JP7316719B2 - 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２０１９－２０７１６７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、第１素子部を含む。第１素子部は、第１磁気素子、第１導電部材、第１磁性部材及び第２磁性部材を含む。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、を含む。前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への方向は、第１方向に沿う。前記第２磁性部材は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って前記第１磁性部材から離れる。前記第１磁気素子は、第１素子領域、第１他素子領域、及び、第１中間素子領域、を含む。前記第１素子領域は、前記第１方向において、前記第１導電部材の一部と前記第１磁性部材の一部との間にある。前記第１他素子領域は、前記第１方向において、前記第１導電部材の別の一部と前記第２磁性部材との間にある。前記第１中間素子領域は、前記第２方向において、前記第１素子領域と前記第１他素子領域との間にある。前記第１中間素子領域は、前記第１方向において、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間の領域と重なる。前記第１磁性部材は、第１部分面と、第２部分面と、を含む。前記第１部分面は、前記第１方向において前記第１素子領域と対向する。前記第１部分面の前記第２方向における位置は、前記第２部分面の前記第２方向における位置と、前記第２磁性部材の前記第２方向における位置と、の間にある。前記第２部分面の前記第１方向における位置は、前記第１導電部材の前記第１方向における位置と、前記第１部分面の前記第１方向における位置と、の間にある。

図１（ａ）及び図１（ｂ）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）～図２（ｇ）は、シミュレーションのモデルを示す模式的断面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、シミュレーションの結果を例示するグラフ図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的断面図である。 図５（ａ）及び図５（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）～図７（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８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１０（ａ）及び図１０（ｂ）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１１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１２（ａ）及び図１２（ｂ）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１３（ａ）及び図１３（ｂ）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１４は、第２実施形態に係る検査装置を示す模式的斜視図である。 図１５は、第２実施形態に係る検査装置を示す模式的平面図である。 図１６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１７は、実施形態に係る検査装置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）及び図１（ｂ）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、斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１０は、第１素子部Ｅ１を含む。第１素子部Ｅ１は、第１磁気素子５１と、第１導電部材２１と、第１磁性部材６１と、第２磁性部材６２と、を含む。

第１磁気素子５１は、第１磁性層１１と、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磁性層１１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられる。第１非磁性層１１ｎは、例えば、非磁性の導電層（例えば金属層）である。第１磁性層１１から第１対向磁性層１１ｏへの方向は、第１方向に沿う。

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

第２磁性部材６２は、第２方向に沿って第１磁性部材６１から離れる。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１（ｂ）に示すように、第１磁気素子５１は、第１素子領域ｐ１、第１他素子領域ｑ１、及び、第１中間素子領域ｒ１を含む。第１素子領域ｐ１は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１導電部材２１の一部と第１磁性部材６１の一部との間にある。第１他素子領域ｑ１は、第１方向において、第１導電部材２１の別の一部と第２磁性部材６２との間にある。第１中間素子領域ｒ１は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第１素子領域ｐ１と第１他素子領域ｑ１との間にある。第１中間素子領域ｒ１は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材６１と第２磁性部材６２との間の領域８１ａと重なる。

この例では、絶縁部材８１が設けられる。絶縁部材８１は、第１磁気素子５１、第１導電部材２１、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２の周りに設けられる。絶縁部材８１の一部が、第１磁気素子５１、第１導電部材２１、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２の互いの間に設けられる。領域８１ａは、例えば、絶縁部材８１の一部でも良い。図１（ａ）においては、絶縁部材８１は省略されている。

実施形態において、第１磁気素子５１の電気抵抗は、外部の磁界の変化に応じて変化する。第１磁気素子５１は、例えば、ＧＭＲ（Giant Magneto-Resistance）素子である。例えば、第２方向（Ｘ軸方向）の成分を含む磁界に対して、第１磁気素子５１の電気抵抗が変化する。

第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２により、外部の磁界（例えば、検出対象の磁界）が集められる。集められた磁界が、第１磁気素子５１に加わる。第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２は、例えば、ＭＦＣ（Magnetic Flux Concentrator）として機能する。

図１（ｂ）に示すように、第１磁性部材６１は、第１部分面Ｆ１と、第２部分面Ｆ２と、を含む。第１部分面Ｆ１は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１素子領域ｐ１と対向する。第１部分面Ｆ１の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第２部分面Ｆ２の第２方向における位置と、第２磁性部材６２の第２方向における位置と、の間にある。第１部分面Ｆ１は、例えば、内側の面である。第２部分面Ｆ２は、例えば、外側の面である。第２部分面Ｆ２の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第１導電部材２１の第１方向における位置と、第１部分面Ｆ１の第１方向における位置と、の間にある。

例えば、第１導電部材２１の上に第１磁気素子５１が設けられる。第１磁気素子５１の上に、第１磁性部材６１の第１部分面Ｆ１が設けられる。第２部分面Ｆ２は、第１部分面Ｆ１よりも下にある。

このような形状の第１磁性部材６１により、例えば、磁界が高い効率で第１磁気素子５１に加わる。例えば、検出対象の磁界が、高い効率で集められ、集められた磁界が第１磁気素子５１に加わる。後述するように、第１導電部材２１に電流が供給される。これにより、電流磁界が生じる。上記のような形状の第１磁性部材６１により、例えば、第１導電部材２１による電流磁界が、高い効率で第１磁気素子５１に印加される。後述するように、電流磁界を用いることで、高い感度で検出対象の磁界を検出できる。

実施形態によれば、高い感度で検出対象の磁界を検出できる。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。

図１（ｂ）に示すように、第２磁性部材６２の形状は、第１磁性部材６１の形状と同様でも良い。例えば、第２磁性部材６２は、第３部分面Ｆ３と、第４部分面Ｆ４と、を含む。第３部分面Ｆ３は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１他素子領域ｑ１と対向する。第３部分面Ｆ３の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第１磁性部材６１の第２方向における位置と、第４部分面Ｆ４の第２方向における位置と、の間にある。第４部分面Ｆ４の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第１導電部材２１の第１方向における位置と、第３部分面Ｆ３の第１方向における位置と、の間にある。このような第２磁性部材６２により、磁界がより高い効率で第１磁気素子５１に加わる。

実施形態において、例えば、第１磁気素子５１の少なくとも一部のＸ軸方向における位置が、第１磁性部材６１の少なくとも一部のＸ軸方向における位置と、第２磁性部材６２の少なくとも一部のＸ軸方向における位置と、の間にある。このような配置により、第２方向（Ｘ軸方向）の成分を含む磁界に対して、第１磁気素子５１の電気抵抗が効率良く変化する。

例えば、第１磁気素子５１が、Ｘ軸方向において、第１磁性部材６１と第２磁性部材６２との間にあっても良い。例えば、第１磁気素子５１の高さ（Ｚ軸方向）は、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２の高さと同じである。この場合に、第２方向（Ｘ軸方向）の成分を含む磁界に対して、第１磁気素子５１の電気抵抗が効率良く変化する。

図１（ｂ）に示すように、Ｚ軸方向において、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２が第１磁気素子５１よりも上にあっても良い。この場合も、第２方向（Ｘ軸方向）の成分を含む磁界に対して、第１磁気素子５１の電気抵抗が効率良く変化することが分かった。

例えば、第１磁性部材６１において、第１部分面Ｆ１と第２部分面Ｆ２との間の段差に磁界が集中し、集中した磁界が第１磁気素子５１に加わることで、Ｘ軸方向の成分を含む磁界に対して、第１磁気素子５１の電気抵抗が効率良く変化すると考えられる。例えば、第２磁性部材６２において、第３部分面Ｆ３と第４部分面Ｆ４との間の段差に磁界が集中し、集中した磁界が第１磁気素子５１に加わることで、Ｘ軸方向の成分を含む磁界に対して、第１磁気素子５１の電気抵抗が効率良く変化すると考えられる。このような高さの異なる部分面が設けられることで、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２が第１磁気素子５１よりも上にあっても、集中した磁界を、より効率良く第１磁気素子５１に印加できる。

例えば、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２が第１磁気素子５１よりも上にある構造の製造は、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２の間に第１磁気素子５１がある構造と比べて、容易である。

段差を形成する第１部分面Ｆ１がＺ軸方向で第１磁気素子５１と重なることで、Ｘ軸方向の成分を含む磁界をより効率良く集中させて、第１磁気素子５１に印加できる。段差を形成する第３部分面Ｆ３がＺ軸方向で第１磁気素子５１と重なることで、Ｘ軸方向の成分を含む磁界をより効率良く集中させて、第１磁気素子５１に印加できる。

例えば、Ｘ軸方向の成分を含む外部の磁界、及び、Ｘ軸方向の成分を含む電流磁界が集められ、第１磁性部材６１から第２磁性部材６２に向かう磁界、または、第２磁性部材６２から第１磁性部材６１に向かう磁界となり、第１磁気素子５１に効率良く印加される。

図１（ｂ）に示すように、第１導電部材２１の一部は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第２部分面Ｆ２の少なくとも一部と重なっても良い。これにより、第１導電部材２１からの電流磁界がより高い効率で集められ、第１磁気素子５１に印加できる。

第１導電部材２１の別の一部は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第２部分面Ｆ２の少なくとも一部と重なっても良い。これにより、第１導電部材２１からの電流磁界がより高い効率で集められ、第１磁気素子５１に印加できる。

以下、特性のシミュレーション結果の例について説明する。

図２（ａ）～図２（ｇ）は、シミュレーションのモデルを示す模式的断面図である。
図２（ａ）に示す第１構成ＣＦ１においては、第１磁性部材６１に第１部分面Ｆ１及び第２部分面Ｆ２が設けられ、第２磁性部材６２に第３部分面Ｆ３及び第４部分面Ｆ４が設けられる。第１部分面Ｆ１の高さ（Ｚ軸方向における位置）と、第２部分面Ｆ２の高さ（Ｚ軸方向における位置）と、の差（段差の高さ）は、３５０ｎｍである。第３部分面Ｆ３の高さ（Ｚ軸方向における位置）と、第４部分面Ｆ４の高さ（Ｚ軸方向における位置）と、の差（段差の高さ）は、３５０ｎｍである。第１磁性部材６１と第２磁性部材６２との間のＸ軸方向に沿う距離（ギャップ）は、３μｍである。第１構成ＣＦ１において、第１磁性部材６１の上側部分を部分ｐｐ１とし、第１磁性部材６１の下側部分を部分ｐｐ２とする。第１構成ＣＦ１において、第２磁性部材６２の上側部分を部分ｐｐ３とし、第２磁性部材６２の下側部分を部分ｐｐ４とする。第１部分面Ｆ１のＸ軸方向の長さは１０μｍであり、第３部分面Ｆ３のＸ軸方向の長さは１０μｍである。第１磁気素子のＸ軸方向に沿う長さ（第２方向長さＬＤ２）は、５μｍである。

図２（ｂ）～図２（ｅ）に示すように、第２～第５構成ＣＦ２～ＣＦ５においては、第１磁性部材６１において部分ｐｐ１が設けられ、部分ｐｐ２が設けられていない。第２磁性部材６２において部分ｐｐ３が設けられ、部分ｐｐ４が設けられていない。第２構成ＣＦ２においては、第１磁性部材６１と第２磁性部材６２との間のＸ軸方向に沿う距離（ギャップ）は、７μｍである。第３構成ＣＦ３においては、第１磁性部材６１と第２磁性部材６２との間のＸ軸方向に沿う距離（ギャップ）は、５μｍである。第４構成ＣＦ４においては、第１磁性部材６１と第２磁性部材６２との間のＸ軸方向に沿う距離（ギャップ）は、３μｍである。第５構成ＣＦ５においては、第１磁性部材６１と第２磁性部材６２との間のＸ軸方向に沿う距離（ギャップ）は、１μｍである。

図２（ｆ）に示すように、第６構成ＣＦ６においては、第１磁性部材６１において部分ｐｐ２が設けられ、部分ｐｐ１が設けられていない。第２磁性部材６２において部分ｐｐ４が設けられ、部分ｐｐ３が設けられていない。部分ｐｐ２と部分ｐｐ４との間の距離は、２３μｍである。

図２（ｇ）に示すように、第７構成ＣＦ７においては、部分ｐｐ１に相当する部分が設けられ、部分ｐｐ２に相当する部分が設けられていない。第２磁性部材６２において、部分ｐｐ３に相当する部分が設けられ、部分ｐｐ４に相当する部分が設けられていない。部分ｐｐ１に相当する部分と、部分ｐｐ３に相当する部分との間の距離は、５．２μｍである。

シミュレーションにおいて、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２の材料定数として、ＮｉＦｅの値が用いられる。第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｏの材料定数としてＦｅＣｏの値が用いられる。第１導電部材２１の材料定数として、Ｃｕの値が用いられる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、シミュレーションの結果を例示するグラフ図である。
図３（ａ）は、上記のようなモデルに関して、外部磁界が印加されたときに第１磁気素子５１の位置における磁束密度を示している。図３（ａ）の縦軸は、Ｘ軸方向の平均の磁束密度Ｂｘ１（規格化値）である。図３（ｂ）は、上記のようなモデルに関して、第１導電部材２１に電流が供給されたときに第１磁気素子５１の位置における磁束密度を示している。図３（ｂ）の縦軸は、Ｘ軸方向の平均の磁束密度Ｂｘ２（規格化値）である。

図３（ａ）に示すように、第１構成ＣＦ１において、磁束密度Ｂｘ１が高い。第２～第４構成ＣＦ２～ＣＦ４を比較すると、ギャップが短いと磁束密度Ｂｘ１が高くなる。但し、第５構成ＣＦ５のように、ギャップが過度に短いと磁束密度Ｂｘ１が低くなる。第６構成ＣＦ６においては、磁束密度Ｂｘ１は低い。第１構成ＣＦ１における磁束密度Ｂｘ１は、第７構成ＣＦ７における磁束密度Ｂｘ１よりも高い。第１構成ＣＦ１によれば、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２が第１磁気素子５１よりも上にあり、製造が容易でありつつ、高い磁束密度Ｂ１が得られる。

図３（ｂ）に示すように、第１構成ＣＦ１において、磁束密度Ｂｘ２が高い。第２～第４構成ＣＦ２～ＣＦ４を比較すると、ギャップが短いと磁束密度Ｂｘ２が高くなる。但し、第５構成ＣＦ５のように、ギャップが過度に短いと磁束密度Ｂｘ２が低くなる。第６構成ＣＦ６においては、磁束密度Ｂｘ２は低い。第１構成ＣＦ１における磁束密度Ｂｘ２は、第７構成ＣＦ７における磁束密度Ｂｘ２よりも高い。第１構成ＣＦ１によれば、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２が第１磁気素子５１よりも上にあり、製造が容易でありつつ高い磁束密度Ｂ２が得られる。

図１（ｂ）に示すように、第１部分面Ｆ１の第１方向（Ｚ軸方向）における位置と、第２部分面Ｆ２の第１方向における位置と、の間の第１方向に沿う距離を距離ｄ１とする。実施形態において、第１距離ｄ１は、例えば、１００ｎｍ以上であることが好ましい。第１距離ｄ１が１００ｎｍ以上であることで、例えば、外部からの磁界（検出対象の磁界、及び、第１導電部材２１による電流磁界）が、効率良く第１磁気素子５１に加えられる。距離ｄ１は、５０ｎｍ以上でも良い。距離ｄ１は、３０００ｎｍ以下でも良い。

図１（ｂ）に示すように、第１素子領域ｐ１は、第１方向（Ｚ軸方向）において第１部分面Ｆ１と対向する部分ｐａ１を含む。部分ｐａ１は、第１方向において第１部分面Ｆ１と重なる。部分ｐａ１の第２方向（Ｘ軸方向）に沿う長さＬｐａ１は、第１磁気素子５１の第２方向に沿う長さ（第２方向長さＬＤ２）の０．１倍以上０．９倍以下であることが好ましい。これにより、集められた磁界がより効率良く第１磁気素子５１に加えられる。

図１（ｂ）に示すように、第１導電部材２１は、第１方向（Ｚ軸方向）において第１磁性部材６１と重なる部分２１ｐを含む。部分２１ｐの第２方向（Ｘ軸方向）に沿う長さＬ２１は、例えば、第１磁気素子５１の第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う長さ（第２方向長さＬＤ２）の２倍以上であることが好ましい。これにより、第１導電部材２１による電流磁界のＸ軸方向に沿う成分が、より効率良く第１磁気素子５１に印加される。

図４（ａ）～図４（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的断面図である。
図４（ａ）～図４（ｃ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面に対応する断面図である。 図４（ａ）に示すように、磁気センサ１１０において、第１磁性部材６１は、第１部分面Ｆ１と第２部分面Ｆ２との間の第１部分側面Ｆｓ１を含む。第１部分側面Ｆｓ１は、第１部分面Ｆ１に対して傾斜しても良い。例えば、第１部分側面Ｆｓ１と第１部分面Ｆ１との間の角度θ１は、９５度以上１７５度以下である。第１部分側面Ｆｓ１が傾斜することで、第１磁性部材６１からの磁界が、第１部分側面Ｆｓ１から効率良く第１磁気素子５１に向かう。例えば、磁界が、第１部分側面Ｆｓ１から第１磁性部材６１に効率良く入り、磁界が第１磁気素子５１を効率良く通過する。

例えば、第２磁性部材６２は、第３部分面Ｆ３と第４部分面Ｆ４との間の第２部分側面Ｆｓ２を含む。第２部分側面Ｆｓ２は、第３部分面Ｆ３に対して傾斜しても良い。例えば、第２部分側面Ｆｓ２と第３部分面Ｆ３との間の角度θ２は、９５度以上１７５度以下である。第２部分側面Ｆｓ２が傾斜することで、第２磁性部材６２からの磁界が、第２部分側面Ｆｓ２から効率良く第１磁気素子５１に向かう。例えば、磁界が、第２部分側面Ｆｓ２から第２磁性部材６２に効率良く入り、磁界が第１磁気素子５１を効率良く通過する。

図４（ｂ）に示す磁気センサ１１０ａのように、第１部分側面Ｆｓ１は、第１部分面Ｆ１に対して実質的に垂直でも良い。第２部分側面Ｆｓ２は、第３部分面Ｆ３に対して実質的に垂直でも良い。図４（ｃ）に示す磁気センサ１１０ｂのように、第２部分面Ｆ２と第４部分面Ｆ４との間に、第１磁気素子５１の少なくとも一部があっても良い。磁気センサ１１０ａ及び１１０ｂにおいても、磁界を第１磁気素子５１に効率良く印加できる。感度の向上が可能な磁気センサを提供できる。

実施形態において、第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｏは、例えば、Ｆｅ及びＣｏを含む。第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｏは、例えば、ＦｅＣｏ合金を含む。これにより、例えば、高い磁気抵抗変化率が得られる。例えば、検出対象の磁界に対して磁性層の磁化が回転しやすくなる。例えば、良好な軟磁性が得られる。例えば、高い感度が得られる。

第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２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磁性部材６１及び第２磁性部材６２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２つを含む合金を含む。例えば、高い透磁率が得られる。検出対象の磁界、及び、電流磁界を第１磁気素子５１に効率よく印加できる。

図５（ａ）及び図５（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。
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５（ａ）に示すように、第１導電部材２１は、Ｘ軸方向に沿う長さＬＣ２を有する。第１導電部材２１は、Ｙ軸方向に沿う長さＬＣ３を有する。長さＬＣ３は、長さＬＣ２よりも長い。例えば、長さＬＣ３は、長さＬＣ２の５倍以上である。例えば、長さＬＣ３は、長さＬＣ２の１０倍以上でも良い。第１導電部材２１に電流が供給さることで、電流磁界が生じる。上記のような形状の第１導電部材２１から生じる電流磁界は、Ｘ軸方向の成分を有する。例えば、Ｘ軸方向に沿う電流磁界が、第１磁気素子５１に効率良く印加される。

図５（ａ）に示すように、磁気センサ１１０は、第１回路７１をさらに含んでも良い。第１回路７１は、回路部７０に含まれても良い。第１導電部材２１は、第１導電部分２１ａ及び第１他導電部分２１ｂを含む。第１導電部分２１ａから第１他導電部分２１ｂ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、Ｙ軸方向である。第１回路７１は、第１導電部分２１ａ及び第１他導電部分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１他導電部分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１電流Ｉ１による交流の電流磁界は、Ｘ軸方向の成分を含む。第１電流Ｉ１による交流の電流磁界は、Ｘ軸方向に沿う。このような電流磁界が第１磁気素子５１に印加される。

図５（ｂ）に示すように、第１磁気素子５１は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第２方向長さＬＤ２を有する。第１磁気素子５１は、第３方向に沿う第３方向長さＬＤ３を有する。既に説明したように、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、Ｙ軸方向である。第３方向長さＬＤ３は、第２方向長さＬＤ２よりも長い。例えば、第３方向長さＬＤ３は、第２方向長さＬＤ２の５倍以上である。例えば、第３方向長さＬＤ３は、第２方向長さＬＤ２の１０倍以上でも良い。

第３方向長さＬＤ３が第２方向長さＬＤ２よりも長いことで、例えば、第１磁性層１１の磁化、及び、第１対向磁性層１１ｏの磁化は、第３方向（Ｙ軸方向）に沿い易くなる。例えば、外部からの磁界に対して、第１磁気素子５１の抵抗は、実質的に偶関数で変化する。

例えば、第１磁性層１１は、磁化自由層及び参照層の一方である。例えば、第１対向磁性層１１ｏは、磁化自由層及び参照層の他方である。

図５（ｂ）に示すように、磁気センサ１１０は、第２回路７２を含んでも良い。第２回路７２は、回路部７０に含まれても良い。第１磁気素子５１は、第１素子部分５１ａ及び第１他素子部分５１ｂを含む。第１素子部分５１ａから第１他素子部分５１ｂへの方向は、第３方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿う。第２回路７２は、第１素子部分５１ａ及び第１他素子部分５１ｂと電気的に接続される。第２回路７２は、第１素子部分５１ａと第１他素子部分５１ｂとの間に第２電流Ｉ２を供給可能である。第２電流Ｉ２は、例えば、直流電流で良い。例えば、第１磁気素子５１の電気抵抗は、外部の磁界に応じて変化する。電気抵抗の変化が、第２電流Ｉ２により検出可能である。

実施形態においては、外部の磁界に対して第１磁気素子５１の電気抵抗が実質的に偶関数で変化する。第１導電部材２１に交流成分を含む第１電流Ｉ１を供給することで発生した交流の電流磁界が、第１磁気素子５１に印加される。このような構成により、検出対象の磁界を高い感度で検出できる。

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。
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、第１磁気素子５１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５１の電気抵抗Ｒｘである。図６は、Ｒ－Ｈ特性に対応する。

図６に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子５１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５１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５１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５１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。

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５１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７（ａ）～図７（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７（ａ）は、第１磁気素子５１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７（ｂ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが正のときの特性を示す。図７（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７（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。例えば磁化自由層の磁化が、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、対称な抵抗増大特性が得られる。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７（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７（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、交流磁界Ｈａｃの周期（周波数）と同じ周期（周波数）の成分（交流周波数成分）の出力電圧を抽出することで、信号磁界Ｈｓｉｇを高い精度で検出できる。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。実施形態においては、外部磁界Ｈｅｘ（信号磁界Ｈｓｉｇ）、及び、第１電流Ｉ１による交流磁界Ｈａｃを効率良く第１磁気素子５１に印加できる。高い感度が得られる。

図８、図９、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）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に示すように、実施形態に係る磁気センサ１２０は、第１素子部Ｅ１と、第２素子部Ｅ２と、第１抵抗素子４１と、第２抵抗素子４２と、第１回路７１と、第２回路７２と、を含む。第１素子部Ｅ１は、上記の構成を有して良い。

図８及び図９に示すように、第２素子部Ｅ２は、第２磁気素子５２と、第２導電部材２２と、を含む。

図１０（ａ）に示すように、第１導電部材２１は、第１導電部分２１ａ及び第１他導電部分２１ｂを含む。第２導電部材２２は、第２導電部分２２ａ及び第２他導電部分２２ｂを含む。第１他導電部分２１ｂは、第２導電部分２２ａと電気的に接続される。第１回路７１は、第１導電部分２１ａ及び第２他導電部分２２ｂ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他導電部分２２ｂ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１磁気素子５１は、第１素子部分５１ａ及び第１他素子部分５１ｂを含む。第２磁気素子５２は、第２素子部分５２ａ及び第２他素子部分５２ｂを含む。第１他素子部分５１ｂは、第２素子部分５２ａと電気的に接続される。第１抵抗素子４１は、第１抵抗素子部分４１ａ及び第１他抵抗素子部分４１ｂを含む。第２抵抗素子４２は、第２抵抗素子部分４２ａ及び第２他抵抗素子部分４２ｂを含む。第１他抵抗素子部分４１ｂは、第２抵抗素子部分４２ａと電気的に接続される。第１抵抗素子部分４１ａは、第１素子部分５１ａと電気的に接続される。第２他抵抗素子部分４２ｂは、第２他素子部分５２ｂと電気的に接続される。第１磁気素子５１、第２磁気素子５２、第１抵抗素子４１、及び、第２抵抗素子４２によりブリッジが形成される。

図１０（ｂ）に示すように、第２回路７２は、第１他素子部分５１ｂと第２素子部分５２ａとの第１接続点ＣＰ１、及び、第１他抵抗素子部分４１ｂと第２抵抗素子部分４２ａとの第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１導電部分２１ａから第１他導電部分２１ｂへの向きは、第１素子部分５１ａから第１他素子部分５１ｂへの向きと同じである。第２導電部分２２ａから第２他導電部分２２ｂへの向きは、第２素子部分５２ａから第２他素子部分５２ｂへの向きと同じである。

図１０（ｂ）に示すように、第１磁気素子５１は、第１導電部材２１とＺ軸方向において重なる。第２磁気素子５２は、第２導電部材２２とＺ軸方向において重なる。

例えば、第１導電部材２１に流れる第１電流Ｉ１による磁界（交流の電流磁界）は、第１磁気素子５１に印加される。第２導電部材２２に流れる第１電流Ｉ１による磁界（交流の電流磁界）は、第２磁気素子５２に印加される。

１つの時刻において、第１電流Ｉ１は、第２他導電部分２２ｂから第２導電部分２２ａに向かって流れ、第１他導電部分２１ｂから第１導電部分２１ａに向かって流れる。一方、第２電流Ｉ２は、第２素子部分５２ａから第２他素子部分５２ｂに向かって流れ、第１他素子部分５１ｂから第１素子部分５１ａに向かって流れる。第１磁気素子５１に流れる第２電流Ｉ２の向きは、第２磁気素子５２に流れる第２電流Ｉ２の向きと逆である。一方、第１導電部材２１に流れる第１電流Ｉ１の向き（極性または位相）は、第２導電部材２２に流れる第１電流Ｉ１の向き（極性または位相）と同じである。

このような構成により、第１磁気素子５１の電気抵抗の変化の位相は、第２磁気素子５２の電気抵抗の変化の位相と逆になる。このような構成の第１磁気素子５１及び第２磁気素子５２がブリッジ接続されることで、不要な信号成分が効率良く除去できる。より高い感度が得易くなる。

図１０（ｂ）に示すように、磁気センサ１２０は、第３回路７３をさらに含んでも良い。第３回路７３は、回路部７０に含まれても良い。第３回路７３は、第１抵抗素子部分４１ａと第１素子部分５１ａとの第３接続点ＣＰ３、及び、第２他抵抗素子部分４２ｂと第２他素子部分５２ｂとの第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を検出可能である。第３回路７３により、ブリッジ接続の２つの中点の電位差が検出できる。より高い感度が得易い。

図８に示すように、１つの例において、第３回路７３は、差動回路部７３Ａ及びフィルタ７３Ｂを含む。差動回路部７３Ａ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。差動回路部７３Ａは、第３接続点ＣＰ３の電位と第４接続点ＣＰ４の電位との差に応じた信号ＳｉｇＢを出力する。信号ＳｉｇＢがフィルタ７３Ｂに供給される。フィルタ７３Ｂは、信号ＳｉｇＢの一部の周波数成分（例えば、第１電流Ｉ１の交流成分の周波数）に対応した信号を、信号Ｓｉｇ０として出力できる。

図９に示すように、この例では、例えば、第２素子部Ｅ２は、第２磁気素子５２及び第２導電部材２２に加えて、第３磁性部材６３及び第４磁性部材６４を含む。第４磁性部材６４は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿って、第３磁性部材６３から離れる。

第２磁気素子５２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１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第２磁気素子５２は、第２素子領域ｐ２、第２他素子領域ｑ２、及び、第２中間素子領域ｒ２を含む。第２素子領域ｐ２は、第１方向において、第２導電部材２２の一部と第３磁性部材６３の一部との間にある。第２他素子領域ｑ２は、第１方向において、第２導電部材２２の別の一部と第４磁性部材６４との間にある。第２中間素子領域ｒ２は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第２素子領域ｐ２と第２他素子領域ｑ２との間にある。第２中間素子領域ｒ２は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第３磁性部材６３と第４磁性部材６４との間の領域８１ｂと重なる。

例えば、第３磁性部材６３は、第５部分面Ｆ５と、第６部分面Ｆ６と、を含む。第５部分面Ｆ５は、第１方向（Ｚ軸方向）において第２素子領域ｐ２と対向する。第５部分面Ｆ５の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第６部分面Ｆ６の第２方向における位置と、第４磁性部材６４の第２方向における位置と、の間にある。第６部分面Ｆ６の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第２導電部材２２の第１方向における位置と、第５部分面Ｆ５の第１方向における位置と、の間にある。このような第３磁性部材６３により、例えば、検出対象の磁界、及び、第２導電部材２２による電流磁界が、第２磁気素子５２に高い効率で印加される。

図９に示すように、例えば、第４磁性部材６４は、第７部分面Ｆ７と、第８部分面Ｆ８と、を含む。第７部分面Ｆ７は、第１方向において第２他素子領域ｑ２と対向する。第７部分面Ｆ７の第２方向における位置は、第３磁性部材６３の第２方向における位置と、第８部分面Ｆ８の第２方向における位置と、の間にある。第８部分面Ｆ８の第１方向における位置は、第２導電部材２２の第１方向における位置と、第７部分面Ｆ７の第１方向における位置と、の間にある。このような第４磁性部材６４により、例えば、検出対象の磁界、及び、第２導電部材２２による電流磁界が、第２磁気素子５２に高い効率で印加される。

図１１、図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）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１１に示すように、実施形態に係る磁気センサ１３０は、第１素子部Ｅ１と、第２素子部Ｅ２と、第３素子部Ｅ３と、第４素子部Ｅ４と、第１回路７１と、第２回路７２と、を含む。第１素子部Ｅ１及び第２素子部Ｅ２は、上記の構成を有して良い。例えば、既に説明したように、第１素子部Ｅ１は、第１磁気素子５１と第１導電部材２１とを含む。第２素子部Ｅ２は、第２磁気素子５２と第２導電部材２２とを含む。

図１１及び図１２（ａ）に示すように、第３素子部Ｅ３は、第３磁気素子５３と、第３導電部材２３と、を含む。図１１及び図１２（ｂ）に示すように、第４素子部Ｅ４は、第４磁気素子５４と、第４導電部材２４と、を含む。

図１３（ａ）に示すように、第１導電部材２１は、第１導電部分２１ａ及び第１他導電部分２１ｂを含む。第２導電部材２２は、第２導電部分２２ａ及び第２他導電部分２２ｂを含む。第３導電部材２３は、第３導電部分２３ａ及び第３他導電部分２３ｂを含む。第４導電部材２４は、第４導電部分２４ａ及び第４他導電部分２４ｂを含む。第１導電部分２１ａは、第３導電部分２３ａと電気的に接続される。第２他導電部分２２ｂは、第４他導電部分２４ｂと電気的に接続される。第１他導電部分２１ｂは、第２導電部分２２ａと電気的に接続される。第３他導電部分２３ｂは、第４導電部分２４ａ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３導電部分２３ａとの第１導電接続点ＣＣ１、及び、第２他導電部分２２ｂと第４他導電部分２４ｂとの第２導電接続点ＣＣ２と電気的に接続される。第１回路７１は、第１導電接続点ＣＣ１と第２導電接続点ＣＣ２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１３（ｂ）に示すように、第１磁気素子５１は、第１素子部分５１ａ及び第１他素子部分５１ｂを含む。第２磁気素子５２は、第２素子部分５２ａ及び第２他素子部分５２ｂを含む。第３磁気素子５３は、第３素子部分５３ａ及び第３他素子部分５３ｂを含む。第４磁気素子５４は、第４素子部分５４ａ及び第４他素子部分５４ｂを含む。第１素子部分５１ａは、第３素子部分５３ａと電気的に接続される。第２他素子部分５２ｂは、第４他素子部分５４ｂと電気的に接続される。第１他素子部分５１ｂは、第２素子部分５２ａと電気的に接続される。第３他素子部分５３ｂは、第４素子部分５４ａと電気的に接続される。

第２回路７２は、第１他素子部分５１ｂと第２素子部分５２ａとの第１接続点ＣＰ１、及び、第３他素子部分５３ｂと第４素子部分５４ａとの第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。

例えば、４つの磁気素子をブリッジ接続することで、不要な信号成分が効果的に抑制される。より高い感度が得られる。

例えば、第１導電部分２１ａから第１他導電部分２１ｂへの向きは、第１素子部分５１ａから第１他素子部分５１ｂへの向きと同じである。第２導電部分２２ａから第２他導電部分２２ｂへの向きは、第２素子部分５２ａから第２他素子部分５２ｂへの向きと同じである。第３導電部分２３ａから第３他導電部分２３ｂへの向きは、第３素子部分５３ａから第３他素子部分５３ｂへの向きと同じである。第４導電部分２４ａから第４他導電部分２４ｂへの向きは、第４素子部分５４ａから第４他素子部分５４ｂへの向きと同じである。

例えば、第１導電部材２１に流れる第１電流Ｉ１による磁界が、第１磁気素子５１に印加される。第２導電部材２２に流れる第１電流Ｉ１による磁界が、第２磁気素子５２に印加される。第３導電部材２３に流れる第１電流Ｉ１による磁界が、第３磁気素子５３に印加される。第４導電部材２４に流れる第１電流Ｉ１による磁界が、第４磁気素子５４に印加される。

例えば、第１磁気素子５１に流れる第２電流Ｉ２の向きは、第２磁気素子５２に流れる第２電流Ｉ２の向きと逆である。第１導電部材２１に流れる第１電流Ｉ１の向き（極性または位相）は、第２導電部材２２に流れる第１電流Ｉ１の向き（極性または位相）と同じである。第３磁気素子５３に流れる第２電流Ｉ２の向きは、第４磁気素子５４に流れる第２電流Ｉ２の向きと逆である。第３導電部材２３に流れる第１電流Ｉ１の向き（極性または位相）は、第４導電部材２４に流れる第１電流Ｉ１の向き（極性または位相）と同じである。磁気素子に流れる第２電流Ｉ２の向きを規準にして位相が逆の電流磁界が印加される磁気素子がブリッジ接続されることで、不要な信号成分が容易に除去できる。高い感度が得易くなる。

図１３（ｂ）に示すように、磁気センサ１３０は、第３回路７３を含んでも良い。第３回路７３は、第１素子部分５１ａと第３素子部分５３ａとの第３接続点ＣＰ３、及び、第２他素子部分５２ｂと第４他素子部分５４ｂとの第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を検出可能である。

図１２（ａ）に示すように、第３素子部Ｅ３は、第５磁性部材６５と、第６磁性部材６６と、を含んでも良い。第６磁性部材６６は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿って第５磁性部材６５から離れる。第３磁気素子５３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１方向（Ｚ軸方向）に沿う。

第３磁気素子５３は、第３素子領域ｐ３、第３他素子領域ｑ３、及び、第３中間素子領域ｒ３を含む。第３素子領域ｐ３は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第３導電部材２３の一部と第５磁性部材６５の一部との間にある。第３他素子領域ｑ３は、第１方向において、第３導電部材２３の別の一部と第６磁性部材６６との間にある。第３中間素子領域ｒ３は、第２方向（Ｘ軸方向）において、第３素子領域ｐ３と第３他素子領域ｑ３との間にある。第３中間素子領域ｒ３は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第５磁性部材６５と第６磁性部材６６との間の領域８１ｃと重なる。

図１２（ａ）に示すように、例えば、第５磁性部材６５は、第９部分面Ｆ９と、第１０部分面Ｆ１０と、を含む。第９部分面Ｆ９は、第１方向（Ｚ軸方向）において第３素子領域ｐ３と対向する。第９部分面Ｆ９の第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第１０部分面Ｆ１０の第２方向における位置と、第６磁性部材６６の第２方向における位置と、の間にある。第１０部分面Ｆ１０の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第３導電部材２３の第１方向における位置と、第９部分面Ｆ９の第１方向における位置と、の間にある。このような第５磁性部材６５により、例えば、検出対象の磁界、及び、第３導電部材２３による電流磁界が、第３磁気素子５３に高い効率で印加される。

図１２（ａ）に示すように、例えば、第６磁性部材６６は、第１１部分面Ｆ１１と、第１２部分面Ｆ１２と、を含む。第１１部分面Ｆ１１は、第１方向において第３他素子領域ｑ３と対向する。第１１部分面Ｆ１１の第２方向における位置は、第５磁性部材６５の第２方向における位置と、第１２部分面Ｆ１２の第２方向における位置と、の間にある。第１２部分面Ｆ１２の第１方向における位置は、第３導電部材２３の第１方向における位置と、第１１部分面Ｆ１１の第１方向における位置と、の間にある。このような第６磁性部材６６により、例えば、検出対象の磁界、及び、第３導電部材２３による電流磁界が、第３磁気素子５３に高い効率で印加される。

図１２（ｂ）に示すように、第４素子部Ｅ４は、第７磁性部材６７と、第８磁性部材６８と、をさらに含んでも良い。第８磁性部材６８は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿って第７磁性部材６７から離れる。第４磁気素子５４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１方向（Ｚ軸方向）に沿う。

第４磁気素子５４は、例えば、第４素子領域ｐ４、第４他素子領域ｑ４、及び、第４中間素子領域ｒ４を含む。第４素子領域ｐ４は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第４導電部材２４の一部と第７磁性部材６７の一部との間にある。第４他素子領域ｑ４は、第１方向において、第４導電部材２４の別の一部と第８磁性部材６８との間にある。第４中間素子領域ｒ４は、第２方向（Ｘ軸方向）において、第４素子領域ｐ４と第４他素子領域ｑ４との間にある。第４中間素子領域ｒ４は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第７磁性部材６７と第８磁性部材６８との間の領域８１ｄと重なる。

図１２（ｂ）に示すように、第７磁性部材６７は、第１３部分面Ｆ１３と、第１４部分面Ｆ１４と、を含む。第１３部分面Ｆ１３は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第４素子領域ｐ４と対向する。第１３部分面Ｆ１３の第２方向（例えばＸ軸方向）における位置は、第１４部分面Ｆ１４の第２方向における位置と、第８磁性部材６８の第２方向における位置と、の間にある。第１４部分面Ｆ１４の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第４導電部材２４の第１方向における位置と、第１３部分面Ｆ１３の第１方向における位置と、の間にある。このような第７磁性部材６７により、例えば、検出対象の磁界、及び、第４導電部材２４による電流磁界が、第４磁気素子５４に高い効率で印加される。

図１２（ｂ）に示すように、例えば、第８磁性部材６８は、第１５部分面Ｆ１５と、第１６部分面Ｆ１６と、を含む。第１５部分面Ｆ１５は、第１方向において第４他素子領域ｑ４と対向する。第１５部分面Ｆ１５の第２方向における位置は、第７磁性部材６７の第２方向における位置と、第１６部分面Ｆ１６の第２方向における位置と、の間にある。第１６部分面Ｆ１６の第１方向における位置は、第４導電部材２４の第１方向における位置と、第１５部分面Ｆ１５の第１方向における位置と、の間にある。このような第８磁性部材６８により、例えば、検出対象の磁界、及び、第４導電部材２４による電流磁界が、第４磁気素子５４に高い効率で印加される。

第２～第４磁気素子５２～５４には、第１磁気素子５１と同様の構成（材料を含む）が適用できる。第３～第８磁性部材６３～６８には、第１磁性部材６１及び第２磁性部材６２と同様の構成（材料を含む）が適用できる。

（第２実施形態）
第２実施形態は、検査装置に係る。後述するように、検査装置は、診断装置を含んでも良い。

図１４は、第２実施形態に係る検査装置を示す模式的斜視図である。
図１４に示すように、第２実施形態に係る検査装置７１０は、磁気センサ１５０ａと、処理部７７０と、を含む。磁気センサ１５０ａは、第１実施形態に係る磁気センサ及びその変形で良い。処理部７７０は、磁気センサ１５０ａから得られる出力信号を処理する。処理部７７０において、磁気センサ１５０ａから得られた信号と、基準値と、の比較などが行われても良い。処理部７７０は、処理結果に基づいて、検査結果を出力可能である。

例えば、検査装置７１０により、検査対象６８０が検査される。検査対象６８０は、例えば、電子装置（半導体回路などを含む）である。検査対象６８０は、例えば、電池６１０などでも良い。

例えば、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。

図１５は、第２実施形態に係る検査装置を示す模式的平面図である。
図１５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（磁気センサ１１０、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、検査対象６８０（例えば電池６１０でも良い）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、診断装置などの検査装置７１０に応用できる。 図１６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１６に示すように、検査装置７１０の例である診断装置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１６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。

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１６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１６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１７は、実施形態に係る検査装置を示す模式図である。
図１７は、磁計の一例である。図１７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１７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１６に関して説明した入出力と同様である。図１７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１６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）
第１磁気素子であって、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、第１方向に沿う、前記第１磁気素子と、
第１導電部材と、
第１磁性部材と、
第２磁性部材であって、前記第２磁性部材は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って前記第１磁性部材から離れた、前記第２磁性部材と、
を含む第１素子部を備え、
前記第１磁気素子は、第１素子領域、第１他素子領域、及び、第１中間素子領域、を含み、
前記第１素子領域は、前記第１方向において、前記第１導電部材の一部と前記第１磁性部材の一部との間にあり、
前記第１他素子領域は、前記第１方向において、前記第１導電部材の別の一部と前記第２磁性部材との間にあり、
前記第１中間素子領域は、前記第２方向において、前記第１素子領域と前記第１他素子領域との間にあり、
前記第１中間素子領域は、前記第１方向において、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間の領域と重なり、
前記第１磁性部材は、第１部分面と、第２部分面と、を含み、
前記第１部分面は、前記第１方向において前記第１素子領域と対向し、
前記第１部分面の前記第２方向における位置は、前記第２部分面の前記第２方向における位置と、前記第２磁性部材の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第２部分面の前記第１方向における位置は、前記第１導電部材の前記第１方向における位置と、前記第１部分面の前記第１方向における位置と、の間にある、磁気センサ。

（構成２）
前記第１導電部材の一部は、前記第１方向において、前記第２部分面の少なくとも一部と重なる、構成１記載の磁気センサ。

（構成３）
前記第２磁性部材は、第３部分面と、第４部分面と、を含み、
前記第３部分面は、前記第１方向において前記第１他素子領域と対向し、
前記第３部分面の前記第２方向における位置は、前記第１磁性部材の前記第２方向における位置と、前記第４部分面の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第４部分面の前記第１方向における位置は、前記第１導電部材の前記第１方向における前記位置と、前記第３部分面の前記第１方向における位置と、の間にある、磁気センサ。

（構成４）
前記第１磁性部材は、前記第１部分面と前記第２部分面との間の第１部分側面を含み、
前記第１部分側面は、前記第１部分面に対して傾斜した、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部分側面と前記第１部分面との間の角度は、９５度以上１７５度以下である、構成４記載の磁気センサ。

（構成６）
前記第１部分面の前記第１方向における前記位置と、前記第２部分面の前記第１方向における前記位置と、の間の前記第１方向に沿う距離は、１００ｎｍ以上である、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成７）
前記第１磁性層及び前記第１対向磁性層は、Ｆｅ及びＣｏを含み、
前記第１磁性部材及び前記第２磁性部材は、Ｆｅ、Ｃｏ、及び、Ｎｉを含む、構成１～６のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成８）
前記第１素子領域は、前記第１方向において前記第１部分面と対向する部分を含み、
前記対向する部分の前記第２方向に沿う長さは、前記第１磁気素子の前記第２方向に沿う長さの０．１倍以上０．９倍以下である、構成１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成９）
前記第１磁気素子は、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方向に沿う第３方向長さと、前記第２方向に沿う第２方向長さと、を有し、
前記第３方向長さは、前記第２方向長さよりも長い、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１０）
第１回路をさらに備え、
前記第１導電部材は、第１導電部分及び第１他導電部分を含み、
前記第１導電部分から前記第１他導電部分への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第１回路は、前記第１導電部分及び前記第１他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１他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、構成９記載の磁気センサ。

（構成１１）
第２回路をさらに備え、
前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１他素子部分を含み、
前記第１素子部分から前記第１他素子部分への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第２回路は、前記第１素子部分及び前記第１他素子部分と電気的に接続され、前記第１素子部分と前記第１他素子部分との間に第２電流を供給可能である、構成１０記載の磁気センサ。

（構成１２）
第２素子部と、
第１抵抗素子と、
第２抵抗素子と、
第１回路と、
第２回路と、
をさらに備え、
前記第２素子部は、第２磁気素子と、第２導電部材と、を含み、
前記第１導電部材は、第１導電部分及び第１他導電部分を含み、
前記第２導電部材は、第２導電部分及び第２他導電部分を含み、
前記第１他導電部分は、前記第２導電部分と電気的に接続され、
前記第１回路は、前記第１導電部分及び前記第２他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他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り、
前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１他素子部分を含み、
前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２他素子部分を含み、
前記第１他素子部分は、前記第２素子部分と電気的に接続され、
前記第１抵抗素子は、第１抵抗素子部分及び第１他抵抗素子部分を含み、
前記第２抵抗素子は、第２抵抗素子部分及び第２他抵抗素子部分を含み、
前記第１他抵抗素子部分は、前記第２抵抗素子部分と電気的に接続され、
前記第１抵抗素子部分は、前記第１素子部分と電気的に接続され、
前記第２他抵抗素子部分は、前記第２他素子部分と電気的に接続され、
前記第２回路は、前記第１他素子部分と前記第２素子部分との第１接続点、及び、前記第１他抵抗素子部分と前記第２抵抗素子部分との第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、構成９記載の磁気センサ。

（構成１３）
前記第１導電部分から前記第１他導電部分への向きは、前記第１素子部分から前記第１他素子部分への向きと同じであり、
前記第２導電部分から前記第２他導電部分への向きは、前記第２素子部分から前記第２他素子部分への向きと同じである、構成１２記載の磁気センサ。

（構成１４）
第３回路をさらに備え、
前記第３回路は、前記第１抵抗素子部分と前記第１素子部分との第３接続点、及び、前記第２他抵抗素子部分と前記第２他素子部分との第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または１３に記載の磁気センサ。

（構成１５）
第２素子部と、
第３素子部と、
第４素子部と、
第１回路と、
第２回路と、
をさらに備え、
前記第２素子部は、第２磁気素子と、第２導電部材と、を含み、
前記第３素子部は、第３磁気素子と、第３導電部材と、を含み、
前記第４素子部は、第４磁気素子と、第４導電部材と、を含み、
前記第１導電部材は、第１導電部分及び第１他導電部分を含み、
前記第２導電部材は、第２導電部分及び第２他導電部分を含み、
前記第３導電部材は、第３導電部分及び第３他導電部分を含み、
前記第４導電部材は、第４導電部分及び第４他導電部分を含み、
前記第１導電部分は、前記第３導電部分と電気的に接続され、
前記第２他導電部分は、前記第４他導電部分と電気的に接続され、
前記第１他導電部分は、前記第２導電部分と電気的に接続され、
前記第３他導電部分は、前記第４導電部分と電気的に接続され、
前記第１回路は、前記第１導電部分と前記第３導電部分との第１導電接続点、及び、前記第２他導電部分と前記第４他導電部分との第２導電接続点と電気的に接続され、前記第１導電接続点と前記第２導電接続点との間に交流成分を含む第１電流を供給可能であり、
前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１他素子部分を含み、
前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２他素子部分を含み、
前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３他素子部分を含み、
前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４他素子部分を含み、
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他素子部分は、前記第４他素子部分と電気的に接続され、
前記第１他素子部分は、前記第２素子部分と電気的に接続され、
前記第３他素子部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、
前記第２回路は、前記第１他素子部分と前記第２素子部分との第１接続点、及び、前記第３他素子部分と前記第４素子部分との第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、構成９記載の磁気センサ。

（構成１６）
前記第１導電部分から前記第１他導電部分への向きは、前記第１素子部分から前記第１他素子部分への向きと同じであり、
前記第２導電部分から前記第２他導電部分への向きは、前記第２素子部分から前記第２他素子部分への向きと同じであり、
前記第３導電部分から前記第３他導電部分への向きは、前記第３素子部分から前記第３他素子部分への向きと同じであり、
前記第４導電部分から前記第４他導電部分への向きは、前記第４素子部分から前記第４他素子部分への向きと同じである、構成１５記載の磁気センサ。

（構成１７）
前記第１導電部材に流れる前記第１電流による磁界は、前記第１磁気素子に印加され、
前記第２導電部材に流れる前記第１電流による磁界は、前記第２磁気素子に印加され、
前記第３導電部材に流れる前記第１電流による磁界は、前記第３磁気素子に印加され、
前記第４導電部材に流れる前記第１電流による磁界は、前記第４磁気素子に印加される、構成１５または１６に記載の磁気センサ。

（構成１８）
第３回路をさらに備え、
前記第３回路は、前記第１素子部分と前記第３素子部分との第３接続点、及び、前記第２他素子部分と前記第４他素子部分との第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１５～１７のいずれか１つに記載の磁気センサ。

（構成１９）
前記第２素子部は、第３磁性部材と、第４磁性部材と、をさらに含み、
前記第４磁性部材は、前記第２方向に沿って前記第３磁性部材から離れ、
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１方向に沿い、
前記第２磁気素子は、第２素子領域、第２他素子領域、及び、第２中間素子領域を含み、
前記第２素子領域は、前記第１方向において、前記第２導電部材の一部と前記第３磁性部材の一部との間にあり、
前記第２他素子領域は、前記第１方向において、前記第２導電部材の別の一部と前記第４磁性部材との間にあり、
前記第２中間素子領域は、前記第２方向において、前記第２素子領域と前記第２他素子領域との間にあり、
前記第２中間素子領域は、前記第１方向において、前記第３磁性部材と前記第４磁性部材との間の領域と重なり、
前記第３磁性部材は、第５部分面と、第６部分面と、を含み、
前記第５部分面は、前記第１方向において前記第２素子領域と対向し、
前記第５部分面の前記第２方向における位置は、前記第６部分面の前記第２方向における位置と、前記第４磁性部材の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第６部分面の前記第１方向における位置は、前記第２導電部材の前記第１方向における位置と、前記第５部分面の前記第１方向における位置と、の間にあり、
前記第３素子部は、第５磁性部材と、第６磁性部材と、をさらに含み、
前記第６磁性部材は、前記第２方向に沿って前記第５磁性部材から離れ、
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１方向に沿い、
前記第３磁気素子は、第３素子領域、第３他素子領域、及び、第３中間素子領域を含み、
前記第３素子領域は、前記第１方向において、前記第３導電部材の一部と前記第５磁性部材の一部との間にあり、
前記第３他素子領域は、前記第１方向において、前記第３導電部材の別の一部と前記第６磁性部材との間にあり、
前記第３中間素子領域は、前記第２方向において、前記第３素子領域と前記第３他素子領域との間にあり、
前記第３中間素子領域は、前記第１方向において、前記第５磁性部材と前記第６磁性部材との間の領域と重なり、
前記第５磁性部材は、第９部分面と、第１０部分面と、を含み、
前記第９部分面は、前記第１方向において前記第３素子領域と対向し、
前記第９部分面の前記第２方向における位置は、前記第１０部分面の前記第２方向における位置と、前記第６磁性部材の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第１０部分面の前記第１方向における位置は、前記第３導電部材の前記第１方向における位置と、前記第９部分面の前記第１方向における位置と、の間にあり、
前記第４素子部は、第７磁性部材と、第８磁性部材と、をさらに含み、
前記第８磁性部材は、前記第２方向に沿って前記第７磁性部材から離れ、
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１方向に沿い、
前記第４磁気素子は、第４素子領域、第４他素子領域、及び、第４中間素子領域を含み、
前記第４素子領域は、前記第１方向において、前記第４導電部材の一部と前記第７磁性部材の一部との間にあり、
前記第４他素子領域は、前記第１方向において、前記第４導電部材の別の一部と前記第８磁性部材との間にあり、
前記第４中間素子領域は、前記第２方向において、前記第４素子領域と前記第４他素子領域との間にあり、
前記第４中間素子領域は、前記第１方向において、前記第７磁性部材と前記第８磁性部材との間の領域と重なり、
前記第７磁性部材は、第１３部分面と、第１４部分面と、を含み、
前記第１３部分面は、前記第１方向において前記第４素子領域と対向し、
前記第１３部分面の前記第２方向における位置は、前記第１４部分面の前記第２方向における位置と、前記第８磁性部材の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第１４部分面の前記第１方向における位置は、前記第４導電部材の前記第１方向における位置と、前記第１３部分面の前記第１方向における位置と、の間にある、構成１５～１８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、
を備えた検査装置。

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素子部、磁気素子、磁性層、非磁性層、導電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。

１１～１４…第１～第４磁性層、 １１ｎ～１４ｎ…第１～第４非磁性層、 １１ｏ～１４ｏ…第１～第４対向磁性層、 ２１～２４…第１～第４導電部材、 ２１ａ～２４ａ…第１～第４導電部分、 ２１ｂ～２４ｂ…第１～第４他導電部分、 ２１ｐ…部分、 ４１、４２…第１、第２抵抗素子、 ４１ａ、４２ａ…第１、第２抵抗素子部分、 ４１ｂ、４２ｂ…第１、第２他抵抗素子部分、 ５１～５４…第１～第４磁気素子、 ５１ａ～５４ａ…第１～第４素子部分、 ５１ｂ～５４ｂ…第１～第４他素子部分、 ６１～６８…第１～第８磁性部材、 ７０…回路部、 ７１～７３…第１～第３回路、 ７３Ａ…差動回路部、 ７３Ｂ…フィルタ、 ８１…絶縁部材、 ８１ａ～８１ｄ…領域、 １１０、１１０ａ、１１０ｂ、１２０、１３０、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、 ６８０…検査対象、 ７１０…検査装置、 ７７０…処理部、 ＣＣ１、ＣＣ２…第１、第２導電接続点、 ＣＰ１～ＣＰ４…第１～第４接続点、 Ｅ１～Ｅ４…第１～第４素子部、 Ｆ１～Ｆ１６…第１～第１６部分面、 Ｆｓ１、Ｆｓ２…第１、第２部分側面、 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、Ｉ２…第１、第２電流、 Ｌ２１、ＬＣ１、ＬＣ２…長さ、 ＬＤ２…第２方向長さ、 ＬＤ３…第３方向長さ、 Ｌａ１…長さ、 Ｒ…抵抗、 Ｒ１～Ｒ３…第１～第３値、 Ｒｏ…低抵抗、 Ｒｘ…電気抵抗、 Ｓｉｇ０、ＳｉｇＢ…信号、 ｄ１…距離、 ｐ１～ｐ４…第１～第４素子領域、 ｐａ１…部分、 ｑ１～ｑ４…第１～第４他素子領域、 ｒ１～ｒ４…第１～第４中間他素子領域

Claims (10)

1. 第１磁気素子であって、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、第１方向に沿う、前記第１磁気素子と、
   第１導電部材と、
   第１磁性部材と、
   第２磁性部材であって、前記第２磁性部材は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って前記第１磁性部材から離れた、前記第２磁性部材と、
   を含む第１素子部を備え、
   前記第１磁気素子は、第１素子領域、第１他素子領域、及び、第１中間素子領域、を含み、
   前記第１素子領域は、前記第１方向において、前記第１導電部材の一部と前記第１磁性部材の一部との間にあり、
   前記第１他素子領域は、前記第１方向において、前記第１導電部材の別の一部と前記第２磁性部材との間にあり、
   前記第１中間素子領域は、前記第２方向において、前記第１素子領域と前記第１他素子領域との間にあり、
   前記第１中間素子領域は、前記第１方向において、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間の領域と重なり、
   前記第１磁性部材は、第１部分面と、第２部分面と、を含み、
   前記第１部分面は、前記第１方向において前記第１素子領域と対向し、
   前記第１部分面の前記第２方向における位置は、前記第２部分面の前記第２方向における位置と、前記第２磁性部材の前記第２方向における位置と、の間にあり、
   前記第２部分面の前記第１方向における位置は、前記第１導電部材の前記第１方向における位置と、前記第１部分面の前記第１方向における位置と、の間にある、磁気センサ。
2. 前記第１導電部材の一部は、前記第１方向において、前記第２部分面の少なくとも一部と重なる、請求項１記載の磁気センサ。
3. 前記第１磁性部材は、前記第１部分面と前記第２部分面との間の第１部分側面を含み、
   前記第１部分側面は、前記第１部分面に対して傾斜した、請求項１または２に記載の磁気センサ。
4. 前記第１磁気素子は、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方向に沿う第３方向長さと、前記第２方向に沿う第２方向長さと、を有し、
   前記第３方向長さは、前記第２方向長さよりも長い、請求項１～３のいずれか１つに記載の磁気センサ。
5. 第１回路をさらに備え、
   前記第１導電部材は、第１導電部分及び第１他導電部分を含み、
   前記第１導電部分から前記第１他導電部分への方向は、前記第３方向に沿い、
   前記第１回路は、前記第１導電部分及び前記第１他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１他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、請求項４記載の磁気センサ。
6. 第２回路をさらに備え、
   前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１他素子部分を含み、
   前記第１素子部分から前記第１他素子部分への方向は、前記第３方向に沿い、
   前記第２回路は、前記第１素子部分及び前記第１他素子部分と電気的に接続され、前記第１素子部分と前記第１他素子部分との間に直流の第２電流を供給可能である、請求項５記載の磁気センサ。
7. 第２素子部と、
   第１抵抗素子と、
   第２抵抗素子と、
   第１回路と、
   第２回路と、
   をさらに備え、
   前記第２素子部は、第２磁気素子と、第２導電部材と、を含み、
   前記第１導電部材は、第１導電部分及び第１他導電部分を含み、
   前記第２導電部材は、第２導電部分及び第２他導電部分を含み、
   前記第１他導電部分は、前記第２導電部分と電気的に接続され、
   前記第１回路は、前記第１導電部分及び前記第２他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他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り、
   前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１他素子部分を含み、
   前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２他素子部分を含み、
   前記第１他素子部分は、前記第２素子部分と電気的に接続され、
   前記第１抵抗素子は、第１抵抗素子部分及び第１他抵抗素子部分を含み、
   前記第２抵抗素子は、第２抵抗素子部分及び第２他抵抗素子部分を含み、
   前記第１他抵抗素子部分は、前記第２抵抗素子部分と電気的に接続され、
   前記第１抵抗素子部分は、前記第１素子部分と電気的に接続され、
   前記第２他抵抗素子部分は、前記第２他素子部分と電気的に接続され、
   前記第２回路は、前記第１他素子部分と前記第２素子部分との第１接続点、及び、前記第１他抵抗素子部分と前記第２抵抗素子部分との第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接続点との間に直流の第２電流を供給可能である、請求項４記載の磁気センサ。
8. 第２素子部と、
   第３素子部と、
   第４素子部と、
   第１回路と、
   第２回路と、
   をさらに備え、
   前記第２素子部は、第２磁気素子と、第２導電部材と、を含み、
   前記第３素子部は、第３磁気素子と、第３導電部材と、を含み、
   前記第４素子部は、第４磁気素子と、第４導電部材と、を含み、
   前記第１導電部材は、第１導電部分及び第１他導電部分を含み、
   前記第２導電部材は、第２導電部分及び第２他導電部分を含み、
   前記第３導電部材は、第３導電部分及び第３他導電部分を含み、
   前記第４導電部材は、第４導電部分及び第４他導電部分を含み、
   前記第１導電部分は、前記第３導電部分と電気的に接続され、
   前記第２他導電部分は、前記第４他導電部分と電気的に接続され、
   前記第１他導電部分は、前記第２導電部分と電気的に接続され、
   前記第３他導電部分は、前記第４導電部分と電気的に接続され、
   前記第１回路は、前記第１導電部分と前記第３導電部分との第１導電接続点、及び、前記第２他導電部分と前記第４他導電部分との第２導電接続点と電気的に接続され、前記第１導電接続点と前記第２導電接続点との間に交流成分を含む第１電流を供給可能であり、
   前記第１磁気素子は、第１素子部分及び第１他素子部分を含み、
   前記第２磁気素子は、第２素子部分及び第２他素子部分を含み、
   前記第３磁気素子は、第３素子部分及び第３他素子部分を含み、
   前記第４磁気素子は、第４素子部分及び第４他素子部分を含み、
   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他素子部分は、前記第４他素子部分と電気的に接続され、
   前記第１他素子部分は、前記第２素子部分と電気的に接続され、
   前記第３他素子部分は、前記第４素子部分と電気的に接続され、
   前記第２回路は、前記第１他素子部分と前記第２素子部分との第１接続点、及び、前記第３他素子部分と前記第４素子部分との第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接続点との間に直流の第２電流を供給可能である、請求項４記載の磁気センサ。
9. 前記第１導電部分から前記第１他導電部分への向きは、前記第１素子部分から前記第１他素子部分への向きと同じであり、
   前記第２導電部分から前記第２他導電部分への向きは、前記第２素子部分から前記第２他素子部分への向きと同じであり、
   前記第３導電部分から前記第３他導電部分への向きは、前記第３素子部分から前記第３他素子部分への向きと同じであり、
   前記第４導電部分から前記第４他導電部分への向きは、前記第４素子部分から前記第４他素子部分への向きと同じである、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、
    を備えた検査装置。

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