JPH0763832A - 磁気センサおよび磁界検出方法 - Google Patents
磁気センサおよび磁界検出方法Info
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- JPH0763832A JPH0763832A JP5210052A JP21005293A JPH0763832A JP H0763832 A JPH0763832 A JP H0763832A JP 5210052 A JP5210052 A JP 5210052A JP 21005293 A JP21005293 A JP 21005293A JP H0763832 A JPH0763832 A JP H0763832A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】感度、S/N 比および測定精度が高く、かつ、単
純な部品構成で磁界極性検出が可能な磁気センサおよび
磁界検出方法を提供すること。 【構成】上記目的は、両端に少なくとも１対の電極を有
する導体の表面に、直接にあるいは非磁性絶縁体を介し
て、少なくとも１個の磁性体を設けてなることを特徴と
する磁気センサとすること、および、両端に少なくとも
１対の電極を有する導体の表面に、直接にあるいは非磁
性絶縁体を介して少なくとも１個の磁性体を設け、上記
導体に高周波電流を印加し、上記導体のインピーダンス
が外部磁界に応じて変化することに基づいて、外部磁界
を検出することを特徴とする磁界検出方法とすることに
よって達成することができる。
純な部品構成で磁界極性検出が可能な磁気センサおよび
磁界検出方法を提供すること。 【構成】上記目的は、両端に少なくとも１対の電極を有
する導体の表面に、直接にあるいは非磁性絶縁体を介し
て、少なくとも１個の磁性体を設けてなることを特徴と
する磁気センサとすること、および、両端に少なくとも
１対の電極を有する導体の表面に、直接にあるいは非磁
性絶縁体を介して少なくとも１個の磁性体を設け、上記
導体に高周波電流を印加し、上記導体のインピーダンス
が外部磁界に応じて変化することに基づいて、外部磁界
を検出することを特徴とする磁界検出方法とすることに
よって達成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気センサ及び磁界検出
方法に係り、特に感度、S/N 比、測定精度が高く、しか
も単純な構成で磁界極性検出が可能な磁気センサ及び磁
界検出方法に関する。
方法に係り、特に感度、S/N 比、測定精度が高く、しか
も単純な構成で磁界極性検出が可能な磁気センサ及び磁
界検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果型磁気センサ(以下、MR セ
ンサと略称する)は、主に、磁気記録装置の再生用ヘッ
ド、変位センサ(マグネスケール)、角度センサ(エンコ
ーダ)などの磁界検出用センサとして用いられている。
これらの場合、N 極と S 極が記録された媒体上を MR
センサを非接触で移動させ、媒体からの磁界強度に応じ
てMR センサの抵抗値が変化することを利用して、記録
信号、移動距離あるいは回転角度を検出することを動作
原理としている。
ンサと略称する)は、主に、磁気記録装置の再生用ヘッ
ド、変位センサ(マグネスケール)、角度センサ(エンコ
ーダ)などの磁界検出用センサとして用いられている。
これらの場合、N 極と S 極が記録された媒体上を MR
センサを非接触で移動させ、媒体からの磁界強度に応じ
てMR センサの抵抗値が変化することを利用して、記録
信号、移動距離あるいは回転角度を検出することを動作
原理としている。
【０００３】磁気記録装置の高記録密度化、変位セン
サ、角度センサの変位あるいは角度の高分解能化のため
には、高感度で高 S/N 比を有する MR センサの開発が
望まれる。センサの感度及び S/N 比が低いと、高記録
密度化、高分解能化が不可能となるだけでなく、センサ
〜媒体間の距離を近づける必要が生じ、センサが媒体に
衝突するという問題が起る可能性がある。
サ、角度センサの変位あるいは角度の高分解能化のため
には、高感度で高 S/N 比を有する MR センサの開発が
望まれる。センサの感度及び S/N 比が低いと、高記録
密度化、高分解能化が不可能となるだけでなく、センサ
〜媒体間の距離を近づける必要が生じ、センサが媒体に
衝突するという問題が起る可能性がある。
【０００４】従来、MR センサとしては、強磁性体の磁
気抵抗効果を利用したものが多く使用されてきた。磁気
抵抗効果は、強磁性体の抵抗(R)が強磁性体の磁化方向
と強磁性体に流す電流方向との間の角度θによって、下
式 R ＝ R0 ＋ △R cos2θ (1) に従って変化する現象である。θは外部磁界によって磁
化が方向を変えることによって変化する。ここで、R0
は磁化方向が電流方向と垂直になった場合の抵抗、△R
は磁化方向と電流方向とが平行になった場合の抵抗と R
0 との差である。MR センサの S/N 比は△R/R0(磁気抵
抗比)で表される。従来 MR センサに用いられてきた代
表的な強磁性体である NiFe 、NiCo 、NiCu 合金などで
は、磁気抵抗比は何れも数％程度(室温)と低く、また、
△R そのものも小さな値でしかなかった。従って、これ
らを用いた MR センサは S/N 比、感度ともに不十分で
あった。
気抵抗効果を利用したものが多く使用されてきた。磁気
抵抗効果は、強磁性体の抵抗(R)が強磁性体の磁化方向
と強磁性体に流す電流方向との間の角度θによって、下
式 R ＝ R0 ＋ △R cos2θ (1) に従って変化する現象である。θは外部磁界によって磁
化が方向を変えることによって変化する。ここで、R0
は磁化方向が電流方向と垂直になった場合の抵抗、△R
は磁化方向と電流方向とが平行になった場合の抵抗と R
0 との差である。MR センサの S/N 比は△R/R0(磁気抵
抗比)で表される。従来 MR センサに用いられてきた代
表的な強磁性体である NiFe 、NiCo 、NiCu 合金などで
は、磁気抵抗比は何れも数％程度(室温)と低く、また、
△R そのものも小さな値でしかなかった。従って、これ
らを用いた MR センサは S/N 比、感度ともに不十分で
あった。
【０００５】最近、Fe/Cr 多層膜において磁気抵抗比が
50％程度となる現象が発見された(巨大磁気抵抗効果:
M.N.Baibich , J.M.Broto , A.Fert , F.Nguyen Van Da
u ,F.Petroff , P.Eitenne , G.Creuzet , A.Friedrich
and J.Chazelas ; Phys.Rev.Lett.,61,2472,'88)が、
動作温度が4.2Ｋと低温であり、また、20kOe という大
きな磁界印加が必要であるため、実用には向いていな
い。さらに、抵抗の外部磁界依存性に大きなヒステリシ
スが現れるため測定精度が低いという欠点もある。
50％程度となる現象が発見された(巨大磁気抵抗効果:
M.N.Baibich , J.M.Broto , A.Fert , F.Nguyen Van Da
u ,F.Petroff , P.Eitenne , G.Creuzet , A.Friedrich
and J.Chazelas ; Phys.Rev.Lett.,61,2472,'88)が、
動作温度が4.2Ｋと低温であり、また、20kOe という大
きな磁界印加が必要であるため、実用には向いていな
い。さらに、抵抗の外部磁界依存性に大きなヒステリシ
スが現れるため測定精度が低いという欠点もある。
【０００６】また、式(1)から明らかなように、磁気抵
抗効果は磁界反転に対して対称であるため、外部磁界の
極性を検出するためには、バイアス磁界を印加して、動
作点を移動させる必要がある。バイアス磁界印加法とし
ては、磁気抵抗素子に隣接して絶縁体を介してバイアス
用導体ラインを新たに配置し、バイアス用導体ラインに
直流バイアス電流を流し、直流バイアス電流が磁気抵抗
素子部に作る磁界を利用する方法が提案されている。し
かし、この方法では構成部品数が増え、部品設計上及び
部品作製上複雑さを伴うという問題がある。
抗効果は磁界反転に対して対称であるため、外部磁界の
極性を検出するためには、バイアス磁界を印加して、動
作点を移動させる必要がある。バイアス磁界印加法とし
ては、磁気抵抗素子に隣接して絶縁体を介してバイアス
用導体ラインを新たに配置し、バイアス用導体ラインに
直流バイアス電流を流し、直流バイアス電流が磁気抵抗
素子部に作る磁界を利用する方法が提案されている。し
かし、この方法では構成部品数が増え、部品設計上及び
部品作製上複雑さを伴うという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の MR センサは S/N 比、感度及び測定精度が低く、
また、磁界の極性を検出するためには、部品構成が複雑
になるという欠点があった。
来の MR センサは S/N 比、感度及び測定精度が低く、
また、磁界の極性を検出するためには、部品構成が複雑
になるという欠点があった。
【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の有してい
た課題を解決して、感度、S/N 比および測定精度が高
く、かつ、単純な部品構成で磁界極性検出が可能な磁気
センサおよび磁界検出方法を提供することにある。
た課題を解決して、感度、S/N 比および測定精度が高
く、かつ、単純な部品構成で磁界極性検出が可能な磁気
センサおよび磁界検出方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、両端に少な
くとも１対の電極を有する導体の表面に、直接にあるい
は非磁性絶縁体を介して、少なくとも１個の磁性体を設
けてなることを特徴とする磁気センサとすること、およ
び、両端に少なくとも１対の電極を有する導体の表面
に、直接にあるいは非磁性絶縁体を介して少なくとも１
個の磁性体を設け、上記導体に高周波電流を印加し、上
記導体のインピーダンスが外部磁界に応じて変化するこ
とに基づいて、外部磁界を検出することを特徴とする磁
界検出方法とすることによって達成することができる。
くとも１対の電極を有する導体の表面に、直接にあるい
は非磁性絶縁体を介して、少なくとも１個の磁性体を設
けてなることを特徴とする磁気センサとすること、およ
び、両端に少なくとも１対の電極を有する導体の表面
に、直接にあるいは非磁性絶縁体を介して少なくとも１
個の磁性体を設け、上記導体に高周波電流を印加し、上
記導体のインピーダンスが外部磁界に応じて変化するこ
とに基づいて、外部磁界を検出することを特徴とする磁
界検出方法とすることによって達成することができる。
【００１０】
【作用】上記構成の磁気センサ及び磁界検出方法は、高
周波においてインピーダンスが外部磁界に応じて大きく
変化する現象を利用しているため、高 S/N 比、高感
度、高精度となる。また、高周波電流印加用導体がバイ
アス用導体ラインを兼ねているため、単純な部品構成に
よって外部磁界の極性検出が可能となる。以下、図１及
び図２によって本発明の作用についてやや詳細に説明す
る。図１は本発明磁気センサの構成の概要を示す図で、
両端に１対の電極１を有する導体２の表面に複数個の磁
性体３が設けられた構成からなることを示す。このよう
な構造を有する磁気センサの或る周波数 f でのインピ
ーダンス Z(f)は、 Z(f) ＝ Z0(f) ＋ △Zmag(f) (2) で表される。ここで、Z0(f)は磁性体３が設置されてい
ない導体２のみのインピーダンス、△Zmag(f)は磁性体
３が設置されたことによるインピーダンスの増加分であ
る。Z0(f)は周波数が数GHz以下では殆ど周波数に依存せ
ず一定値となる。一方、△Zmag(f)は磁性体の比透磁率
μr(f)と △Zmag(f) ∝ f ・μr(f) (3) の関係にある。磁性体に外部磁界を印加していくと、μ
r(f)の値は徐々に小さくなり、外部磁界の大きさが磁性
体の異方性磁界に比べて十分大きな値になると、μr(f)
は遂に０となる。従って、図１の磁気センサの S/N 比
は △Zmag(f)/(Z0(f) ＋ △Zmag(f)) (4) で表せることになる。ここで、Z0(f)の値は小さく、△Z
mag(f)は高周波領域で非常に大きな値となるため、この
磁気センサは非常に大きな S/N 比を持つことになる。
また、磁性体として異方性磁界が低くヒステリシスの小
さな材料を選ぶことができるため、感度、測定精度も高
くすることができる。
周波においてインピーダンスが外部磁界に応じて大きく
変化する現象を利用しているため、高 S/N 比、高感
度、高精度となる。また、高周波電流印加用導体がバイ
アス用導体ラインを兼ねているため、単純な部品構成に
よって外部磁界の極性検出が可能となる。以下、図１及
び図２によって本発明の作用についてやや詳細に説明す
る。図１は本発明磁気センサの構成の概要を示す図で、
両端に１対の電極１を有する導体２の表面に複数個の磁
性体３が設けられた構成からなることを示す。このよう
な構造を有する磁気センサの或る周波数 f でのインピ
ーダンス Z(f)は、 Z(f) ＝ Z0(f) ＋ △Zmag(f) (2) で表される。ここで、Z0(f)は磁性体３が設置されてい
ない導体２のみのインピーダンス、△Zmag(f)は磁性体
３が設置されたことによるインピーダンスの増加分であ
る。Z0(f)は周波数が数GHz以下では殆ど周波数に依存せ
ず一定値となる。一方、△Zmag(f)は磁性体の比透磁率
μr(f)と △Zmag(f) ∝ f ・μr(f) (3) の関係にある。磁性体に外部磁界を印加していくと、μ
r(f)の値は徐々に小さくなり、外部磁界の大きさが磁性
体の異方性磁界に比べて十分大きな値になると、μr(f)
は遂に０となる。従って、図１の磁気センサの S/N 比
は △Zmag(f)/(Z0(f) ＋ △Zmag(f)) (4) で表せることになる。ここで、Z0(f)の値は小さく、△Z
mag(f)は高周波領域で非常に大きな値となるため、この
磁気センサは非常に大きな S/N 比を持つことになる。
また、磁性体として異方性磁界が低くヒステリシスの小
さな材料を選ぶことができるため、感度、測定精度も高
くすることができる。
【００１１】このように、本発明の磁気センサは、導体
２に高周波電流を印加したとき、該導体２のインピーダ
ンスが外部磁界７に応じて変化することに基づいて該外
部磁界７を検出することを動作原理とする。なお、ここ
で、電極１は、高周波電流印加用と電圧検出用というよ
うに複数対であっても、同様の効果を得ることができ
る。また、磁性体３は１個であっても同様の効果を得る
ことができる。
２に高周波電流を印加したとき、該導体２のインピーダ
ンスが外部磁界７に応じて変化することに基づいて該外
部磁界７を検出することを動作原理とする。なお、ここ
で、電極１は、高周波電流印加用と電圧検出用というよ
うに複数対であっても、同様の効果を得ることができ
る。また、磁性体３は１個であっても同様の効果を得る
ことができる。
【００１２】図２は本発明磁気センサの別の構成の概要
を示す図であり、図１の A‐A' 断面を表した図に対応
している。(a)、(b)では磁性体３が導体２の周りを１周
するように、(c)、(d)では磁性体３が導体２を挟むよう
に設けられていることを示す。また、(a)、(c)では磁性
体３が導体２に直接設けられており、(b)、(d)では磁性
体３が導体２に非磁性絶縁体４を介して設けられている
ことを示す。図２のような構成とすることによって、導
体２から発生した高周波磁界に対する磁性体３の反磁界
の影響が回避されるとともに磁束漏れを抑えることがで
き、大きな S/N比を得ることができる。
を示す図であり、図１の A‐A' 断面を表した図に対応
している。(a)、(b)では磁性体３が導体２の周りを１周
するように、(c)、(d)では磁性体３が導体２を挟むよう
に設けられていることを示す。また、(a)、(c)では磁性
体３が導体２に直接設けられており、(b)、(d)では磁性
体３が導体２に非磁性絶縁体４を介して設けられている
ことを示す。図２のような構成とすることによって、導
体２から発生した高周波磁界に対する磁性体３の反磁界
の影響が回避されるとともに磁束漏れを抑えることがで
き、大きな S/N比を得ることができる。
【００１３】なお、外部磁界７に対する磁性体３の反磁
界の影響を回避し、感度を向上させるためには、図１の
ように磁性体３の形状を長辺方向が外部磁界７と平行に
なるような短冊状とすることが有利である。図３に反磁
界係数(Nd)の磁性体形状依存性を示す。ここでは、磁性
体の幅を10μm、厚さを1.5μmとした場合について示し
た。反磁界(Hd)と Nd とは Hd ＝ Nd ・ 4πMs (5) の関係にある。ここで、4πMs は飽和磁化である。図３
の結果から、反磁界の影響を完全に回避するためには、
磁性体の長さを500μm以上とする必要があることがわか
る。すなわち、短冊状の形状が望ましいことが理解でき
る。
界の影響を回避し、感度を向上させるためには、図１の
ように磁性体３の形状を長辺方向が外部磁界７と平行に
なるような短冊状とすることが有利である。図３に反磁
界係数(Nd)の磁性体形状依存性を示す。ここでは、磁性
体の幅を10μm、厚さを1.5μmとした場合について示し
た。反磁界(Hd)と Nd とは Hd ＝ Nd ・ 4πMs (5) の関係にある。ここで、4πMs は飽和磁化である。図３
の結果から、反磁界の影響を完全に回避するためには、
磁性体の長さを500μm以上とする必要があることがわか
る。すなわち、短冊状の形状が望ましいことが理解でき
る。
【００１４】本発明の磁気センサでは、導体２及び磁性
体３の膜厚を厚くすることにより、Z0を下げ、△Zmagを
上げることができるため、これらの膜厚を適宜に設定す
ることによって、感度及び S/N 比をさらに向上させる
ことが可能である。この際、磁性膜３の膜厚を厚くする
と、表皮効果のために、磁性体３の有効体積が減少して
しまう。表皮効果を回避するためには、磁性体３の断面
構造を、図４に示すように、磁性層５と非磁性絶縁層６
とを交互に積層した多層構造とすることが効果的であ
る。なお、この場合、磁性層５の厚さを表皮深さよりも
薄くすること、また、非磁性絶縁層６の厚さを磁性層５
間の電気的絶縁を保ち得る厚さ以上とすることが効果的
である。
体３の膜厚を厚くすることにより、Z0を下げ、△Zmagを
上げることができるため、これらの膜厚を適宜に設定す
ることによって、感度及び S/N 比をさらに向上させる
ことが可能である。この際、磁性膜３の膜厚を厚くする
と、表皮効果のために、磁性体３の有効体積が減少して
しまう。表皮効果を回避するためには、磁性体３の断面
構造を、図４に示すように、磁性層５と非磁性絶縁層６
とを交互に積層した多層構造とすることが効果的であ
る。なお、この場合、磁性層５の厚さを表皮深さよりも
薄くすること、また、非磁性絶縁層６の厚さを磁性層５
間の電気的絶縁を保ち得る厚さ以上とすることが効果的
である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の磁気センサ及び磁界検出方法
について、実施例によって具体的に説明する。まず磁気
センサのタイプとしては図１、図２(a)のものを選び、
導体２として膜厚２μmの Cu を、磁性層５として膜厚
0.05μmの NiFe 合金を、非磁性絶縁層６として0.1μm
の SiO2 を用い、磁性体３の総膜厚さは1.5μmとした。
また、導体２の幅は10μm、長さは100μm、磁性体３の
幅は10μm、長さは1000μm、磁性体３の個数は６個とし
た。なお、磁性体３の短辺方向が磁気異方性の容易軸方
向である。
について、実施例によって具体的に説明する。まず磁気
センサのタイプとしては図１、図２(a)のものを選び、
導体２として膜厚２μmの Cu を、磁性層５として膜厚
0.05μmの NiFe 合金を、非磁性絶縁層６として0.1μm
の SiO2 を用い、磁性体３の総膜厚さは1.5μmとした。
また、導体２の幅は10μm、長さは100μm、磁性体３の
幅は10μm、長さは1000μm、磁性体３の個数は６個とし
た。なお、磁性体３の短辺方向が磁気異方性の容易軸方
向である。
【００１６】上記構成の磁気センサについて、電極１間
に高周波電流を流し、電極１間の電圧を常温で測定し
た。電圧変化率(△V/V(O))の周波数(f)依存性を図５に
示す。ここで、V(O)は外部磁界を印加しない場合の電
圧、V(H)は外部磁界７として NiFe 合金の異方性磁界５
Oeよりも十分大きな磁界である100 Oe を印加した場合
の電圧、△V は V(O)−V(H)であり、△V/V(O)は S/N 比
に対応する。△V/V(O)は数百 MHz から１GHz付近で60〜
70％の大きな値となる。この周波数帯域で△V/V(O)が大
きくなるのは、この周波数帯域が NiFe 合金の磁気共鳴
周波数600 MHz〜１GHz に一致するためである。800 MHz
での電圧(V)の外部磁界(H)依存性を図６に示す。V は
NiFe 合金の異方性磁界５ Oe前後で大きく減少し、20 O
eでほぼ一定値となる。
に高周波電流を流し、電極１間の電圧を常温で測定し
た。電圧変化率(△V/V(O))の周波数(f)依存性を図５に
示す。ここで、V(O)は外部磁界を印加しない場合の電
圧、V(H)は外部磁界７として NiFe 合金の異方性磁界５
Oeよりも十分大きな磁界である100 Oe を印加した場合
の電圧、△V は V(O)−V(H)であり、△V/V(O)は S/N 比
に対応する。△V/V(O)は数百 MHz から１GHz付近で60〜
70％の大きな値となる。この周波数帯域で△V/V(O)が大
きくなるのは、この周波数帯域が NiFe 合金の磁気共鳴
周波数600 MHz〜１GHz に一致するためである。800 MHz
での電圧(V)の外部磁界(H)依存性を図６に示す。V は
NiFe 合金の異方性磁界５ Oe前後で大きく減少し、20 O
eでほぼ一定値となる。
【００１７】以上述べたように、上記構成例において、
60〜70％の大きな S/N 比が得られ、また、数 Oe の小
さな外部磁界で大きな電圧変化が生じるため、感度も高
いことがわかる。なお、外部磁界の増減を繰り返しても
ヒステリシスは観測されなかった。
60〜70％の大きな S/N 比が得られ、また、数 Oe の小
さな外部磁界で大きな電圧変化が生じるため、感度も高
いことがわかる。なお、外部磁界の増減を繰り返しても
ヒステリシスは観測されなかった。
【００１８】また、図５からわかるように、△V/V(O)は
高周波電流の周波数を磁性体３の磁気共鳴周波数付近と
した場合に最大となる。従って、高 S/N 比、高感度を
得るためには、本発明の磁気センサを磁気共鳴周波数近
傍で動作させることが効果的である。
高周波電流の周波数を磁性体３の磁気共鳴周波数付近と
した場合に最大となる。従って、高 S/N 比、高感度を
得るためには、本発明の磁気センサを磁気共鳴周波数近
傍で動作させることが効果的である。
【００１９】また、本発明構成の磁気センサでは、導体
２に直流バイアス電流を流し、直流バイアス電流が磁性
体３の位置につくるバイアス磁界によって V‐H 曲線
(図６)上の動作点を移動させ、外部磁界の極性検出を可
能とすること、および、V‐H曲線の勾配が最大となる点
に動作点を移動させることにより、感度を向上させるこ
とが可能となる。この際、本発明の磁気センサでは導体
２がバイアス用導体ラインを兼ねているため、部品構成
が単純化されていることが特徴である。
２に直流バイアス電流を流し、直流バイアス電流が磁性
体３の位置につくるバイアス磁界によって V‐H 曲線
(図６)上の動作点を移動させ、外部磁界の極性検出を可
能とすること、および、V‐H曲線の勾配が最大となる点
に動作点を移動させることにより、感度を向上させるこ
とが可能となる。この際、本発明の磁気センサでは導体
２がバイアス用導体ラインを兼ねているため、部品構成
が単純化されていることが特徴である。
【００２０】なお、磁性層５の材料としては、Fe、Co、
Ni にFe、Co、Ni、Zr、Nb、Y、Hf、Ti、Mo、W、Ta、S
i、B、Re の中から選ばれる単独あるいは複数の元素を
添加した材料を、非磁性絶縁層６としては SiO2、AlN、
Al2O3、BN、TiN、SiC を、また、導体２としては Cu、A
l、Ag、Au、Pt、Sn、Cr、Zn、In をそれぞれ用いた場合
にも同等の効果を得ることができる。
Ni にFe、Co、Ni、Zr、Nb、Y、Hf、Ti、Mo、W、Ta、S
i、B、Re の中から選ばれる単独あるいは複数の元素を
添加した材料を、非磁性絶縁層６としては SiO2、AlN、
Al2O3、BN、TiN、SiC を、また、導体２としては Cu、A
l、Ag、Au、Pt、Sn、Cr、Zn、In をそれぞれ用いた場合
にも同等の効果を得ることができる。
【００２１】以上の結果から明らかなように、本発明の
磁気センサは、従来の MR センサに比べ、S/N 比、感度
及び測定精度が高く、また、磁界極性検出機能を持たせ
る場合には部品構成が単純となり、磁気センサそれぞれ
の性能のバラツキを抑え、信頼性を高めることができる
という改善を得ることができた。
磁気センサは、従来の MR センサに比べ、S/N 比、感度
及び測定精度が高く、また、磁界極性検出機能を持たせ
る場合には部品構成が単純となり、磁気センサそれぞれ
の性能のバラツキを抑え、信頼性を高めることができる
という改善を得ることができた。
【００２２】
【発明の効果】以上述べてきたように、磁気センサ及び
磁界検出方法を本発明構成の磁気センサ及び磁界検出方
法とすることによって、従来技術の有していた課題を解
決して、感度、S/N 比及び測定精度が高く、かつ、単純
な部品構成で磁界極性検出が可能な磁気センサ及び磁界
検出方法を提供することができた。すなわち、本発明構
成の磁気センサ及び磁界検出方法によれば、インピーダ
ンスが大きな外部磁界依存性を示すため、S/N 比、感度
が非常に高くなるという利点がある。また、導体がバイ
アス用導体を兼ねるため、磁界極性検出機能を持たせる
場合、部品構成が単純になるという利点がある。さら
に、巨大磁気抵抗効果と比較した場合、常温、低磁界応
答が可能であるとともに、ヒステリシスが小さいため、
測定系が単純で、感度が高い、信頼性が高いなどの利点
がある。
磁界検出方法を本発明構成の磁気センサ及び磁界検出方
法とすることによって、従来技術の有していた課題を解
決して、感度、S/N 比及び測定精度が高く、かつ、単純
な部品構成で磁界極性検出が可能な磁気センサ及び磁界
検出方法を提供することができた。すなわち、本発明構
成の磁気センサ及び磁界検出方法によれば、インピーダ
ンスが大きな外部磁界依存性を示すため、S/N 比、感度
が非常に高くなるという利点がある。また、導体がバイ
アス用導体を兼ねるため、磁界極性検出機能を持たせる
場合、部品構成が単純になるという利点がある。さら
に、巨大磁気抵抗効果と比較した場合、常温、低磁界応
答が可能であるとともに、ヒステリシスが小さいため、
測定系が単純で、感度が高い、信頼性が高いなどの利点
がある。
【図１】本発明磁気センサの構成の概要を示す図。
【図２】本発明磁気センサの別の構成の断面を示す図。
【図３】反磁界係数の磁性体形状依存性を示す図。
【図４】本発明磁気センサの磁性体の断面構造を示す
図。
図。
【図５】電圧変化率の周波数依存性を示す図。
【図６】電圧の外部磁界依存性を示す図。
１…電極、２…導体、３…磁性体、４…非磁性絶縁体、
５…磁性層、６…非磁性絶縁層、７…外部磁界。
５…磁性層、６…非磁性絶縁層、７…外部磁界。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸島 知之 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】両端に少なくとも１対の電極を有する導体
の表面に、直接にあるいは非磁性絶縁体を介して、少な
くとも１個の磁性体を設けてなることを特徴とする磁気
センサ。 - 【請求項２】両端に少なくとも１対の電極を有する導体
の表面に、直接にあるいは非磁性絶縁体を介して少なく
とも１個の磁性体を設け、上記導体に高周波電流を印加
し、上記導体のインピーダンスが外部磁界に応じて変化
することに基づいて、外部磁界を検出することを特徴と
する磁界検出方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210052A JPH0763832A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 磁気センサおよび磁界検出方法 |
| DE69431614T DE69431614T2 (de) | 1993-08-25 | 1994-08-24 | Magnetfeldmessverfahren und -vorrichtung |
| EP94401890A EP0640840B1 (en) | 1993-08-25 | 1994-08-24 | Magnetic field sensing method and apparatus |
| US08/593,387 US5811971A (en) | 1993-08-25 | 1996-01-29 | Magnetic sensor and magnetic field sensing method using said magnetic sensor based on impedance changes of a high frequency excited conductor |
| US08/593,386 US5734267A (en) | 1993-08-25 | 1996-01-29 | Magnetic head, magnetic recording method using the magnetic head, and magnetic field sensing method using the magnetic head based on impedance changes of a high frequency excited conductor |
| US08/631,402 US5705926A (en) | 1993-08-25 | 1996-04-12 | Magnetic sensor and magnetic field sensing method of using same based on impedance changes of a high frequency supplied conductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210052A JPH0763832A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 磁気センサおよび磁界検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763832A true JPH0763832A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16583018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5210052A Pending JPH0763832A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 磁気センサおよび磁界検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763832A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5838154A (en) * | 1995-03-17 | 1998-11-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Multilayered magnetic sensor having conductive layer within megnetic layer |
| WO1999006848A1 (fr) * | 1997-07-29 | 1999-02-11 | Unitika Ltd. | Dispositif a effet d'impedance magnetique |
| JP2002270919A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 積層型磁界検出素子 |
| KR20220067923A (ko) * | 2020-11-18 | 2022-05-25 | (주)레이나 | 자기 공명 탐상 시스템 및 탐상 방법 |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP5210052A patent/JPH0763832A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5838154A (en) * | 1995-03-17 | 1998-11-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Multilayered magnetic sensor having conductive layer within megnetic layer |
| WO1999006848A1 (fr) * | 1997-07-29 | 1999-02-11 | Unitika Ltd. | Dispositif a effet d'impedance magnetique |
| JP2002270919A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 積層型磁界検出素子 |
| KR20220067923A (ko) * | 2020-11-18 | 2022-05-25 | (주)레이나 | 자기 공명 탐상 시스템 및 탐상 방법 |
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