部材、導電部材、導電層、接続部材及び回路などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した磁気センサ及び検査装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気センサ及び検査装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと解される。

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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

１０Ｐ…磁気素子部、 １０Ｓ…センサ部、 １１～１４…第１～第２磁性層、 １１Ａ、１１Ｂ…第１、第２酸化物層、 １１Ｃ…層、 １１Ｅ～１４Ｅ…第１～第４磁気素子、 １１ｅ～１４ｅ…第１～第４素子部分、 １１ｆ～１４ｆ…第１～第４素子他部分、 １１ｎ～１４ｎ…第１～第４非磁性層、 １１ｏ～１４ｏ…第１～第４対向磁性層、 １８ａ～１８ｄ…接続部材、 ２１、２２…第１、第２導電部材、 ２１ａ～２１ｃ…第１～第３導電部分、 ２２ｃ…第３導電部分、 ２２ｄ～２２ｆ…第４～第６導電部分、 ２８ａ～２８ｄ…接続部材、 ５１、５２…第１、第２磁性部材、 ５１ａ、５１ｂ…第１、第２磁性端部、 ５２ｃ、５２ｄ…第３、第４磁性端部、 ６１、６２…第１、第２導電層、 ６１ａ、６１ｂ…第１、第２導電層端部、 ６２ｃ、６２ｄ…第３、第４導電層端部、 ６５…絶縁部材、 ６８ａ～６８ｄ…接続部材、 ７０…回路部、 ７１～７４…第１～第４回路、 ７５ａ、７５ｂ…第１、第２ロックインアンプ、 ７５ｃ…センサ制御部、 ７６Ａ…磁界印加部、 ７６Ｂ…検出対象駆動部、 ７６ａ…印加制御部、 ７６ｂ…駆動アンプ、 ７６ｃ…コイル、 ７８…処理部、 ８０…検出対象、 ８０ｃ…検査導電部材、 ８０ｉ…電流、 ΔＶ…変化、 １１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１５０、１５０ａ…磁気センサ、 ５５０、５５１…検査装置、 ３０１…センサ部、 ３０２…基体、 ３０３…入出力コード、 ３０５…基体、 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、 ５１６…画像化診断部、 ５５０、５５１…検査装置、 ６００…電池システム、 ６１０…電池、 ＣＰ１～ＣＰ６…第１～第６接続点、 Ｈ…磁界、 Ｈａｃ…交流磁界、 Ｈｅｘ…外部磁界、 Ｈｅｘ１～Ｈｅｘ３…第１～第３磁界、 Ｈｓｉｇ…信号磁界、 Ｉ１～Ｉ３…第１～第３電流、 Ｉｅ…電流、 Ｉｅ１…第１電流値、 Ｌ１～Ｌ４…第１～第４長さ、 ＬＣＰ１、ＬＣＰ２…接続部材、 Ｒ…抵抗、 Ｒ１～Ｒ３…第１～第３値、 Ｒｏ…抵抗、 Ｒｘ…電気抵抗、 ＳｉｇＲ１、ＳｉｇＲ２…信号、 ＳｉｇＸ、ＳｉｇＸ１、ＳｉｇＸ２…出力信号、 Ｗ１～Ｗ４…第１～第４交差長さ、 ｍ１～ｍ４…第１～第４中間部分、 ｐ１～ｐ４…第１～第４部分

Claims (11)

1. 磁気素子部と第１導電部材と第２導電部材とを含むセンサ部であって、
   前記磁気素子部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子を含み、前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１素子他部分を含み、前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２素子他部分を含み、前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３素子他部分を含み、前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４素子他部分を含み、第１方向において前記第１素子部分と前記第２素子他部分との間に前記第１素子他部分があり、前記第１方向において前記第１素子他部分と前記第２素子他部分との間に前記第２素子部分があり、前記第１方向において前記第３素子部分と前記第４素子他部分との間に前記第３素子他部分があり、前記第１方向において前記第３素子他部分と前記第４素子他部分との間に前記第４素子部分があり、記第１素子他部分は、前記第２素子部分と電気的に接続され、前記第３素子他部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、前記第１素子部分は、前記第３素子部分と電気的に接続され、前記第２素子他部分は、前記第４素子他部分と電気的に接続され、
   前記第１導電部材は、第１導電部分、第２導電部分、第３導電部分、第１中間部分及び第２中間部分を含み、前記第２導電部分から前記第１導電部分への方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿い、前記第３導電部分は、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間にあり、前記第１中間部分は、前記第１導電部分と前記第３導電部分との間にあり、前記第２中間部分は、前記第３導電部分と前記第２導電部分との間にあり、前記第１磁気素子から前記第２中間部分への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、前記第３磁気素子から前記第１中間部分への方向は、前記第３方向に沿い、
   前記第２導電部材は、第４導電部分、第５導電部分、第６導電部分、第３中間部分及び第４中間部分を含み、前記第５導電部分から前記第４導電部分への方向は、前記第２方向に沿い、前記第６導電部分は、前記第５導電部分と前記第４導電部分との間にあり、前記第３中間部分は、前記第４導電部分と前記第６導電部分との間にあり、前記第４中間部分は、前記第６導電部分と前記第５導電部分との間にあり、前記第２磁気素子から前記第４中間部分への方向は、前記第３方向に沿い、前記第４磁気素子から前記第３中間部分への方向は、前記第３方向に沿い、前記第１導電部分は、前記第４導電部分と電気的に接続され、前記第２導電部分は、前記第５導電部分と電気的に接続された、
   前記センサ部と、
   前記第３導電部分及び前記第６導電部分と電気的に接続され、前記第３導電部分と前記第６導電部分との間に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路と、
   前記第１素子部分及び前記第３素子部分の第１接続点、及び、前記第２素子他部分及び前記第４素子他部分の第２接続点と電気的に接続され、前記第１接続点と前記第２接続点との間に第２電流を供給可能な第２回路と、
   を備えた、磁気センサ。
2. 前記第１磁気素子は、前記第１方向に沿う第１長さと、前記第２方向に沿う第１交差長さと、を有し、前記第１長さは、前記第１交差長さよりも長く、
   前記第２磁気素子は、前記第１方向に沿う第２長さと、前記第２方向に沿う第２交差長さと、を有し、前記第２長さは、前記第２交差長さよりも長く、
   前記第３磁気素子は、前記第１方向に沿う第３長さと、前記第２方向に沿う第３交差長さと、を有し、前記第３長さは、前記第３交差長さよりも長く、
   前記第４磁気素子は、前記第１方向に沿う第４長さと、前記第２方向に沿う第４交差長さと、を有し、前記第４長さは、前記第４交差長さよりも長い、請求項１記載の磁気センサ。
3. 第１導電層と、
   第２導電層と、
   第４回路と、
   をさらに備え、
   前記第１導電層は、前記第３方向において、前記第１磁気素子及び前記第３磁気素子と重なり、
   前記第２導電層は、前記第３方向において、前記第２磁気素子及び前記第４磁気素子と重なり、
   前記第１導電層は、第１導電層端部及び第２導電層端部を含み、前記第２導電層端部から前記第１導電層端部への向きは、前記第２方向に沿い、
   前記第２導電層は、第３導電層端部及び第４導電層端部を含み、前記第４導電層端部から前記第３導電層端部への向きは、前記第２方向に沿い、
   前記第１導電層端部は、前記第３導電層端部と電気的に接続され、
   前記第２導電層端部は、前記第４導電層端部と電気的に接続され、
   前記第４回路は、前記第１導電層端部及び前記第３導電層端部の第５接続点と、前記第２導電層端部及び前記第４導電層端部の第６接続点と、の間に第３電流を供給可能である、請求項１または２に記載の磁気センサ。
4. 磁気素子部と第１導電部材とを含むセンサ部であって、
   前記磁気素子部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子を含み、前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１素子他部分を含み、前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２素子他部分を含み、前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３素子他部分を含み、前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４素子他部分を含み、前記第１素子部分から前記第１素子他部分への方向、前記第２素子部分から前記第２素子他部分への方向、前記第３素子部分から前記第３素子他部分への方向、及び、前記第４素子部分から前記第４素子他部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１素子部分は、前記第２素子部分と電気的に接続され、前記第３素子部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、前記第１素子他部分は、前記第４素子他部分と電気的に接続され、前記第２素子他部分は、前記第３素子他部分と電気的に接続され、
   前記第１導電部材は、第１導電部分、第２導電部分、第１部分、第２部分、第３部分及び第４部分を含み、前記第１部分の、前記第１方向と交差する第２方向における位置は、前記第１導電部分の前記第２方向における位置と、前記第２導電部分の前記第２方向における位置と、の間にあり、前記第２部分の前記第２方向における位置は、前記第１部分の前記第２方向における前記位置と、前記第２導電部分の前記第２方向における前記位置と、の間にあり、前記第３部分の前記第２方向における位置は、前記第２部分の前記第２方向における前記位置と、前記第２導電部分の前記第２方向における前記位置と、の間にあり、前記第４部分の前記第２方向における位置は、前記第３部分の前記第２方向における前記位置と、前記第２導電部分の前記第２方向における前記位置と、の間にあり、前記第１磁気素子から前記第１部分への第１向きは、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、前記第２磁気素子から前記第２部分への第２向きは、前記第１向きと逆であり、前記第３磁気素子から前記第３部分への第３向きは、前記第１向きと同じであり、前記第４磁気素子から前記第４部分への第４向きは、前記第１向きと逆である、
   前記センサ部と、
   前記第１導電部分及び前記第２導電部分と電気的に接続され、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路と、
   前記第１素子部分及び前記第２素子部分の第１接続点、及び、前記第３素子部分及び前記第４素子部分の第２接続点と電気的に接続され、前記第１接続点と前記第２接続点との間に第２電流を供給可能な第２回路と、
   を備えた、磁気センサ。
5. 前記第１磁気素子は、前記第１方向に沿う第１長さと、前記第２方向に沿う第１交差長さと、を有し、前記第１長さは、前記第１交差長さよりも長く、
   前記第２磁気素子は、前記第１方向に沿う第２長さと、前記第２方向に沿う第２交差長さと、を有し、前記第２長さは、前記第２交差長さよりも長く、
   前記第３磁気素子は、前記第１方向に沿う第３長さと、前記第２方向に沿う第３交差長さと、を有し、前記第３長さは、前記第３交差長さよりも長く、
   前記第４磁気素子は、前記第１方向に沿う第４長さと、前記第２方向に沿う第４交差長さと、を有し、前記第４長さは、前記第４交差長さよりも長い、請求項４記載の磁気センサ。
6. 磁気素子部と第１導電部材とを含むセンサ部であって、
   前記磁気素子部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子を含み、前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１素子他部分を含み、前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２素子他部分を含み、前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３素子他部分を含み、前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４素子他部分を含み、前記第１素子部分から前記第１素子他部分への方向、前記第２素子部分から前記第２素子他部分への方向、前記第３素子部分から前記第３素子他部分への方向、及び、前記第４素子部分から前記第４素子他部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１磁気素子から前記第４磁気素子への第２方向は、前記第１方向と交差し、前記第３磁気素子から前記第２磁気素子への方向は、前記第２方向に沿い、前記第３磁気素子から前記第１磁気素子への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、前記第２磁気素子から前記第４磁気素子への方向は、前記第３方向に沿い、前記第１素子部分は、前記第３素子部分と電気的に接続され、前記第２素子部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、前記第１素子他部分は、前記第２素子他部分と電気的に接続され、前記第３素子他部分は、前記第４素子他部分と電気的に接続され、
   前記第１導電部材は、第１導電部分、第２導電部分、第１中間部分及び第２中間部分を含み、前記第１中間部分は、前記第２方向において、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間にあり、前記第２中間部分は、前記第２方向において、前記第１中間部分と前記第２導電部分との間にあり、前記第１中間部分は、前記第３方向において前記第３磁気素子と前記第１磁気素子との間にあり、前記第２中間部分は、前記第３方向において前記第２磁気素子と前記第４磁気素子との間にある、
   前記センサ部と、
   前記第１導電部分及び前記第２導電部分と電気的に接続され、前記第１導電部分と前記第２導電部分との間に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路と、
   前記第３素子部分及び前記第１素子部分の第１接続点、及び、前記第２素子部分及び前記第４素子部分の第２接続点と電気的に接続され、前記第１接続点と前記第２接続点との間に第２電流を供給可能な第２回路と、
   を備えた、磁気センサ。
7. 第１磁性端部及び第２磁性端部を含む第１磁性部材と、
   第３磁性端部及び第４磁性端部を含む第２磁性部材と、
   をさらに備え、
   前記第１磁性端部から前記第４磁性端部への方向は、前記第１方向に沿い、
   前記第２磁性端部は、前記第１方向において、前記第１磁性端部と前記第４磁性端部との間にあり、
   前記第３磁性端部は、前記第１方向において、前記第２磁性端部と前記第４磁性端部との間にあり、
   前記第３磁性端部は、前記第１方向において前記第２磁性端部から離れ、
   前記第１方向において、前記第１導電部材の少なくとも一部は、前記第２磁性端部と前記第３磁性端部との間にある、請求項６記載の磁気センサ。
8. 磁気素子部と第１導電部材と第２導電部材とを含むセンサ部であって、
   前記磁気素子部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子を含み、前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１素子他部分を含み、前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２素子他部分を含み、前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３素子他部分を含み、前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４素子他部分を含み、前記第１素子部分から前記第１素子他部分への方向、前記第２素子部分から前記第２素子他部分への方向、前記第３素子部分から前記第３素子他部分への方向、及び、前記第４素子部分から前記第４素子他部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１素子部分は、前記第３素子部分と電気的に接続され、前記第２素子部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、前記第１素子他部分は、前記第２素子他部分と電気的に接続され、前記第３素子他部分は、前記第４素子他部分と電気的に接続され、
   前記第１導電部材は、第１導電部分、第２導電部分及び第１部分を含み、前記第１方向と交差する第２方向における前記第１部分の位置は、前記第２方向における前記第１導電部分の位置と、前記第２方向における前記第２導電部分の位置と、の間にあり、
   前記第２導電部材は、第３導電部分、第４導電部分及び第２部分を含み、前記第２方向における前記第２部分の位置は、前記第２方向における前記第３導電部分の位置と、前記第２方向における前記第４導電部分の位置と、の間にあり、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向において、前記第２磁気素子と前記第１磁気素子との間に前記第４磁気素子があり、前記第３方向において、前記第４磁気素子と前記第１磁気素子との間に前記第３磁気素子があり、前記第３方向において、前記第２磁気素子と前記第４磁気素子との間に前記第２部分があり、前記第３方向において、前記第３磁気素子と前記第１磁気素子との間に前記第１部分があり、前記第４導電部分は、前記第２導電部分と電気的に接続された、
   前記センサ部と、
   前記第１導電部分及び前記第３導電部分と電気的に接続され、前記第１導電部分と前記第３導電部分との間に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路と、
   前記第１素子部分及び前記第３素子部分の第１接続点、及び、前記第２素子部分及び前記第４素子部分の第２接続点と電気的に接続され、前記第１接続点と前記第２接続点との間に第２電流を供給可能な第２回路と、
   を備えた、磁気センサ。
9. 前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に供給される電流が第１電流値のときにピークとなり、
   前記第２回路は、前記第２電流の大きさを前記第１電流値の大きさとする、請求項８記載の磁気センサ。
10. 請求項１～９のいずれか１つに記載の磁気センサと、
    前記磁気センサから得られる出力信号を処理する処理部と、
    を備え、
    前記処理部は、前記出力信号と、前記第１電流に含まれる前記交流成分の周波数に対応する信号と、が入力される第１ロックインアンプを含み、
    前記第１ロックインアンプは、前記第１電流に含まれる前記交流成分の前記周波数に対応する前記信号を参照波とした出力信号を出力可能である、検査装置。
11. 前記処理部は、前記第１ロックインアンプの前記出力信号と、検査対象に向けて供給される供給信号の周波数に対応する信号と、が入力される第２ロックインアンプをさらに含み、
    前記第２ロックインアンプは、前記検査対象に向けて供給される前記供給信号の前記周波数に対応する前記信号を参照波とした出力信号を出力可能である、請求項１０記載の検査装置。

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