JP7474969B1

JP7474969B1 - Ｇｓｒセンサ

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Publication number: JP7474969B1
Application number: JP2023219405A
Authority: JP
Inventors: 義信本蔵; 晋平本蔵
Original assignee: magnedesign cooperation
Current assignee: magnedesign cooperation
Priority date: 2023-12-26
Filing date: 2023-12-26
Publication date: 2024-04-26
Anticipated expiration: 2043-12-26

Abstract

【課題】負磁歪アモルファスワイヤを用いて磁気ノイズを大幅に低減したＧＳＲセンサを提供する。【解決手段】負磁歪のＣｏ－Ｓｉ系アモルファスワイヤと前記ワイヤにコイルを巻きつけた磁界検出素子と、前記磁界検出素子が生む出す磁界信号に対応した電圧を処理する信号処理回路からなるＧＳＲセンサであって、ＧＳＲセンサを構成する磁性ワイヤ１について、Ｆｅ／Ｃｏ比が０．６５以下である負磁歪のＣｏ－Ｆｅ－Ｂ－Ｓｉの軟磁性合金からなり、かつ、酸素含有量は１０ｐｐｍ以下であり、直径が１０μｍ以下で、磁区構造が表面磁区とコア磁区の２層構造からなる。【選択図】図１

Description

本発明は、負磁歪アモルファスワイヤを用いて磁気ノイズを低減したＧＳＲセンサに関する。

ゼロ磁歪または弱負磁歪のＣｏＦｅＢＳｉ系合金のアモルファスワイヤに高周波のパルス電流を流すとワイヤ内部のスピンが高速に回転するＧＳＲ効果が知られている。ＧＳＲセンサは、この変化をアモルファスワイヤに巻回した検出コイルによって検出するＧＳＲ素子を利用した高感度磁気センサである。

従来のＧＳＲセンサは、特許文献１に開示されているように異方性磁界が小さく透磁率が高い、つまり磁壁が移動しやすいゼロ磁歪または弱負磁歪の感磁ワイヤを使用している。
上記アモルファスワイヤ内部の軸構造を模式的に示した斜視図を図４に示す。感磁ワイヤ４は、磁区構造の違いにより表面磁区（円周方向向きのスピン配列）４１とコア磁区（磁区方向向きのスピン配列）４２の２層に分かれる。表面磁区４１では、スピンが一定の円周方向に右回転と左回転に向いた磁区に分かれてバンブー構造となっており、表面磁区４１に１８０磁壁が存在している。一方、表面磁区４１の内周側にあるコア磁区４２では、多磁区構造を有し、多くの磁壁が存在する。
また、表面磁区４１とコア磁区４２の界面では、９０度磁壁が存在する。このように従来の磁性ワイヤ４は、表面磁区４１ではスピンが一定の円周方向を向いた左回転と右回転のスピン構造（配列）をもち、両者の間には１８０度磁壁を有する。コア磁区４２では多磁区構造を有し、表面磁区とコア磁区との間には９０度磁壁を有し、全体として磁気的複合構造となっていた。

特許文献２には、「零磁歪」とは、磁歪の絶対値が１０^－６未満を意味する。例えば、コロナ社出版の「磁気センサ理工学」の１３頁には、「（ＣｏＦｅ）_８０（ＳｉＢ）_２０において、Ｆｅ／Ｃｏが０．０７のとき、磁歪の絶対値が１０^－６未満となり、そのレベルの磁歪を零磁歪とする」旨の記述がされている。そこで特許文献１の発明は、これまでのＭＩセンサで使用されていたアモルファスワイヤを使用したものであったことを踏まえると、零磁歪または弱負磁歪の定義は、特許文献２の磁歪の絶対値が１０^－６未満をゼロ磁歪の定義と一致したものである。

従来のＧＳＲセンサは、ＧＨｚパルス電流で励起するため磁壁の移動は抑制され、スピン回転による磁化の変化を検知するものであるが、実際のパルス電流は、それが高速変化に至る過程で、パルス変化の初期と終期において穏やかに変化する過程を伴うことは工業的に避けられない。このタイミングで、スピン回転に伴って表面磁区の１８０度磁壁が消滅または発生することが起こり得る。表面磁区とコア磁区との間に存在する９０度磁壁がワイヤ内部に移動したり、表面方向に移動したりし得る。

磁壁が移動した場合、バルクハウゼンノイズを生じて大きな磁気ノイズを伴うという問題がある。この問題は、感磁ワイヤであるアモルファスワイヤの磁区構造と磁壁の移動に起因する。つまりコア部４２の多磁区構造部分に存在する磁壁および表層部４１とコア部４２の界面に存在する磁壁が、感磁ワイヤまたはそれを用いたＧＳＲセンサの磁気ノイズの発生源となり問題であった。

特許文献２には、零磁歪となる軟磁性合金からなるボルテックススピン構造を有する感磁ワイヤが開示されている。その記述によれば、ボルテックススピン構造によってヒステリシスは消失することが報告されているが、磁気センサ感度や磁気ノイズについては何の開示もされていない。磁壁を含まないボルテックススピン構造によって、バルクハウゼンノイズらよって生じる大きな磁気ノイズが抑制されることは考えられるが、磁気異方性が大きくなり感度が低下すると予想されるので、ボルテックススピン構造による検出力改善は今後の研究課題であると考えられる。

特許第５８３９５２７号公報特許第４６５０５９１号公報

本発明の課題は、現行のＧＳＲセンサに使用されているアモルファスワイヤの磁壁の移動を抑制する手段を見出して磁気ノイズの少ないＧＳＲ素子およびＧＳＲセンサを提供することである。磁壁の移動抑制は、ＧＳＲ効果の本質であるスピンの回転をも同時に抑制するので、センサ感度が低下する。つまり磁気ノイズとセンサ感度は背反現象であり、同時に改善することはむつかしい課題である。

本発明者らは、上記問題を解決するために鋭意研究した結果、［ａｔ．％］のＦｅ／Ｃｏ比を０．０６５以下とした異方性磁界が大きなＣｏ－Ｓｉ系の負磁歪のアモルファスワイヤを用いることで、磁壁の移動を抑制し磁気ノイズを大幅に低減すると同時に、スピン回転の抑制に対しては換算パルス周波数を高めると同時に表面磁区層の厚みを増加して、感度へ悪影響を相殺して、全体として磁気センサ感度の低下を防ぐことができることを見出した。
また、酸素などの不純物を極小化すると、局所的な磁壁移動のダンピング現象を無くして低ノイズ化を実現し、センサ感度の向上が図れることを見出した。
さらに、ワイヤ径を２μｍ以下にした場合、ワイヤ内部の磁区構造が消滅し、特許文献２に記載されているボルテックス磁区構造が発生する。ボルテックス磁区構造では、パルス電流に起因した円周方向のスピン回転は少し抑制されセンサ感度は低下するものの、磁壁の移動に伴う磁気ノイズがほぼ消滅するために、全体としては磁界検出力が大幅に向上することを見出した。

本発明の構成を、磁性ワイヤ、ＧＳＲ素子、ＧＳＲセンサの順に説明する。
＜磁性ワイヤ＞
（１）本発明の磁性ワイヤは、［ａｔ．％］のＦｅ／Ｃｏ比を０．０６５以下とした負磁歪で、ゼロ磁歪および弱負磁歪に比べてより厚い表面磁区とコア磁区からなる2層磁区構造を有する。またワイヤ直径が２μｍ以下の場合には、ボルテックススピン構造を有する。
なお、「ボルテックススピン構造」とは、ワイヤ表層部で各スピンが一定の円周方向に連続的に配列しているとともに、その表層部の内周側である内周部では各スピンがアモルファスワイヤの中心に近づくに従って徐々に円周方向から軸方向に回転していき、そのワイヤ中心部では軸方向に向いている連続的なスピン配列となる構造をいう。特許文献２に詳しく記載されている。ここでいう「スピン」とは、１原子当たりの磁気モーメントをいう。

（２）特許文献２に記載されているボルテックススピン構造の斜視断面図を図１に模式的に示して説明する。断面Ａはワイヤの軸方向に垂直な面であり、断面Ｂはワイヤの軸方向に沿った中央部で切断した面である。感磁ワイヤ１は、スピン配列の異なる表層部１１と内側部１２の２層からなる。
先ず表層部１１について説明する。断面Ａの表層部１１では、スピンが一定の円周方向へ向いている。それゆえ、スピンは全体として連続的に配列し円周方向に閉じて（循環または還流して）おり、表層部１１には磁壁が全く存在しない。そして表層部１１を構成する断面ＢのＸ１－Ｘ２－Ｘ３－Ｙ１領域（図１では、代表例としてＸ１－Ｘ５線で示す。）に存在する各スピンは、表層部１１の最表面と同じスピン配列となっている。

次に内側部１２のスピン配列を説明する。断面Ｂ上のＹ１－Ｘ３－Ｘ６－Ｙ３領域（図１では、代表例としてＸ５－Ｘ６線で示す。）で、表層部１１と内側部１２との境界（Ｘ５）でのスピンは、表層部１１のスピンと同じ向きである。Ｘ５からＸ６に向かうにつれて、すなわち、軸中心に近づくにつれて、スピンはその向きを円周方向から軸方向に向けて徐々に傾斜していき、軸中心（Ｘ６）において軸方向（感磁ワイヤ１の中心線方向）に向きが一致する。このようなスピン傾斜配列は、断面ＢのＹ１－Ｙ２線上においても、さらに断面ＢのＹ１－Ｘ３－Ｘ６－Ｙ３領域中のいずれの部分でも同様に存在する。
このように本発明に係る感磁ワイヤ１の内側部１２には磁壁が存在しない。また、表層部１１Ｓ内側部１２の境界面でも、スピンは連続的に配列しており磁壁が存在しない。このようなスピン配列全体で本発明ではボルテックススピン構造と呼んでいる。なお、本明細書でいう「スピン配列」は、種に、各スピンの磁気モーメントの分布状況を意味するが、適宜単に「スピン配列」を「スピン」とも呼ぶ。

（３）本発明の磁性ワイヤが使用されるＧＳＲセンサの概略は次のとおりである。
すべてのスピンは、印可された磁場である印可磁場の大きさに応じて、その印可磁場の方向に傾く。磁性ワイヤにパルス電流が流れると、そのパルス電流により、磁性ワイヤの円周方向に磁場が形成され、磁性ワイヤ中のスピンは円周方向に向く。この磁性ワイヤのスピンの回転による変化を、ＧＳＲセンサは、ピックアップコイルで検出する。

＜ＧＳＲ素子＞
（１）本発明は、上述した負磁歪のＣｏ－Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ系合金からなる直径１０μｍ以下の磁性ワイヤを磁気検出体とする素子でもある。
本発明のＧＳＲ素子は、従来の公知であるＧＳＲ素子に対して、その磁気検出体である磁性ワイヤのみを本発明の上述した磁性ワイヤで置き換えたものであれば足りる。ＧＳＲ素子の構成自体は、特許文献１に記載されているように、基板と、上述した本発明の磁性ワイヤと、該磁性ワイヤを内包する絶縁体と、該磁性ワイヤの周囲に巻回した検出コイルと、該磁性ワイヤおよび該検出コイルから延設された電極端子とが含まれる。

（２）ＧＳＲ素子の磁性ワイヤ中の各スピンは、外部磁場の大きさに応じて、その外部磁場の方向に傾いている。そこへパルス発振回路により発生した０．５～４ＧＨｚのパルス電流を供給すると、磁性ワイヤの円周方向に磁場が形成され、磁性ワイヤ内のスピンは円周方向に回転する。ＧＳＲセンサは、このスピンの向きの変化を検出コイルで検出する。前記のパルス電流を遮断するときもどうようの変化が生じ、その変化が検出され得る。この本発明の［ａｔ．％］のＦｅ／Ｃｏ比を０．０６５以下の負磁歪のアモルファスワイヤを使ったＧＳＲ素子をＧＳＲセンサに使用することで、後述の優れた効果が発揮される。

＜ＧＳＲセンサ＞
（１）本発明は、上記の磁性ワイヤやＧＳＲ素子のみならず、それらを用いたＧＳＲセンサとしても把握される。本発明のＧＳＲセンサは、従来のＧＳＲセンサに対して、その磁気検出体である磁性ワイヤのみを本発明の上述した磁性ワイヤで置き換えたものであれば足りる。すなわち、本発明のＧＳＲセンサは、本発明の負磁歪の磁性ワイヤと、該磁性ワイヤの周囲に巻回した検出コイルと、該磁性ワイヤにパルス電流を通電するパルス発振回路と、該検出コイルの検出電圧から外部磁界の強度に対応する信号に変換する信号処理回路とからなる。
（２）本発明のＧＳＲセンサは、前出の負磁歪の磁性ワイヤを使用しているため、磁壁の移動が抑制されており、磁気ノイズが小さくなるという特性を有し、かつパルス電流の換算パルス周波数と表面磁区層の厚みを厚くして高いセンサ感度を維持することができるものである。ＧＳＲセンサの構成自体も、前述した公報等で公知であり、それらの公知の構成やその他の公知の構成を本発明のＧＳＲセンサに利用可能である。

このように本発明のＧＳＲ素子やＧＳＲセンサは、従来のＧＳＲ素子やＧＳＲセンサの感磁ワイヤを、負磁歪の感磁ワイヤに置き換えることで、磁気ノイズを抑制し、かつ高いセンサ感度を維持して優れた磁界検出力を得ることができる。

磁性ワイヤのボルテックススピン構造を模式的に示す斜視図である。ＧＳＲ素子の平面図である。ＧＳＲセンサの電子回路の概念図である。従来の磁性ワイヤ内部の磁気的複合構造を模式的に示す斜視図である。

第１実施形態について、適宜従来例と比較しつつ説明する。
＜構成＞
（１）合金組成
感磁ワイヤは、［ａｔ．％］のＦｅ／Ｃｏ比を０．０６５以下とした負磁歪となるＣｏ－Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ系の軟磁性合金で、直径は１０μｍ以下である。また酸素含有量は１０ｐｐｍ以下とすることが必要である。
本ワイヤは表面磁区とコア磁区との２層の磁区構造を有し、Ｆｅ／Ｃｏ比が小さくなるほど表面磁区の厚みが大きくなる。その比が０．０６５を超えて０．０７程度になるとゼロ磁歪となって磁壁が移動しやすくなり、磁気ノイズが増加して好ましくない。
また、ＣｏとＦｅとの含有量の合計は７５%から８０％程度が好ましい。７５％未満の場合、飽和磁化の強さが小さくなり、センサの感度が低下する。８０％を超えるとアモルファス形成元素であるＳｉやＢの含有量が少なくなり、アモルファスワイヤの製造が困難になる。
さらに、酸素含有量は１０ｐｐｍ以下である。１０ｐｐｍを超えて増加すると局所的な磁壁移動が発生しやすくなり、磁気ノイズの原因となる。
感磁ワイヤの直径は、１０μｍ以下で直径が細くなるほどワイヤ内部の磁区構造が減少する。また、直径が２μｍ以下の場合ボルテックス磁区構造が発生する。

（２）熱処理
この供試材であるアモルファスワイヤは、４０～７６ｋｇ／ｍｍ^２の張力を付与して基板に整列させた後、４０ｋｇ／ｍｍ^２の張力を付与して２５０～３５０℃で張力熱処理することが好ましい。この張力熱処理によって、表面磁区の厚みを増加させて磁区ノイズを抑制すると同時にセンサ感度を増加させることができる。

（３）ＧＳＲ素子
本発明に係る第１実施形態のＧＳＲ素子２の構成について、図２の概念図を用いて説明する。
先ず、磁性ワイヤ２１の周囲に絶縁物（図示せず）を介して配置された検出コイル２２が基板２０上に配設される。磁性ワイヤ２１の両端には、パルス電流を印可するための電極２１１に接続されている。検出コイル２２は、外部磁場に応じて変化する電圧を検出するための電極２２１に接続されている。磁性ワイヤ１の長さは０．２～２ｍｍとし、コイルピッチを５μｍ以下とし、検出コイル２２の巻き数は３０～２，０００回とした。

（４）ＧＳＲセンサ
本発明に係るＧＳＲセンサの電子回路について、図３を用いて説明する。ＧＳＲセンサ３はＧＳＲ素子２、パルス発振回路３１、信号処理回路３２からなる。
パルス発振回路３１により発生した０．５～４ＧＨｚ相当の換算パルス周波数をもち、５０～１００ｍＡのパルス電流をＧＳＲ素子２の磁性ワイヤ２１へ供給する。すると、外部磁場とパルス電流によるワイヤ円周方向の磁場との作用によって、磁性ワイヤ２１中のスピンの回転に基づく電圧が検出コイル２２で発生する。なお、換算パルス周波数は、先ずパルス電流波形のパルスの立ち上がり、もしくは、立下りの時間Δｔを求め、次にそのΔｔが、波の２分の１周期に相当するとして求めた周期から算出したものである。

次に、前記パルス電流が立ち上がった後、サンプルタイミング調整回路３２１によって、所定のタイミングでアナログスイッチ３２２が短時間のスイッチング（オン－オフ）をする。これによりアナログスイッチ３２２は、検出コイル３に発生した外部磁場に対応した電圧を、バッファー回路を介してサンプリングして増幅器３２３へ伝える。パルス電流を遮断するとき（立下りのとき）も同様である。なお、検出コイルの抵抗が１ｋΩ以下と小さい場合にはバッファー回路を省略してもよい。
ここに示した構成は一例であり、その他公知のＧＳＲセンサの電子回路を採用してもよい。

＜測定＞
ＧＳＲ特性は、ＧＳＲセンサ６を±２４０Ａ／ｍ、１０Ｈｚの磁場中に設置し、ＧＳＲ素子２の磁性ワイヤ１に換算パルス周波数２ＧＨｚの８０ｍＡのパルス電流を入力し、検出コイル２２に発生した電圧信号を上記の信号処理回路３２で信号処理して、検出コイル２２から出力される各磁場の電圧を測定して、磁気ノイズとセンサ感度を求めて評価した。
パルス電流の立ち上がり時間、立ち下り時間は共に０．２５ｎｓであった。なお、ここでパルスの立ち下り部で検出したが、立ち上がり部でもよく、両方でもよい。

＜磁気センサの特性＞
磁気ノイズ特性は、従来のゼロ磁歪ワイヤに比べて、同一コイル巻き数の素子の場合、磁気ノイズは１／１０程度減少し、センサ感度は同等であった。

第２実施形態について、以下に説明する。
磁性ワイヤの直径を２μｍ以下としたもので、他の構成は第１実施形態と同一である。
磁性ワイヤの直径を２μｍ以下とすると、磁区構造はボルテックス構造となり、磁壁が消滅する。その結果、磁壁移動に伴う磁気ノイズが激減する。第1実施形態と比較して、磁気ノイズは同じコイル巻き数の場合、センサ感度は１／２程度に小さくなるが、磁気ノイズは１／２以下となる。
また、励磁パルス電流の強さは、２５～５０ｍＡ程度となり、第１実施形態に比べて１／２程度と小さくなる。電流が小さくなる理由は、異方性磁界は２倍程度大きくなるが、円周方向磁界はワイヤ径に反比例するため４倍程度で大きくなるためである。

［実施例１］
実施例１を磁性ワイヤ、ＧＳＲ素子、ＧＳＲセンサの順に説明する。
（１）磁性ワイヤ
改良テイラー法により作製した（Ｃｏ_９６Ｆｅ_４）_７６Ｓｉ_１２Ｂ_１２［ａｔ．％］の合金組成で、０．０４１のＦｅ／Ｃｏ比を有し、酸素含有量を５ｐｐｍとし、直径１０μｍのアモルファスワイヤを、本発明の実施例に係る磁性ワイヤとした。このアモルファスワイヤを７６ｋｇ／ｍｍ２の張力を負荷して基板に整列させた後、５０ｋｇ／ｍｍ２の張力を負荷して３００℃で張力熱処理を行なった。
なお、比較例として、（Ｃｏ_９３．７Ｆｅ_６．３）_７６Ｓｉ_１２Ｂ_１２［ａｔ．％］の合金組成で、０．０６７のＦｅ／Ｃｏ比を有し、酸素含有量を３０ｐｐｍとした直径１０μｍで、一定の円周方向のスピン構造を表面磁区に有し、内部にコア磁区を有するアモルファスワイヤを準備した。

（２）ＧＳＲ素子
本発明に係る実施例１であるＧＳＲ素子２の構成について、図２の概念図を用いて説明する。
先ず、磁性ワイヤ１の周囲には絶縁物（図示せず）を介して配置された検出コイル３が基板１０上に配設される。磁性ワイヤ１の両端には、パルス電流を印可するための電極５１に接続されている。検出コイル３は、外部磁場に応じて変化する電圧を検出するための電極５２に接続されている。磁性ワイヤの長さは２ｍｍとし、コイルピッチを３μｍとして、検出コイル３０の巻き数は５６０ターンとした。

（３）ＧＳＲセンサ
本発明に係る実施例であるＧＳＲセンサ３の電子回路を、図３を用いて説明する。ＧＳＲセンサ３は、ＧＳＲ素子２、パルス発振回路３１、信号処理回路３２からなる。センサの動作は以下のとおりである。
パルス発振回路３１により発生した２ＧＨｚ相当の換算パルス周波数をもつパルス電流をＧＳＲ素子２中の磁性ワイヤ２１に供給する。すると、外部磁場とパルス電流によるワイヤ円周方向の磁場との作用によって、磁性ワイヤ１中のスピンの回転に基づく電圧が検出コイル２２で発生する。
次に、パルス電流が立ち上がった後、サンプルタイミング調整回路３２１によって、所定のタイミングでアナログスイッチ３２２が短時間のスイッチング（オン－オフ）をする。これにより、アナログスイッチ３２２は、検出コイルに発生した外部磁場に対応した電圧をバッファー回路３２０を介し、サンプリングして増幅器３２３に伝える。パルス電流を遮断するとき（立ち下がりのとき）も同様である。

＜測定＞
本実施例に関するＧＳＲ特性は、ＧＳＲセンサ６を±２４０Ａ／ｍ、１０Ｈｚの磁場中に設置し、ＧＳＲ素子２の磁性ワイヤ１に換算パルス周波数２ＧＨｚの８０ｍＡのパルス電流を入力し、検出コイル２２に発生した電圧信号を上記の信号処理回路３２で信号処理して、検出コイル３～出力される各磁場の電圧を測定して、磁気ノイズとセンサ感度を求めて評価した。
パルス電流の立ち上がり時間、立ち下り時間は共に０．２５ｎｓであった。なお、ここでパルスの立ち下り部で検出したが、立ち上がり部でもよく、両方でもよい。

実施例１の磁気ノイズ特性は、比較例のゼロ磁歪のアモルファスワイヤの磁気ノイズ１．２ｎＴで、センサ感度４００ｍＶ／Ｇに比べて、磁気ノイズは０．１ｎＴで１／１０に減少し、センサ感度は４００ｍＶ／Ｇで同等であった。

［実施例２］
実施例２は、実施例１において磁性ワイヤを（Ｃｏ_９８Ｆｅ_２）_７６Ｓｉ_１２Ｂ_１２［ａｔ．％］の合金組成で、０．０２のＦｅ／Ｃｏ比を有し、酸素含有量を５ｐｐｍとした直径１０μｍのアモルファスワイヤに変更したものである。
その結果、磁気ノイズ特性は０．０８ｎＴで１／１０程度に減少し、ンサ感度は３８０ｍＶ／Ｇで同等であった。

［実施例３］
実施例３は、実施例１において、磁性ワイヤの直径を１μｍのボルテックス磁区構造を有するアモルファスワイヤに変更したものである。
その結果、磁気ノイズ特性は０．０５ｎＴで１／２０程度に減少し、センサ感度は６００ｍＶ／Ｇと向上した。

本発明による磁性ワイヤ、ＧＳＲ素子及びＧＳＲセンサは、磁気ノイズを大幅に抑制し、磁気検出力を改善する。これにより、医療機器や携帯電話をはじめとする小型電子機器の超小型磁気センサに適用が可能である。

１：磁性ワイヤ
１１：表層部
１２；内側部
２；ＧＳＲ素子
２０；基板
２１；磁性ワイヤ
２１１；電極
２２；検出コイル
２２１；電極
３；ＧＳＲセンサ
３１；パルス発振回路
３２；信号処理回路
３２０；バッファー回路
３２１；サンプルタイミング調整回路
３２２；アナログスイッチ
３２３；増幅器
４；従来の磁性ワイヤ
４１；表面磁区
４２；コア磁区

Claims

負磁歪のＣｏ－Ｓｉ系アモルファスワイヤ（以下、磁性ワイヤという。）と前記磁性ワイヤにコイルを巻きつけた磁界検出素子と前記磁界検出素子が生み出す磁界信号に対応した電圧を処理する信号処理回路からなるＧＳＲセンサにおいて、
前記磁性ワイヤは、［ａｔ．％］のＦｅ／Ｃｏ比を０．０６５以下としたＣｏ－Ｆｅ－Ｂ－Ｓｉ系の負磁歪軟磁性合金で１０ｐｐｍ以下の酸素含有量からなり、
前記磁性ワイヤは、直径は１０μｍ以下にて、磁区構造は表面磁区とコア磁区の２層構造からなることを特徴するＧＳＲセンサ。
請求項１において、
前記磁性ワイヤの直径は、２μｍ以下にて、
前記磁区構造は、表層部で各スピンが一定の円周方向に連続的に配列しているとともに、その表層部の内周側である内側部ではスピンが前記磁性ワイヤの中心に近づくに従って徐々に円周方向から軸方向に回転していき前記磁性ワイヤ中心では軸方向に向く、連続的なスピン配列となるボルテックススピン構造を有していることを特徴とするＧＳＲセンサ。
請求項１または２において、
パルス電流は、０．５ＧＨｚ～４ＧＨｚの換算パルス周波数を有し、前記磁性ワイヤの異方性磁界の１．５倍以上の表面円周磁界を生み出すパルス電流の強さを有することを特徴とするＧＳＲセンサ。