JP7292234B2 - 磁気センサ及び診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気センサ及び診断装置に関する。

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

特開２０１９－７４４８１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診断装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、磁気センサは、第１磁性部、第１磁性部材、第２磁性部、第２磁性部材、第１素子、第２素子、第３素子、第４素子及び第１配線を含む。前記第１磁性部は、第１部分、第２部分及び第３部分を含む。前記第２部分から前記第３部分への方向は、第１方向に沿う。前記第１部分は、前記第１方向において前記第２部分と前記第３部分との間にある。前記第１部分から前記第１磁性部材への第２方向は、前記第１方向と交差する。前記第２磁性部は、第４部分、第５部分及び第６部分を含む。前記第５部分から前記第６部分への方向は、前記第１方向に沿う。前記第４部分は、前記第１方向において前記第５部分と前記第６部分との間にある。前記第４部分から前記第２磁性部材への方向は、前記第２方向に沿う。前記第１素子は、第１磁性層を含む。前記第１素子と前記第２部分との間の距離は、前記第１素子と前記第１部分との間の距離よりも短い。前記第２素子は、第２磁性層を含む。前記第２素子と前記第３部分との間の距離は、前記第２素子と前記第１部分との間の距離よりも短い。前記第３素子は、第３磁性層を含む。前記第３素子と前記第５部分との間の距離は、前記第３素子と前記第４部分との間の距離よりも短い。前記第４素子は、第４磁性層を含む。前記第４素子と前記第６部分との間の距離は、前記第４素子と前記第４部分との間の距離よりも短い。前記第１配線は、第１配線部分及び第２配線部分を含む。前記第１配線部分から前記第１磁性部材への向きは、前記第２配線部分から前記第２磁性部材への向きと逆の成分を含む。

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（ａ）～図３（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサにおける動作を例示する模式図である。 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（ａ）～図６（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７（ａ）～図７（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８（ａ）～図８（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９（ａ）～図９（ｃ）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１０（ａ）～図１０（ｄ）は、実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的斜視図である。 図１１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１２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１３は、第３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１４は、第３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、図１（ｂ）及び図１（ｃ）の矢印ＡＲからみた平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ３－Ａ４線断面図である。

図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１０は、第１磁性部６１、第１磁性部材８１、第２磁性部６２、第２磁性部材８２、第１素子Ｅ１、第２素子Ｅ２、第３素子Ｅ３及び第４素子Ｅ４を含む。

この例では、磁気センサ１１０は、第３磁性部６３、第４磁性部６４、第５磁性部６５及び第６磁性部６６をさらに含む。これらの磁性部については、後述する。

図１（ｂ）に示すように、第１磁性部６１は、第１部分ｐ１、第２部分ｐ２及び第３部分ｐ３を含む。第２部分ｐ２から第３部分ｐ３への方向は、第１方向Ｄ１に沿う。第１部分ｐ１は、第１方向Ｄ１において第２部分ｐ２と第３部分ｐ３との間にある。例えば、第２部分ｐ２及び第３部分ｐ３は、第１磁性部６１の２つの端部に対応する。

第１方向Ｄ１をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

図１（ｂ）に示すように、第１部分ｐ１から第１磁性部材８１への第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差する。第２方向Ｄ２は、例えば、Ｚ軸方向である。

図１（ｃ）に示すように、第２磁性部６２は、第４部分ｐ４、第５部分ｐ５及び第６部分ｐ６を含む。第５部分ｐ５から第６部分ｐ６への方向は、第１方向Ｄ１に沿う。第４部分ｐ４は、第１方向Ｄ１において第５部分ｐ５と第６部分ｐ６との間にある。例えば、第５部分ｐ５及び第６部分ｐ６は、第２磁性部６２の２つの端部に対応する。

図１（ｃ）に示すように、第４部分ｐ４から第２磁性部材８２への方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

この例では、第２磁性部６２から第１磁性部６１への方向は、第３方向Ｄ３に沿う。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２を含む平面と交差する。第３方向Ｄ３は、例えば、Ｙ軸方向である。この例では、第１磁性部材８１から第２磁性部材８２への方向は、第３方向Ｄ３（例えばＹ軸方向）に沿う。

図１（ｂ）に示すように、第１素子Ｅ１は、第１磁性層１１Ｌを含む。この例では、第１素子Ｅ１は、第１対向磁性層１１ｏと、第１非磁性層１１ｎと、を含む。第１非磁性層１１ｎは、第１対向磁性層１１ｏと第１磁性層１１Ｌとの間にある。

図１（ｂ）に示すように、第２素子Ｅ２は、第２磁性層１２Ｌを含む。この例では、第２素子Ｅ２は、第２対向磁性層１２ｏと、第２非磁性層１２ｎと、を含む。第２非磁性層１２ｎは、第２対向磁性層１２ｏと第２磁性層１２Ｌとの間にある。

図１（ｃ）に示すように、第３素子Ｅ３は、第３磁性層１３Ｌを含む。この例では、第３素子Ｅ３は、第３対向磁性層１３ｏと、第３非磁性層１３ｎと、を含む。第３非磁性層１３ｎは、第３対向磁性層１３ｏと第３磁性層１３Ｌとの間にある。

図１（ｃ）に示すように、第４素子Ｅ４は、第４磁性層１４Ｌを含む。この例では、第４素子Ｅ４は、第４対向磁性層１４ｏと、第４非磁性層１４ｎと、を含む。第４非磁性層１４ｎは、第４対向磁性層１４ｏと第４磁性層１４Ｌとの間にある。

図１（ｂ）に示すように、第１素子Ｅ１と第２部分ｐ２との間の距離は、第１素子Ｅ１と第１部分ｐ１との間の距離よりも短い。図１（ｂ）に示すように、第２素子Ｅ２と第３部分ｐ３との間の距離は、第２素子Ｅ２と第１部分ｐ１との間の距離よりも短い。例えば、第１素子Ｅ１は、第２部分ｐ２の近くに設けられる。第２素子Ｅ２は、第３部分ｐ３の近くに設けられる。

図１（ｃ）に示すように、第３素子Ｅ３と第５部分ｐ５との間の距離は、第３素子Ｅ３と第４部分ｐ４との間の距離よりも短い。図１（ｃ）に示すように、第４素子Ｅ４と第６部分ｐ６との間の距離は、第４素子Ｅ４と第４部分ｐ４との間の距離よりも短い。例えば、第３素子Ｅ３は、第５部分ｐ５の近くに設けられる。第４素子Ｅ４は、第６部分ｐ６の近くに設けられる。

例えば、第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２に検出対象の外部磁界が加わる。外部磁界の一部は、第１磁性部材８１をＺ方向に向けて通り、例えば、第１磁性部６１を通過して、第１素子Ｅ１及び第２素子Ｅ２に加わる。外部磁界は、－Ｘ方向に沿って第１素子Ｅ１に加わる。外部磁界は、＋Ｘ方向（第１素子Ｅ１の場合と逆方向）に沿って、第２素子Ｅ２に加わる。同様に、外部磁界の別の一部は、第２磁性部材８２をＺ方向に向けて通り、例えば、第２磁性部６２を通過して、第３素子Ｅ３及び第４素子Ｅ４に入る。外部磁界は、－Ｘ方向に沿って第３素子Ｅ３に加わる。外部磁界は、＋Ｘ方向（第３素子Ｅ３の場合と逆方向）に沿って、第４素子Ｅ４に加わる。第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２は、例えば、ＭＦＣ（Magnetic Field Concentrator）として機能する。

第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２を通過する外部磁界は、例えば、Ｚ軸方向の成分を有する。例えば、第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２を通過した磁界は、第１磁性部６１及び第２磁性部６２において、Ｘ軸方向の成分を有する磁界となる。この磁界が、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４に入る。

第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４に磁界が加わると、磁性層の磁化と対向磁性層の磁化との間の角度が変化する。これらの素子の電気抵抗は、磁界の強度に応じて変化する。電気抵抗の変化は、例えば、磁気抵抗効果に基づく。これらの素子は、例えば、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive effect）素子である。これらの素子は、例えば、ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance effect）素子でも良い。

実施形態において、第１配線５１は、第１配線部分５１ｐ及び第２配線部分５１ｑを含む。第１配線部分５１ｐ及び第２配線部分５１ｑは、第３方向Ｄ３（例えば、Ｙ軸方向）に沿う。

第１配線部分５１ｐから第１磁性部材８１への向きは、第２配線部分５１ｑから第２磁性部材８２への向きと逆の成分を含む。例えば、第１配線部分５１ｐから第１磁性部材８１への向きは、第１方向Ｄ１の成分（例えば＋Ｘ向きの成分）を含む。例えば、第２配線部分５１ｑから第２磁性部材８２への向きは、第１方向Ｄ１に沿う成分（－Ｘ向きの成分）を含む。

この例では、第１配線部分５１ｐから第１磁性部材８１への向きは、図１（ａ）において右向きである。この例では、第２配線部分５１ｑから第２磁性部材８２への向きは、図１（ａ）において左向きである。例えば、第１配線部分５１ｐと第１磁性部材８１との位置関係が、第２配線部分５１ｑと第２磁性部材８２との位置関係と逆である。

第１配線５１に電流が流れると、電流による電流磁界が、Ｚ方向に沿って、第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２に加わる。上記のように、第１配線部分５１ｐと第１磁性部材８１との位置関係が、第２配線部分５１ｑと第２磁性部材８２との位置関係と逆である。このため、第１磁性部材８１における電流磁界の向きが、第２磁性部材８２における電流磁界の向きと逆になる。第１配線部分５１ｐに流れる電流の向きは、第２配線部分５１ｑに流れる電流の向きと同じである。

実施形態においては、２つの磁性部（例えば、第１磁性部６１及び第２磁性部６２）と、２つの磁性部材（例えば、第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２）と、が設けられる。さらに、２つの磁性部材と第１配線５１との位置関係が逆である。このような構成により、第１磁性部材８１と第２磁性部材８２とにおいて、電流磁界の向きが互いに逆となる。例えば、第１磁性部６１を通じて第１素子Ｅ１の－Ｘ方向に電流磁界が加わり、第２素子Ｅ２の＋Ｘ方向に電流磁界が加わる場合には、第２磁性部６２を通じて第３素子Ｅ３の＋Ｘ方向に電流磁界が加わり、第４素子Ｅ４の－Ｘ方向に電流磁界が加わる。例えば、第１磁性部６１を通じて第1素子Ｅ１の＋Ｘ方向に電流磁界が加わり、第２素子Ｅ２の－Ｘ方向に電流磁界が加わる場合には、第２磁性部６２を通じて第３素子Ｅ３の－Ｘ方向に電流磁界が加わり、第４素子Ｅ４の＋Ｘ方向に電流磁界が加わる。その結果、外部磁界が、Ｚ方向に沿って、第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２に加わると（電流磁界と異なり同方向）、電流磁界と検出磁界とを合わせた磁界に対して、第１素子Ｅ１及び第２素子Ｅ２の抵抗が増大する場合には、第３素子Ｅ３及び第４素子Ｅの抵抗変化は減少する。一方、第１素子Ｅ１及び第２素子Ｅ２の抵抗が減少する場合には、第３素子Ｅ３及び第４素子Ｅ４の抵抗変化は増大する。その結果、第１素子Ｅ１から第４素子Ｅ４に向けて通電する配線の中間と、第３素子Ｅ３から第２素子Ｅ２に向けて通電する配線の中間と、において、配線５１の交流電流の周波数を有する差分電圧が発生する。その電圧を検出回路７０Ｄ（図２参照）で検出する。外部磁界がゼロで電流磁界のみが第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４に加わる場合には、中間点の差分電圧はゼロとなり、外部磁界に応じて線形に差分電圧が発生する。このような第１磁性部６１及び第２磁性部６２の端部に第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４が設けられ、これらの素子から得られる信号を処理することで、ノイズの影響を抑制して外部磁界を高感度で検出できる。実施形態によれば、感度の向上が可能な磁気センサを提供できる。上記の磁界の例については、後述する。

図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、この例では、磁気センサ１１０は、第３磁性部６３、第４磁性部６４、第５磁性部６５及び第６磁性部６６をさらに含む。第１磁性部６１は、第１方向Ｄ１において、第３磁性部６３と第４磁性部６４との間にある。第２磁性部６２は、第１方向Ｄ１において、第５磁性部６５と第６磁性部６６との間にある。

図１（ｂ）に示すように、第１素子Ｅ１から、第３磁性部６３と第１磁性部６１との間の領域ｒ１に向かう方向は、第２方向Ｄ２に沿う。第２素子Ｅ２から、第１磁性部６１と第４磁性部６４との間の領域ｒ２に向かう方向は、第２方向Ｄ２に沿う。図１（ｃ）に示すように、第３素子Ｅ３から、第５磁性部６５と第２磁性部６２との間の領域ｒ３に向かう方向は、第２方向Ｄ２に沿う。第４素子Ｅ４から、第２磁性部６２と第６磁性部６６との間の領域ｒ４に向かう方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

このような第１～第６磁性部６１～６６により、外部磁界が第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４により効果的に集中できる。感度をより向上できる。

図１（ａ）に示すように、磁気センサ１１０は、回路部７０を含んでも良い。回路部７０は、交流回路７０Ａを含む。交流回路７０Ａは、第１配線５１に交流電流Ｉａｃを供給可能である。例えば、交流回路７０Ａと第１配線５１とを電気的に接続する配線７８Ａが設けられる。

後述するように、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４から得られる検出信号は、交流回路７０Ａから供給される交流電流Ｉａｃにより変調される。このような検出信号を処理することで、より高感度の検出が可能になる。交流電流Ｉａｃによる変調の例については、後述する。

図２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２は、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４の電気的な接続の例を示している。

図２に示すように、磁気センサ１１０は、第１接続部７９ａ及び第２接続部７９ｂを含んでも良い。第１接続部７９ａは、第１素子Ｅ１と第４素子Ｅ４とを電気的に接続する。第２接続部７９ｂは、第２素子Ｅ２と第３素子Ｅ３とを電気的に接続する。

図２に示すように、磁気センサ１１０は、第１回路７１を含んでも良い。第１回路７１は、回路部７０に含まれても良い。

例えば、第１素子Ｅ１は、第１素子端部ａ１及び第１素子他端部ｂ１を含む。第２素子Ｅ２は、第２素子端部ａ２及び第２素子他端部ｂ２を含む。第３素子Ｅ３は、第３素子端部ａ３及び第３素子他端部ｂ３を含む。第４素子Ｅ４は、第４素子端部ａ４及び第４素子他端部ｂ４を含む。

例えば、第１接続部７９ａは、第１素子他端部ｂ１と第４素子端部ａ４とを電気的に接続する。第２接続部７９ｂは、第２素子他端部ｂ２と第３素子端部ａ３とを電気的に接続。例えば、第１素子端部ａ１及び第３素子他端部ｂ３が、第１回路７１に電気的に接続される。この接続は、例えば、配線７８ａにより行われる。例えば、第２素子端部ａ２及び第４素子他端部ｂ４が、グランドＧＮＤに電気的に接続される。この接続は、例えば、配線７８ｂにより行われる。このような構成により、ブリッジ回路が形成される。

例えば、磁気センサ１１０のブリッジ回路は、例えば、第１経路ｃｐ１及び第２経路ｃｐ２を含む。第１経路ｃｐ１は、第１素子Ｅ１、第１接続部７９ａ及び第４素子Ｅ４を含む。第２経路ｃｐ２は、第２素子Ｅ２、第２接続部７９ｂ及び第３素子Ｅ３を含む。

第１回路７１は、第１経路ｃｐ１に第１電流ｉ１を供給可能である。第１回路７１は、第２経路ｃｐ２に第２電流ｉ２を供給可能である。

図２に示すように、第１素子Ｅ１における第１電流ｉ１の向きは、第２素子Ｅ２における第２電流ｉ２の向きと逆の成分を含む。第３素子Ｅ３における第２電流ｉ２の向きは、第４素子Ｅ４における第１電流ｉ１の向きと逆の成分を含む。その結果、前述したように、第１素子Ｅ１から第４素子Ｅ４に向けて通電する配線の中間と、第３素子Ｅ３から第２素子Ｅ２に向けて通電する配線の中間と、の電位差を検出回路７０Ｄ（図２参照）により検出できる。このようなブリッジ回路を用いることで、ノイズなどの影響をより抑制できる。

図２に示すように、磁気センサ１１０は、検出回路７０Ｄを含んでも良い。検出回路７０Ｄは、回路部７０に含まれても良い。検出回路７０Ｄは、第１接続部７９ａと第２接続部７９ｂとの間に生じる信号Ｓｉｇ１を検出可能である。検出回路７０Ｄは、例えば、ブリッジ回路の中間点の電位（信号Ｓｉｇ１）に対応する信号を出力可能である。

図３（ａ）～図３（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサにおける動作を例示する模式図である。
図３（ａ）は平面図である。図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、断面図である。図３（ａ）～図３（ｃ）に示すように、第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２に外部磁界Ｈｅｘが加わると、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４に、第１磁性部材８１、第２磁性部材８２、第１磁性部６１及び第２磁性部６２を介して、外部磁界Ｈｅｘが加わる。外部磁界Ｈｅｘの向きは、これらの素子において同じである。

一方、第１配線５１に交流電流Ｉａｃが供給される。交流電流Ｉａｃは、例えば、交流回路７０Ａから供給される。交流電流Ｉａｃに基づいて、交流磁界Ｈａｃ（電流磁界）が生じる。図３（ａ）～図３（ｃ）には、１つの時刻における交流電流Ｉａｃの向きが例示されている。

例えば、図３（ａ）～図３（ｃ）に示すように、１つの時刻において、第１素子Ｅ１及び第２素子Ｅ２に加わる交流磁界Ｈａｃの向きは、図中において、第１磁性部材８１から左右への向きである。１つの時刻において、第３素子Ｅ３及び第４素子Ｅ４に加わる交流磁界Ｈａｃの向きは、図中において、左右から第２磁性部材８２への向きである。

このように、実施形態においては、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４に、非対称な交流磁界Ｈａｃが加わる。このような第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４をブリッジ接続することで、よりノイズを抑制できる。

以下、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４の特性の例について説明する。
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素子Ｅ１に印加される外部磁界Ｈｅｘの強度である。縦軸は、第１素子Ｅ１の電気抵抗Ｒｘである。

図４に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第１素子Ｅ１に印加される磁界（外部磁界Ｈｅｘ）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素子Ｅ１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素子Ｅ１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素子Ｅ１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よりも小さく、第３値Ｒ３よりも小さい。第２～第４素子Ｅ２～Ｅ４も、第１素子Ｅ１と同様の特性（例えば偶関数）を有する。

以下、第１配線５１に交流電流Ｉａｃが供給され、交流電流Ｉａｃによる交流磁界Ｈａｃが第１素子Ｅ１に印加されるときの電気抵抗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素子Ｅ１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、低抵抗Ｒｏである。第１対向磁性層１１ｏ（例えば自由層）の磁化が、正負の磁界Ｈに対して実質的に同じように回転する。このため、対称な抵抗変化の特性が得られる。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が大きくなる。負側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒは小さくなる。

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が小さくなる。負側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒは大きくなる。

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、１Ｈｚ以上１ｋＨｚ以下となる。この場合、交流周波数ｆａｃは、例えば、１０ｋＨｚ以上である。交流周波数ｆａｃは、１０ｋＨｚ以上で、高いことが好ましい。

第２～第４素子Ｅ２～Ｅ４においても、図５（ａ）～図５（ｃ）に関して説明した特性と同様な特性が生じる。

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。

例えば、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４によりブリッジ回路が形成され、検出回路７０Ｄにより、ブリッジ回路の中間点の電位（信号Ｓｉｇ１）に対応する信号を出力可能である。検出回路７０Ｄは、例えば、信号Ｓｉｇ１に含まれる、交流電流Ｉａｃの周波数の成分の強度を検出可能である。例えば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理などが行われる。このような処理により得られるスペクトルから、交流電流Ｉａｃの周波数の１／２の周波数の成分の強度を検出することで、検出対象の外部磁界Ｈｅｘを高感度で検出できる。

図６（ａ）～図６（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６（ａ）は、図６（ｂ）及び図６（ｃ）の矢印ＡＲからみた平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）のＡ３－Ａ４線断面図である。

図６（ａ）～図６（ｃ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１１も、第１～第６磁性部６１～６６、第１磁性部材８１、第２磁性部材８２、及び、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４を含む。磁気センサ１１１においては、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４の位置が磁気センサ１１０におけるそれとは異なる。磁気センサ１１１におけるそれ以外の構成は、磁気センサ１１０と同様で良い。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第１磁性部６１は、第１方向Ｄ１において、第３磁性部６３と第４磁性部６４との間にある。図６（ａ）及び図６（ｃ）に示すように、第２磁性部６２は、第１方向Ｄ１において、第５磁性部６５と第６磁性部６６との間にある。図６（ｂ）に示すように、第１素子Ｅ１の少なくとも一部は、第１方向Ｄ１において、第３磁性部６３と第１磁性部６１との間にある。第２素子Ｅ２の少なくとも一部は、第１方向Ｄ１において、第１磁性部６１と第４磁性部６４との間にある。図６（ｃ）に示すように、第３素子Ｅ３の少なくとも一部は、第１方向Ｄ１において、第５磁性部６５と第２磁性部６２との間にある。第４素子Ｅ４の少なくとも一部は、第１方向Ｄ１において、第２磁性部６２と第６磁性部６６との間にある。磁気センサ１１１においても、感度の向上が可能な磁気センサが提供できる。

図７（ａ）～図７（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７（ａ）は、図７（ｂ）及び図７（ｃ）の矢印ＡＲからみた平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）のＡ３－Ａ４線断面図である。

図７（ａ）～図７（ｃ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２は、第１～第６磁性部６１～６６、第１磁性部材８１、第２磁性部材８２、及び、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４に加えて、第１導電部材５８ａ、第２導電部材５８ｂ及び第１電流供給回路７２ａを含む。磁気センサ１１２におけるそれ以外の構成は、磁気センサ１１０（または磁気センサ１１１）と同様で良い。

例えば、第１導電部材５８ａの一部は、第２方向Ｄ２において、第１素子Ｅ１と重なる。第１導電部材５８ａの別の一部は、第２方向Ｄ２において、第３素子Ｅ３と重なる。第２導電部材５８ｂの一部は、第２方向Ｄ２において、第２素子Ｅ２と重なる。第２導電部材５８ｂの別の一部は、第２方向Ｄ２において、第４素子Ｅ４と重なる。

第１電流供給回路７２ａは、例えば、第１導電部材５８ａへの第１供給電流ｉｄ１、及び、第２導電部材５８ｂへの第２供給電流ｉｄ２が供給可能である。第１供給電流ｉｄ１は、直流成分を含んでも良い。第２供給電流ｉｄ２は、直流成分を含んでも良い。

例えば、第１導電部材５８ａ及び第２導電部材５８ｂのそれぞれに供給される第１供給電流ｉｄ１及び第２供給電流ｉｄ２により生じる磁界が、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４に加わる。

例えば、地磁気のような外部からのノイズ磁界が加わる場合などがある。このような場合に、第１導電部材５８ａ及び第２導電部材５８ｂに直流電流を供給する。これにより、ノイズ磁界を相殺する電流磁界が第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４に加わり、外部磁界ノイズの影響を低減できる。

例えば、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４から得られる信号に応じて、第１導電部材５８ａ及び第２導電部材５８ｂに供給する直流電流を変化させても良い。例えば、負帰還制御が行われても良い。これにより、より安定して高感度の検出が可能になる。

図７（ｂ）に示すように、この例では、第１素子Ｅ１の第２方向Ｄ２における位置は、第１導電部材５８ａの第２方向Ｄ２における位置と、第１磁性部６１の第２方向Ｄ２における位置と、の間にある。第２素子Ｅ２の第２方向Ｄ２における位置は、第２導電部材５８ｂの第２方向Ｄ２における位置と、第１磁性部６１の第２方向Ｄ２における位置と、の間にある。第３素子Ｅ３の第２方向Ｄ２における位置は、第１導電部材５８ａの第２方向Ｄ２における位置と、第２磁性部６２の第２方向Ｄ２における位置と、の間にある。第４素子Ｅ４の第２方向Ｄ２における位置は、第２導電部材５８ｂの第２方向Ｄ２における位置と、第２磁性部６２の第２方向Ｄ２における位置と、の間にある。このような構成により、導電部材による磁界が効果的に素子に加わる。磁気センサ１１２のサイズを小さくし易い。

図８（ａ）～図８（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８（ａ）は、図８（ｂ）及び図８（ｃ）の矢印ＡＲからみた平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）のＡ３－Ａ４線断面図である。

図８（ａ）～図８（ｃ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１３は、第１～第６磁性部６１～６６、第１磁性部材８１、第２磁性部材８２、及び、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４に加えて、第１～第４導電部材５８ａ～５８ｄ、及び、第１～第４電流供給回路７２ａ～７２ｄを含む。磁気センサ１１３におけるそれ以外の構成は、磁気センサ１１０（または磁気センサ１１１）と同様で良い。

例えば、第１導電部材５８ａの少なくとも一部は、第２方向Ｄ２において、第１素子Ｅ１と重なる。第２導電部材５８ｂの少なくとも一部は、第２方向Ｄ２において、第２素子Ｅ２と重なる。第３導電部材５８ｃの少なくとも一部は、第２方向Ｄ２において、第３素子Ｅ３と重なる。第４導電部材５８ｄの少なくとも一部は、第２方向Ｄ２において、第４素子Ｅ４と重なる。

第１電流供給回路７２ａは、第１導電部材５８ａに、第１供給電流ｉｄ１を供給可能である。第２電流供給回路７２ｂは、第２導電部材５８ｂに第２供給電流ｉｄ２を供給可能である。第３電流供給回路７２ｃは、第３導電部材５８ｃに第３供給電流ｉｄ３を供給可能である。第４電流供給回路７２ｄは、第４導電部材５８ｄに第４供給電流ｉｄ４を供給可能である。例えば、第１～第４供給電流ｉｄ１～ｉｄ４は、直流成分を含んで良い。

第１供給電流ｉｄ１、第２供給電流ｉｄ２、第３供給電流ｉｄ３、及び、第４供給電流ｉｄ４の少なくとも２つは、互いに独立して制御可能である。

例えば、第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４の特性が、不均一で、偶関数からのずれの大きさが互いに異なる場合などがある。このような場合に、第１～第４導電部材５８ａ～５８ｄに供給する電流を独立して制御することで、特性の不均一さを補正できる。より安定して高感度の検出が可能になる。

例えば、図８（ｂ）に示すように、第１導電部材５８ａの少なくとも一部は、第２方向Ｄ２において、第１素子Ｅ１と重なる。例えば、第２導電部材５８ｂの少なくとも一部は、第２方向Ｄ２において、第２素子Ｅ２と重なる。図８（ｃ）に示すように、例えば、第３導電部材５８ｃの少なくとも一部は、第２方向Ｄ２において、第３素子Ｅ３と重なる。例えば、第４導電部材５８ｄの少なくとも一部は、第２方向Ｄ２において、第４素子Ｅ４と重なる。第１～第４導電部材５８ａ～５８ｄのそれぞれが、対応する素子の近くに設けられることで、効果的な補正が可能である。

例えば、図８（ａ）に示すように、第１素子Ｅ１の第２方向Ｄ２における位置は、第１導電部材５８ａの第２方向Ｄ２における位置と、第１磁性部６１の第２方向Ｄ２における位置と、の間にある。第２素子Ｅ２の第２方向Ｄ２における位置は、第２導電部材５８ｂの第２方向Ｄ２における位置と、第１磁性部６１の第２方向Ｄ２における位置と、の間にある。第３素子Ｅ３の第２方向Ｄ２における位置は、第３導電部材５８ｃの第２方向Ｄ２における位置と、第２磁性部６２の第２方向Ｄ２における位置と、の間にある。第４素子Ｅ４の第２方向Ｄ２における位置は、第４導電部材５８ｄの第２方向Ｄ２における位置と、第２磁性部６２の第２方向Ｄ２における位置と、の間にある。

磁気センサ１１１～１１３において、図２に関して説明した構成（例えばブリッジ回路）が適用されても良い。

（第２実施形態）
図９（ａ）～図９（ｃ）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９（ａ）は、図９（ｂ）及び図９（ｃ）の矢印ＡＲからみた平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図９（ｃ）は、図９（ａ）のＡ３－Ａ４線断面図である。

図９（ａ）～図９（ｃ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１２０は、第１磁性部６１、第１磁性部材８１、第２磁性部６２、第２磁性部材８２、第１素子Ｅ１、第２素子Ｅ２、第３素子Ｅ３及び第４素子Ｅ４、第１配線５１、第１～第４導電部材５８ａ～５８ｄ、及び、交流回路７０Ａを含む。

第１磁性部６１は、第１部分ｐ１、第２部分ｐ２及び第３部分ｐ３を含む。第２部分ｐ２から第３部分ｐ３への方向は、第１方向Ｄ１に沿う。第１部分ｐ１は、第１方向Ｄ１において第２部分ｐ２と第３部分ｐ３との間にある。第１部分ｐ１から第１磁性部材８１への第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差する。

第２磁性部６２は、第４部分ｐ４、第５部分ｐ５及び第６部分ｐ６を含む。第５部分ｐ５から第６部分ｐ６への方向は、第１方向Ｄ１に沿う。第４部分ｐ４は、第１方向Ｄ１において第５部分ｐ５と第６部分ｐ６との間にある。第４部分ｐ４から第２磁性部材８２への方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

第１素子Ｅ１は、第１磁性層１１Ｌを含む。第１素子Ｅ１は、第１対向磁性層１１ｏ及び第１非磁性層１１ｎを含んでも良い。第１素子Ｅ１と第２部分ｐ２との間の距離は、第１素子Ｅ１と第１部分ｐ１との間の距離よりも短い。

第２素子Ｅ２は、第２磁性層１２Ｌを含む。第２素子Ｅ２は、第２対向磁性層１２ｏ及び第２非磁性層１２ｎを含んでも良い。第２素子Ｅ２と第３部分ｐ３との間の距離は、第２素子Ｅ２と第１部分ｐ１との間の距離よりも短い。

第３素子Ｅ３は、第３磁性層１３Ｌを含む。第３素子Ｅ３は、第３対向磁性層１３ｏ及び第３非磁性層１３ｎを含んでも良い。第３素子Ｅ３と第５部分ｐ５との間の距離は、第３素子Ｅ３と第４部分ｐ４との間の距離よりも短い。

第４素子Ｅ４は、第４磁性層１４Ｌを含む。第４素子Ｅ４は、第４対向磁性層１４ｏ及び第４非磁性層１４ｎを含んでも良い。第４素子Ｅ４と第６部分ｐ６との間の距離は、第４素子Ｅ４と第４部分ｐ４との間の距離よりも短い。

第１配線５１は、第１配線部分５１ｐ及び第２配線部分５１ｑを含む。例えば、第１配線部分５１ｐ及び第２配線部分５１ｑは、第３方向Ｄ３（例えば、Ｙ軸方向）に沿う。第１配線部分５１ｐから第１磁性部材８１への向きは、第２配線部分５１ｑから第２磁性部材８２への向きと同じ成分を含む。例えば、第１配線部分５１ｐから第１磁性部材８１への向きは、＋Ｘ方向であり、第２配線部分５１ｑから第２磁性部材８２への向きは、＋Ｘ方向である。

第１導電部材５８ａは、例えば、第２方向Ｄ２において、第１素子Ｅ１と重なる。第２導電部材５８ｂは、例えば、第２方向Ｄ２において、第２素子Ｅ２と重なる。第３導電部材５８ｃは、例えば、第２方向Ｄ２において、第３素子Ｅ３と重なる。第４導電部材５８ｄは、例えば、第２方向Ｄ２において、第４素子Ｅ４と重なる。

第１導電部材５８ａは、第１端ｅ１及び第１他端ｆ１を含む。第２導電部材５８ｂは、第２端ｅ２及び第２他端ｆ２を含む。第３導電部材５８ｃは、第３端ｅ３及び第３他端ｆ３を含む。第４導電部材５８ｄは、第４端ｅ４及び第４他端ｆ４を含む。交流回路７０Ａは、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２を含む。

図９（ａ）に示すように、第１端ｅ１は、第１端子Ｔ１と電気的に接続される。第１他端ｆ１は、第４端ｅ４と電気的に接続される。第２端ｅ２は、第２端子Ｔ２と電気的に接続される。第２他端ｆ２は、第３端ｅ３と電気的に接続される。第３他端ｆ３は、第４他端ｆ４と電気的に接続される。上記の電気的な接続は、例えば、配線７８ａ～７８ｆなどにより行われる。

交流回路７０Ａは、第１～第４導電部材５８ａ～５８ｄに交流電流Ｉａｃを供給可能である。

磁気センサ１２０においては、第１～第４導電部材５８ａ～５８ｄを流れる交流電流Ｉａｃによる交流磁界Ｈａｃの向きが、第１素子Ｅ１と第２素子Ｅ２とで逆である。交流磁界Ｈａｃの向きが、第３素子Ｅ３と第４素子Ｅ４とで逆である。交流磁界Ｈａｃの向きが、第１素子Ｅ１と第４素子Ｅ４とで同じである。交流磁界Ｈａｃの向きが、第２素子Ｅ２と第３素子Ｅ３と同じである。このような第１～第４素子Ｅ１～Ｅ４によりブリッジ回路を形成することで、ノイズの影響を効果的に抑制できる。交流電流Ｉａｃの周波数の周波成分を検出することで、高い感度の検出が可能になる。

磁気センサ１２０は、第１電流供給回路７２ａを含んでも良い。第１電流供給回路７２ａは、第１配線５１に第１供給電流ｉｄ１を供給可能である。第１供給電流ｉｄ１により生じる電流磁界が、第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２に印加される。電流磁界の向きは、第１磁性部材８１及び第２磁性部材８２において同じである。第１供給電流ｉｄ１を制御することで、素子の特性を補正できる。高い感度が安定して得やすくなる。第１供給電流ｉｄ１は、直流成分を含んで良い。第１電流供給回路７２ａは、前述した負帰還制御を実施可能でも良い。

図１０（ａ）～図１０（ｄ）は、実施形態に係る磁気センサの一部を例示する模式的斜視図である。
図１０（ａ）に示すように、第１素子Ｅ１の第１方向Ｄ１に沿う長さＬｘ１は、第１素子Ｅ１の第３方向Ｄ３に沿う長さＬｙ１よりも短いことが好ましい。図１０（ｂ）に示すように、第２素子Ｅ２の第１方向Ｄ１に沿う長さＬｘ２は、第２素子Ｅ２の第３方向Ｄ３に沿う長さＬｙ２よりも短いことが好ましい。図１０（ｃ）に示すように、第３素子Ｅ３の第１方向Ｄ１に沿う長さＬｘ３は、第３素子Ｅ３の第３方向Ｄ３に沿う長さＬｙ３よりも短いことが好ましい。第４素子Ｅ４の第１方向Ｄ１に沿う長さＬｘ４は、第４素子Ｅ４の第３方向Ｄ３に沿う長さＬｙ４よりも短いことが好ましい。

このような長さの関係により、例えば、磁気異方性が生じる。これにより、素子の磁化の向きが第３方向Ｄ３に沿い易くなる。

例えば、磁界が実質的に加わっていないときに、磁化１１ＬＭ～１４ＬＭ、及び、磁化１１ｏＭ～１４ｏＭは、第３方向Ｄ３に沿っていることが好ましい。これにより、偶関数の特性が得やすくなる。

例えば、第１素子Ｅ１の電気抵抗は、第１素子Ｅ１に加わる磁界に対して実質的に偶関数の特性を有する。例えば、第２素子Ｅ２の電気抵抗は、第２素子Ｅ２に加わる磁界に対して実質的に偶関数の特性を有する。例えば、第３素子Ｅ３の電気抵抗は、第３素子Ｅ３に加わる磁界に対して実質的に偶関数の特性を有する。例えば、第４素子Ｅ４の電気抵抗は、第４素子Ｅ４に加わる磁界に対して実質的に偶関数の特性を有する。

図１０（ａ）に示すように、例えば、第１対向磁性層１１ｏから第１磁性層１１Ｌへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。図１０（ｂ）に示すように、例えば、第２対向磁性層１２ｏから第２磁性層１２Ｌへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。図１０（ｃ）に示すように、例えば、第３対向磁性層１３ｏから第３磁性層１３Ｌへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。図１０（ｄ）に示すように、例えば、第４対向磁性層１４ｏから第４磁性層１４Ｌへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

実施形態において、第１～第４磁性層１１Ｌ～１４Ｌ、及び、第１～第４対向磁性層１１ｏ～１４ｏ、及び、第１～第６磁性部６１～６６の少なくともいずれは、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１～第４非磁性層１１ｎ～１４ｎは、例えば、Ｃｕなどを含む。

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１１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１２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１１及び図１２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１２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（例えば磁気センサ１１０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８０ｓ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。

実施形態に係る磁気センサは、例えば、診断装置などに応用できる。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。
（第３実施形態）
図１３は、第３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１３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（及び磁気センサ装置）、及び、それらの変形を含む。

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１３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（第１センサ部ＳＵ１など）を含む。磁気センサ１５０（脳磁計）は、複数のセンサ部３０１（第１センサ部ＳＵ１及び第２センサ部ＳＵ２など）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１３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１３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１４は、第３実施形態に係る磁気センサを示す模式図である。
図１４は、磁計の一例である。図１４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１４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１３に関して説明した入出力と同様である。図１４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１３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）を含む。
（構成１）
第１部分、第２部分及び第３部分を含み、前記第２部分から前記第３部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１部分は、前記第１方向において前記第２部分と前記第３部分との間にある、第１磁性部と、
第１磁性部材であって、前記第１部分から前記第１磁性部材への第２方向は、前記第１方向と交差した、前記第１磁性部材と、
第４部分、第５部分及び第６部分を含み、前記第５部分から前記第６部分への方向は、前記第１方向に沿い、前記第４部分は、前記第１方向において前記第５部分と前記第６部分との間にある、第２磁性部と、
第２磁性部材であって、前記第４部分から前記第２磁性部材への方向は、前記第２方向に沿い、
第１磁性層を含む第１素子であって、前記第１素子と前記第２部分との間の距離は、前記第１素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第１素子と、
第２磁性層を含む第２素子であって、前記第２素子と前記第３部分との間の距離は、前記第２素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第２素子と、
第３磁性層を含む第３素子であって、前記第３素子と前記第５部分との間の距離は、前記第３素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第３素子と、
第４磁性層を含む第４素子であって、前記第４素子と前記第６部分との間の距離は、前記第４素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第４素子と、
第１配線部分及び第２配線部分を含む第１配線であって、前記第１配線部分から前記第１磁性部材への向きは、前記第２配線部分から前記第２磁性部材への向きと逆の成分を含む、前記第１配線と、
を備えた磁気センサ。

（構成２）
第１導電部材と、
第２導電部材と、
第１電流供給回路と、
を備え、
前記第１導電部材の一部は、前記第２方向において、前記第１素子と重なり、
前記第１導電部材の別の一部は、前記第２方向において、前記第３素子と重なり、
前記第２導電部材の一部は、前記第２方向において、前記第２素子と重なり、
前記第２導電部材の別の一部は、前記第２方向において、前記第４素子と重なり、
前記第１電流供給回路は、前記第１導電部材への第１供給電流、及び、前記第２導電部材への第２供給電流の少なくともいずれか供給可能である、構成１記載の磁気センサ。

（構成３）
前記第１素子の前記第２方向における位置は、前記第１導電部材の前記第２方向における位置と、前記第１磁性部の前記第２方向における位置と、の間にある、構成２記載の磁気センサ。

（構成４）
第１導電部材と、
第２導電部材と、
第３導電部材と、
第４導電部材と、
前記第１導電部材に第１供給電流を供給可能な第１電流供給回路と、
前記第２導電部材に第２供給電流を供給可能な第２電流供給回路と、
前記第３導電部材に第３供給電流を供給可能な第３電流供給回路と、
前記第４導電部材に第４供給電流を供給可能な第４電流供給回路と、
を備え、
前記第１供給電流、前記第２供給電流、前記第３供給電流、及び、前記第４供給電流の少なくとも２つは、互いに独立して制御可能である、構成１記載の磁気センサ。

（構成５）
前記第１導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第１素子と重なり、
前記第２導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第２素子と重なり、
前記第３導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第３素子と重なり、
前記第４導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第４素子と重なる、構成４記載の磁気センサ。

（構成６）
前記第１素子の前記第２方向における位置は、前記第１導電部材の前記第２方向における位置と、前記第１磁性部の前記第２方向における位置と、の間にある、構成４または５に記載の磁気センサ。

（構成７）
前記第１配線に交流電流を供給可能な交流回路をさらに備えた、構成１～６のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成８）
第１部分、第２部分及び第３部分を含み、前記第２部分から前記第３部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１部分は、前記第１方向において前記第２部分と前記第３部分との間にある、第１磁性部と、
第１磁性部材であって、前記第１部分から前記第１磁性部材への第２方向は、前記第１方向と交差した、前記第１磁性部材と、
第４部分、第５部分及び第６部分を含み、前記第５部分から前記第６部分への方向は、前記第１方向に沿い、前記第４部分は、前記第１方向において前記第５部分と前記第６部分との間にある、第２磁性部と、
第２磁性部材であって、前記第４部分から前記第２磁性部材への方向は、前記第２方向に沿い、
第１磁性層を含む第１素子であって、前記第１素子と前記第２部分との間の距離は、前記第１素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第１素子と、
第２磁性層を含む第２素子であって、前記第２素子と前記第３部分との間の距離は、前記第２素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第２素子と、
第３磁性層を含む第３素子であって、前記第３素子と前記第５部分との間の距離は、前記第３素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第３素子と、
第４磁性層を含む第４素子であって、前記第４素子と前記第６部分との間の距離は、前記第４素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第４素子と、
第１配線部分及び第２配線部分を含む第１配線であって、前記第１配線部分から前記第１磁性部材への向きは、前記第２配線部分から前記第２磁性部材への向きと同じ成分を含む、前記第１配線と、
前記第１素子と重なる第１導電部材と、
前記第２素子と重なる第２導電部材と、
前記第３素子と重なる第３導電部材と、
前記第４素子と重なる第４導電部材と、
第１端子及び第２端子を含む交流回路と、
を備え、
前記第１導電部材の第１端は、前記第１端子と電気的に接続され、
前記第１導電部材の第１他端は、前記第４導電部材の第４端と電気的に接続され、
前記第２導電部材の第２端は、前記第２端子と電気的に接続され、
前記第２導電部材の第２他端は、前記第３導電部材の第３端と電気的に接続され、
前記第３導電部材の第３他端は、前記第４導電部材の第４他端と電気的に接続され、
前記交流回路は、前記第１～第４導電部材に交流電流を供給可能である、磁気センサ。

（構成９）
第１電流供給回路をさらに備え、
前記第１電流供給回路は、前記第１配線に第１供給電流を供給可能である、構成８記載の磁気センサ。

（構成１０）
前記第１素子と前記第４素子とを電気的に接続する第１接続部と、
前記第２素子と前記第３素子とを電気的に接続する第２接続部と、
をさらに備えた、構成１～９のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１１）
第１回路をさらに備え、
前記第１回路は、前記第１素子、前記第１接続部及び前記第４素子を含む第１経路に第１電流を供給可能であり、
前記第１回路は、前記第２素子、前記第２接続部及び前記第３素子を含む第２経路に第２電流を供給可能であり、
前記第１素子における前記第１電流の向きは、前記第２素子における第２電流の向きと逆の成分を含む、構成１０記載の磁気センサ。

（構成１２）
前記第１接続部と前記第２接続部との間に生じる信号を検出可能な検出回路をさらに備えた、構成１１記載の磁気センサ。

（構成１３）
前記検出回路は、前記信号に含まれる、前記交流電流の周波数の１／２の周波数の成分の強度を検出可能である、構成１２記載の磁気センサ。

（構成１４）
第３磁性部と、
第４磁性部と、
第５磁性部と、
第６磁性部と、
をさらに備え、
前記第１磁性部は、前記第１方向において、前記第３磁性部と前記第４磁性部との間にあり、
前記第２磁性部は、前記第１方向において、前記第５磁性部と前記第６磁性部との間にあり、
前記第１素子から、前記第３磁性部と前記第１磁性部との間の領域に向かう方向は、前記第２方向に沿い、
前記第２素子から、前記第１磁性部と前記第４磁性部との間の領域に向かう方向は、前記第２方向に沿い、
前記第３素子から、前記第５磁性部と前記第２磁性部との間の領域に向かう方向は、前記第２方向に沿い、
前記第４素子から、前記第２磁性部と前記第６磁性部との間の領域に向かう方向は、前記第２方向に沿う、構成１～１３のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１５）
第３磁性部と、
第４磁性部と、
第５磁性部と、
第６磁性部と、
をさらに備え、
前記第１磁性部は、前記第１方向において、前記第３磁性部と前記第４磁性部との間にあり、
前記第２磁性部は、前記第１方向において、前記第５磁性部と前記第６磁性部との間にあり、
前記第１素子の少なくとも一部は、前記第１方向において、前記第３磁性部と前記第１磁性部との間にあり、
前記第２素子の少なくとも一部は、前記第１方向において、前記第１磁性部と前記第４磁性部との間にあり、
前記第３素子の少なくとも一部は、前記第１方向において、前記第５磁性部と前記第２磁性部との間にあり、
前記第４素子の少なくとも一部は、前記第１方向において、前記第２磁性部と前記第６磁性部との間にある、構成１～１１のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１６）
前記第１素子の前記第１方向に沿う長さは、前記第１素子の前記第３方向に沿う長さよりも短く、
前記第２素子の前記第１方向に沿う長さは、前記第２素子の前記第３方向に沿う長さよりも短く、
前記第３素子の前記第１方向に沿う長さは、前記第３素子の前記第３方向に沿う長さよりも短く、
前記第４素子の前記第１方向に沿う長さは、前記第４素子の前記第３方向に沿う長さよりも短い、構成１～１５のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１７）
前記第１素子は、第１対向磁性層と、第１非磁性層と、を含み、前記第１非磁性層は、前記第１対向磁性層と前記第１磁性層との間にあり、
前記第２素子は、第２対向磁性層と、第２非磁性層と、を含み、前記第２非磁性層は、前記第２対向磁性層と前記第２磁性層との間にあり、
前記第３素子は、第３対向磁性層と、第３非磁性層と、を含み、前記第３非磁性層は、前記第３対向磁性層と前記第３磁性層との間にあり、
前記第４素子は、第４対向磁性層と、第４非磁性層と、を含み、前記第４非磁性層は、前記第４対向磁性層と前記第４磁性層との間にある、構成１～１６のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１８）
前記第１磁性層の磁化及び第１対向磁性層の磁化の少なくともいずれかは、前記第３方向に沿う、構成１７記載の磁気センサ。

（構成１９）
前記第１対向磁性層から前記第１磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第２対向磁性層から前記第２磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第３対向磁性層から前記第３磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第４対向磁性層から前記第４磁性層への方向は、前記第２方向に沿う、構成１７または１８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、
を備えた診断装置。

実施形態によれば、感度の向上が可能な磁気センサ及び診断装置が提供できる。

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素子、磁性層、非磁性部、配線、抵抗部及び回路部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診断装置を基にして、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診断装置も、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。

１１Ｌ～１４Ｌ…第１～第４磁性層、 １１ＬＭ～１４ＬＭ…磁化、 １１ｎ～１４ｎ…第１～第４非磁性層、 １１ｏ～１４ｏ…第１～第４対向磁性層、 １１ｏＭ～１４ｏＭ…磁化、 ５１…第１配線、 ５１ｐ、５１ｑ…第１、第２配線部分、 ５８ａ～５８ｄ…第１～第４導電部材、 ６１～６６…第１～第６磁性部、 ７０…回路部、 ７０Ａ…交流回路、 ７０Ｄ…検出回路、 ７１…第１回路、 ７２ａ～７２ｄ…第１～第４電流供給回路、 ７８Ａ、７８ａ～７８ｆ…配線、 ７９ａ、７９ｂ…第１、第２接続部、 ８０ｓ…基板、 ８１、８２…磁性部材、 １１０～１１３、１２０、１５０、１５０ａ…磁気センサ、 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、 ６００…電池システム、 ６１０…電池、 ＡＲ…矢印、 Ｄ１～Ｄ３…第１～第３方向、 Ｅ１～Ｅ４…第１～第４素子、 ＧＮＤ…グランド、 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、 Ｉａｃ…交流電流、 Ｌｘ１～Ｌｘ４、Ｌｙ１～Ｌｙ４…長さ、 Ｒ…抵抗、 Ｒ１～Ｒ３…第１～第３値、 Ｒｏ…低抵抗、 Ｒｘ…電気抵抗、 ＳＵ１、ＳＵ２…第１、第２センサ部、 Ｓｉｇ１…信号、 Ｔ１、Ｔ２…第１～第２端子、 ａ１～ａ４…第１～第４素子端部、 ｂ１～ｂ４…第１～第４素子他端部、 ｃｐ１、ｃｐ２…第１、第２経路、 ｅ１～ｅ４…第１～第４端、 ｆ１～ｆ４…第１～第４他端、 ｉ１、ｉ２…第１、第２電流、 ｉｄ１～ｉｄ４…第１～第４供給電流、 ｐ１～ｐ６…第１～第６部分、 ｒ１～ｒ４…領域

Claims (10)

1. 第１部分、第２部分及び第３部分を含み、前記第２部分から前記第３部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１部分は、前記第１方向において前記第２部分と前記第３部分との間にある、第１磁性部と、
   第１磁性部材であって、前記第１部分から前記第１磁性部材への第２方向は、前記第１方向と交差した、前記第１磁性部材と、
   第４部分、第５部分及び第６部分を含み、前記第５部分から前記第６部分への方向は、前記第１方向に沿い、前記第４部分は、前記第１方向において前記第５部分と前記第６部分との間にある、第２磁性部と、
   第２磁性部材であって、前記第４部分から前記第２磁性部材への方向は、前記第２方向に沿い、
   第１磁性層を含む第１素子であって、前記第１素子と前記第２部分との間の距離は、前記第１素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第１素子と、
   第２磁性層を含む第２素子であって、前記第２素子と前記第３部分との間の距離は、前記第２素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第２素子と、
   第３磁性層を含む第３素子であって、前記第３素子と前記第５部分との間の距離は、前記第３素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第３素子と、
   第４磁性層を含む第４素子であって、前記第４素子と前記第６部分との間の距離は、前記第４素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第４素子と、
   第１配線部分及び第２配線部分を含む第１配線であって、前記第１配線部分から前記第１磁性部材への向きは、前記第２配線部分から前記第２磁性部材への向きと逆の成分を含む、前記第１配線と、
   第１導電部材と、
   第２導電部材と、
   第１電流供給回路と、
   を備え、
   前記第１導電部材の一部は、前記第２方向において、前記第１素子と重なり、
   前記第１導電部材の別の一部は、前記第２方向において、前記第３素子と重なり、
   前記第２導電部材の一部は、前記第２方向において、前記第２素子と重なり、
   前記第２導電部材の別の一部は、前記第２方向において、前記第４素子と重なり、
   前記第１電流供給回路は、前記第１導電部材への第１供給電流、及び、前記第２導電部材への第２供給電流の少なくともいずれか供給可能である、磁気センサ。
2. 第１部分、第２部分及び第３部分を含み、前記第２部分から前記第３部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１部分は、前記第１方向において前記第２部分と前記第３部分との間にある、第１磁性部と、
   第１磁性部材であって、前記第１部分から前記第１磁性部材への第２方向は、前記第１方向と交差した、前記第１磁性部材と、
   第４部分、第５部分及び第６部分を含み、前記第５部分から前記第６部分への方向は、前記第１方向に沿い、前記第４部分は、前記第１方向において前記第５部分と前記第６部分との間にある、第２磁性部と、
   第２磁性部材であって、前記第４部分から前記第２磁性部材への方向は、前記第２方向に沿い、
   第１磁性層を含む第１素子であって、前記第１素子と前記第２部分との間の距離は、前記第１素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第１素子と、
   第２磁性層を含む第２素子であって、前記第２素子と前記第３部分との間の距離は、前記第２素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第２素子と、
   第３磁性層を含む第３素子であって、前記第３素子と前記第５部分との間の距離は、前記第３素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第３素子と、
   第４磁性層を含む第４素子であって、前記第４素子と前記第６部分との間の距離は、前記第４素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第４素子と、
   第１配線部分及び第２配線部分を含む第１配線であって、前記第１配線部分から前記第１磁性部材への向きは、前記第２配線部分から前記第２磁性部材への向きと逆の成分を含む、前記第１配線と、
   第１導電部材と、
   第２導電部材と、
   第３導電部材と、
   第４導電部材と、
   前記第１導電部材に第１供給電流を供給可能な第１電流供給回路と、
   前記第２導電部材に第２供給電流を供給可能な第２電流供給回路と、
   前記第３導電部材に第３供給電流を供給可能な第３電流供給回路と、
   前記第４導電部材に第４供給電流を供給可能な第４電流供給回路と、
   を備え、
   前記第１供給電流、前記第２供給電流、前記第３供給電流、及び、前記第４供給電流の少なくとも２つは、互いに独立して制御可能である、磁気センサ。
3. 前記第１導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第１素子と重なり、
   前記第２導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第２素子と重なり、
   前記第３導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第３素子と重なり、
   前記第４導電部材の少なくとも一部は、前記第２方向において、前記第４素子と重なる、請求項２記載の磁気センサ。
4. 前記第１素子の前記第２方向における位置は、前記第１導電部材の前記第２方向における位置と、前記第１磁性部の前記第２方向における位置と、の間にある、請求項２または３に記載の磁気センサ。
5. 第１部分、第２部分及び第３部分を含み、前記第２部分から前記第３部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１部分は、前記第１方向において前記第２部分と前記第３部分との間にある、第１磁性部と、
   第１磁性部材であって、前記第１部分から前記第１磁性部材への第２方向は、前記第１方向と交差した、前記第１磁性部材と、
   第４部分、第５部分及び第６部分を含み、前記第５部分から前記第６部分への方向は、前記第１方向に沿い、前記第４部分は、前記第１方向において前記第５部分と前記第６部分との間にある、第２磁性部と、
   第２磁性部材であって、前記第４部分から前記第２磁性部材への方向は、前記第２方向に沿い、
   第１磁性層を含む第１素子であって、前記第１素子と前記第２部分との間の距離は、前記第１素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第１素子と、
   第２磁性層を含む第２素子であって、前記第２素子と前記第３部分との間の距離は、前記第２素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第２素子と、
   第３磁性層を含む第３素子であって、前記第３素子と前記第５部分との間の距離は、前記第３素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第３素子と、
   第４磁性層を含む第４素子であって、前記第４素子と前記第６部分との間の距離は、前記第４素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第４素子と、
   第１配線部分及び第２配線部分を含む第１配線であって、前記第１配線部分から前記第１磁性部材への向きは、前記第２配線部分から前記第２磁性部材への向きと同じ成分を含む、前記第１配線と、
   前記第１素子と重なる第１導電部材と、
   前記第２素子と重なる第２導電部材と、
   前記第３素子と重なる第３導電部材と、
   前記第４素子と重なる第４導電部材と、
   第１端子及び第２端子を含む交流回路と、
   を備え、
   前記第１導電部材の第１端は、前記第１端子と電気的に接続され、
   前記第１導電部材の第１他端は、前記第４導電部材の第４端と電気的に接続され、
   前記第２導電部材の第２端は、前記第２端子と電気的に接続され、
   前記第２導電部材の第２他端は、前記第３導電部材の第３端と電気的に接続され、
   前記第３導電部材の第３他端は、前記第４導電部材の第４他端と電気的に接続され、
   前記交流回路は、前記第１～第４導電部材に交流電流を供給可能である、磁気センサ。
6. 前記第１素子と前記第４素子とを電気的に接続する第１接続部と、
   前記第２素子と前記第３素子とを電気的に接続する第２接続部と、
   をさらに備えた、請求項１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
7. 第１部分、第２部分及び第３部分を含み、前記第２部分から前記第３部分への方向は、第１方向に沿い、前記第１部分は、前記第１方向において前記第２部分と前記第３部分との間にある、第１磁性部と、
   第１磁性部材であって、前記第１部分から前記第１磁性部材への第２方向は、前記第１方向と交差した、前記第１磁性部材と、
   第４部分、第５部分及び第６部分を含み、前記第５部分から前記第６部分への方向は、前記第１方向に沿い、前記第４部分は、前記第１方向において前記第５部分と前記第６部分との間にある、第２磁性部と、
   第２磁性部材であって、前記第４部分から前記第２磁性部材への方向は、前記第２方向に沿い、
   第１磁性層を含む第１素子であって、前記第１素子と前記第２部分との間の距離は、前記第１素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第１素子と、
   第２磁性層を含む第２素子であって、前記第２素子と前記第３部分との間の距離は、前記第２素子と前記第１部分との間の距離よりも短い、前記第２素子と、
   第３磁性層を含む第３素子であって、前記第３素子と前記第５部分との間の距離は、前記第３素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第３素子と、
   第４磁性層を含む第４素子であって、前記第４素子と前記第６部分との間の距離は、前記第４素子と前記第４部分との間の距離よりも短い、前記第４素子と、
   第１配線部分及び第２配線部分を含む第１配線であって、前記第１配線部分から前記第１磁性部材への向きは、前記第２配線部分から前記第２磁性部材への向きと逆の成分を含む、前記第１配線と、
   前記第１素子と前記第４素子とを電気的に接続する第１接続部と、
   前記第２素子と前記第３素子とを電気的に接続する第２接続部と、
   を備えた磁気センサ。
8. 第３磁性部と、
   第４磁性部と、
   第５磁性部と、
   第６磁性部と、
   をさらに備え、
   前記第１磁性部は、前記第１方向において、前記第３磁性部と前記第４磁性部との間にあり、
   前記第２磁性部は、前記第１方向において、前記第５磁性部と前記第６磁性部との間にあり、
   前記第１素子から、前記第３磁性部と前記第１磁性部との間の領域に向かう方向は、前記第２方向に沿い、
   前記第２素子から、前記第１磁性部と前記第４磁性部との間の領域に向かう方向は、前記第２方向に沿い、
   前記第３素子から、前記第５磁性部と前記第２磁性部との間の領域に向かう方向は、前記第２方向に沿い、
   前記第４素子から、前記第２磁性部と前記第６磁性部との間の領域に向かう方向は、前記第２方向に沿う、請求項１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
9. 第３磁性部と、
   第４磁性部と、
   第５磁性部と、
   第６磁性部と、
   をさらに備え、
   前記第１磁性部は、前記第１方向において、前記第３磁性部と前記第４磁性部との間にあり、
   前記第２磁性部は、前記第１方向において、前記第５磁性部と前記第６磁性部との間にあり、
   前記第１素子の少なくとも一部は、前記第１方向において、前記第３磁性部と前記第１磁性部との間にあり、
   前記第２素子の少なくとも一部は、前記第１方向において、前記第１磁性部と前記第４磁性部との間にあり、
   前記第３素子の少なくとも一部は、前記第１方向において、前記第５磁性部と前記第２磁性部との間にあり、
   前記第４素子の少なくとも一部は、前記第１方向において、前記第２磁性部と前記第６磁性部との間にある、請求項１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
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、
    を備えた診断装置。

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