JPWO2018047736A1 - Magnetoresistance effect device - Google Patents

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    • H10N50/10—Magnetoresistive devices

Abstract

磁気抵抗効果デバイス１００は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと、第１のポート１０９ａと、第２のポート１０９ｂと、信号線路１０７と、直流電流入力端子１１０とを有し、第１のポート１０９ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２のポート１０１ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（１０１ｂ）および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、直流電流入力端子１１０から入力され第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（１０１ｂ）および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（１０１ｂ）と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃとで同じになるように形成され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（１０１ｂ）のスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は互いに異なることを特徴とする。The magnetoresistance effect device 100 includes the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, the first port 109a, the second port 109b, the signal line 107, and the direct current. A first port 109a, a first magnetoresistance effect element 101a, 101b, and a second port 101b are connected in series in this order via a signal line 107, a second magnetoresistance effect element 101c is connected to signal line 107 in parallel to second port 109b, and first magnetoresistance effect element 101a (101b) and second magnetoresistance effect element 101c are input from DC current input terminal 110. Direction of direct current flowing in each of the first magnetoresistance effect element 101a (101b) and the second magnetoresistance effect element 101c The relationship between the arrangement order of the magnetization fixed layer 102, the spacer layer 103, and the magnetization free layer 104 is the same for the first magnetoresistance effect element 101a (101b) and the second magnetoresistance effect element 101c. The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a (101b) and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are different from each other.

Description

本発明は、磁気抵抗効果素子を利用した磁気抵抗効果デバイスに関するものである。   The present invention relates to a magnetoresistive effect device using a magnetoresistive effect element.

近年、携帯電話等の移動通信端末の高機能化に伴い、無線通信の高速化が進められている。通信速度は使用する周波数の帯域幅に比例するため、通信に必要な周波数バンドは増加し、それに伴って、移動通信端末に必要な高周波フィルタの搭載数も増加している。また、近年新しい高周波用部品に応用できる可能性のある分野として研究されているのがスピントロニクスであり、その中で注目されている現象の一つが、磁気抵抗効果素子によるスピントルク共鳴現象である（非特許文献１参照）。磁気抵抗効果素子に交流電流を流すことで、磁気抵抗効果素子にスピントルク共鳴を起こすことが出来、スピントルク共鳴周波数に対応した周波数で周期的に磁気抵抗効果素子の抵抗値が振動する。磁気抵抗効果素子に印加される磁場の強さによって、磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は変化し、一般的にその共鳴周波数は数〜数十ＧＨｚの高周波帯域である。   In recent years, with the advancement of mobile communication terminals such as mobile phones, speeding up of wireless communication has been promoted. Since the communication speed is proportional to the bandwidth of the frequency to be used, the frequency band required for communication increases, and accordingly, the number of high frequency filters required for the mobile communication terminal also increases. Also, spintronics has been studied as a field that can be applied to new high frequency parts in recent years, and one of the phenomena that is attracting attention among them is spin torque resonance phenomenon by a magnetoresistance effect element Non-Patent Document 1). By flowing alternating current through the magnetoresistive element, spin torque resonance can be generated in the magnetoresistive element, and the resistance value of the magnetoresistive element periodically vibrates at a frequency corresponding to the spin torque resonance frequency. The spin torque resonance frequency of the magnetoresistive element changes depending on the strength of the magnetic field applied to the magnetoresistive element. Generally, the resonance frequency is a high frequency band of several to several tens of GHz.

Ｎａｔｕｒｅ、Ｖｏｌ．４３８、Ｎｏ．７０６６、ｐｐ．３３９−３４２、１７ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００５Nature, Vol. 438, no. 7066, pp. 339-342, 17 November 2005

磁気抵抗効果素子は、スピントルク共鳴現象を利用して高周波デバイスに応用することが考えられるが、高周波フィルタ等の高周波デバイスに応用するための具体的な構成は従来示されていない。本発明は、磁気抵抗効果素子を利用した高周波フィルタ等の高周波デバイスを実現できる磁気抵抗効果デバイスを提供することを目的とする。   The magnetoresistive effect element is considered to be applied to a high frequency device using a spin torque resonance phenomenon, but a specific configuration for applying to a high frequency device such as a high frequency filter has not been shown conventionally. An object of the present invention is to provide a magnetoresistive effect device capable of realizing a high frequency device such as a high frequency filter using a magnetoresistive effect element.

上記目的を達成するための本発明に係る磁気抵抗効果デバイスは、第１の磁気抵抗効果素子と、第２の磁気抵抗効果素子と、高周波信号が入力される第１のポートと、高周波信号が出力される第２のポートと、信号線路と、直流印加端子とを有し、前記第１のポート、前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２のポートが前記信号線路を介してこの順に直列接続され、前記第２の磁気抵抗効果素子は、前記第２のポートに対して並列に前記信号線路に接続され、前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２の磁気抵抗効果素子は、前記直流印加端子から入力され前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２の磁気抵抗効果素子のそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの前記磁化固定層、前記スペーサ層および前記磁化自由層の配置順との関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数と前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は互いに異なることを特徴とする。   A magnetoresistance effect device according to the present invention for achieving the above object comprises a first magnetoresistance effect element, a second magnetoresistance effect element, a first port to which a high frequency signal is input, and a high frequency signal. A second port to be output, a signal line, and a DC application terminal, and the first port, the first magnetoresistance effect element, and the second port are arranged in this order via the signal line. The second magnetoresistive element is connected in series, and the second magnetoresistive element is connected to the signal line in parallel with the second port, and the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element are Each of the first magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element has a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween, and the first magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element are inputted from the DC application terminal and Magnetoresistance effect of 1 The relationship between the direction of the direct current flowing in each of the magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element, and the arrangement order of the magnetization fixed layer, the spacer layer, and the magnetization free layer is the first magnetic property. The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance device and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance device are formed to be the same as the resistance effect element and the second magnetoresistance effect device. It is characterized by being different from each other.

また、上記目的を達成するための本発明に係る磁気抵抗効果デバイスは、第１の磁気抵抗効果素子と、第２の磁気抵抗効果素子と、高周波信号が入力される第１のポートと、高周波信号が出力される第２のポートと、信号線路と、磁気抵抗効果素子に直流電流または直流電圧を印加可能な直流印加端子と、基準電位端子とを有し、前記第１のポート、前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２のポートが前記信号線路を介してこの順に直列接続され、前記第２の磁気抵抗効果素子は、前記第２のポートに対して並列に前記信号線路に接続され、前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、前記第１の磁気抵抗効果素子及び前記第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれの一端側が前記直流印加端子側になり、それぞれの他端側が前記基準電位端子側になるように、前記直流印加端子および前記基準電位端子に接続され、前記第１の磁気抵抗効果素子及び前記第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれの前記一端側から前記他端側への向きと、それぞれの前記磁化自由層から前記磁化固定層への向きとの関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数と前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は互いに異なることを特徴とする。     A magnetoresistance effect device according to the present invention for achieving the above object comprises a first magnetoresistance effect element, a second magnetoresistance effect element, a first port to which a high frequency signal is input, and a high frequency signal. A second port from which a signal is output, a signal line, a DC application terminal capable of applying a DC current or a DC voltage to the magnetoresistance effect element, and a reference potential terminal; The first magnetoresistive element and the second port are connected in series in this order via the signal line, and the second magnetoresistive element is connected to the signal line in parallel with the second port. The first magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element each having a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween, and the first magnetoresistance effect Element and the second The magnetoresistance effect element is connected to the DC application terminal and the reference potential terminal such that one end side thereof is the DC application terminal side and the other end side is the reference potential terminal side, and the first In the magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element, the relationship between the direction from the one end side to the other end side of each and the direction from the magnetization free layer to the magnetization fixed layer of each is the above The first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element are formed to be the same, and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistive element and the spin of the second magnetoresistive element are formed. The torque resonance frequencies are characterized by being different from one another.

本発明によれば、磁気抵抗効果素子を利用した高周波フィルタ等の高周波デバイスを実現できる磁気抵抗効果デバイスを提供することが出来る。   According to the present invention, it is possible to provide a magnetoresistive effect device capable of realizing a high frequency device such as a high frequency filter using a magnetoresistive effect element.

第１の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the magnetoresistive device according to the first embodiment. 第１の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and the amount of attenuation of the magnetoresistive effect device concerning a 1st embodiment. 第１の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの直流電流に対する周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and the amount of attenuation to direct current of the magnetoresistance effect device concerning a 1st embodiment. 第１の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの磁場強度に対する周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and the amount of attenuation to the magnetic field intensity of the magnetoresistive effect concerning a 1st embodiment. 第２の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the structure of the magnetoresistive effect device which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the structure of the magnetoresistive effect device which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and attenuation amount of the magnetoresistive effect device concerning a 3rd embodiment. 第４の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the structure of the magnetoresistive effect device which concerns on 4th Embodiment. 第４の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの磁場強度に対する周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and the amount of attenuation to the magnetic field intensity of the magnetoresistive device concerning a 4th embodiment. 第５の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the structure of the magnetoresistive effect device which concerns on 5th Embodiment. 第５の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and the amount of attenuation of the magnetoresistive effect device concerning a 5th embodiment. 第６の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the structure of the magnetoresistive effect device which concerns on 6th Embodiment. 第６の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and the amount of attenuation of the magnetoresistive effect device concerning a 6th embodiment. 第６の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの直流電流に対する周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and the amount of attenuation to direct current of the magnetoresistance effect device concerning a 6th embodiment. 第６の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの磁場強度に対する周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and the amount of attenuation to the magnetic field intensity of the magnetoresistive device concerning a 6th embodiment. 第７の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the structure of the magnetoresistive effect device which concerns on 7th Embodiment. 第８の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the structure of the magnetoresistive effect device based on 8th Embodiment. 第８の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and the amount of attenuation of the magnetoresistive effect device concerning an 8th embodiment. 第９の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the structure of the magnetoresistive effect device which concerns on 9th Embodiment. 第９の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and attenuation amount of the magnetoresistive effect device which concern on 9th Embodiment. 第１０の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの構成を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the structure of the magnetoresistive effect device based on 10th Embodiment. 第１０の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイスの周波数と減衰量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship of the frequency and attenuation amount of the magnetoresistive effect device which concern on 10th Embodiment.

本発明を実施するための好適な形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことが出来る。   Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those which can be easily conceived by those skilled in the art, substantially the same components, and equivalents. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, replacements or modifications of the components can be made without departing from the scope of the present invention.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス１００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス１００は、磁化固定層１０２（第１の磁化固定層）、磁化自由層１０４（第１の磁化自由層）およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３（第１のスペーサ層）を有する２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと、磁化固定層１０２（第２の磁化固定層）、磁化自由層１０４（第２の磁化自由層）およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３（第２のスペーサ層）を有する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと、高周波信号が入力される第１のポート１０９ａと、高周波信号が出力される第２のポート１０９ｂと、信号線路１０７と、直流印加端子の一例としての直流電流入力端子１１０とを有している。第１のポート１０９ａ、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されている。より具体的には、磁気抵抗効果デバイス１００は基準電位端子１１４を有しており、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの一端（磁化自由層１０４側）が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの他端（磁化固定層１０２側）が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続可能になっている。グラウンド１０８は磁気抵抗効果デバイス１００の外部のものとすることができる。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、第２のポート１０９ｂに対して並列に、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の一方）に接続されており、直流電流入力端子１１０は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の他方）に接続されている。磁気抵抗効果デバイス１００は、基準電位端子１１４がグラウンド１０８に接続され、直流電流源１１２が直流電流入力端子１１０とグラウンド１０８に接続されて用いられる。直流電流源１１２が直流電流入力端子１１０とグラウンド１０８に接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス１００は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、信号線路１０７、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路を形成可能となっている。First Embodiment
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistance effect device 100 according to a first embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 100 includes a magnetization fixed layer 102 (first magnetization fixed layer), a magnetization free layer 104 (first magnetization free layer), and a spacer layer 103 (first spacer layer) disposed therebetween. First magnetoresistance effect elements 101a and 101b, a magnetization fixed layer 102 (second magnetization fixed layer), a magnetization free layer 104 (second magnetization free layer), and a spacer disposed therebetween A second magnetoresistance effect element 101c having a layer 103 (second spacer layer), a first port 109a to which a high frequency signal is input, a second port 109b to which a high frequency signal is output, and a signal line 107 And a direct current input terminal 110 as an example of the direct current application terminal. The first port 109a, the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, and the second port 109b are connected in series in this order via the signal line 107. The second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 in parallel to the second port 109b. More specifically, the magnetoresistance effect device 100 has the reference potential terminal 114, and one end (the magnetization free layer 104 side) of the second magnetoresistance effect element 101c is the two first magnetoresistance effect elements. The other end (the magnetization fixed layer 102 side) of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the second port 109b and the second port 109b and the reference potential terminal 114 is connected to the reference potential. It can be connected to the ground 108 through the terminal 114. The ground 108 can be external to the magnetoresistive device 100. The second magnetoresistance effect element 101c is connected in parallel to the second port 109b, between the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second port 109b. Connected to the signal line 107 between the magnetoresistive elements 101a and 101b and the first port 109a, or to one of the signal lines 107 between the first magnetoresistive elements 101a and 101b and the second port 109b) The DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the first port 109a (the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the first Of the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second port 109b). It is connected. The magnetoresistance effect device 100 is used with the reference potential terminal 114 connected to the ground 108 and the direct current source 112 connected to the direct current input terminal 110 and the ground 108. By connecting the DC current source 112 to the DC current input terminal 110 and the ground 108, the magnetoresistance effect device 100 is configured by two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, a second magnetoresistance effect element 101c, and a signal. It is possible to form a closed circuit including the line 107, the ground 108 and the direct current input terminal 110.

第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂは、それぞれの一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、それぞれの他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４に接続されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、その一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、その他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４に接続されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス１００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃとで同じになるように形成（配置）されている。この例では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃにおいて、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとが、同じ向きの関係になっている。   In each of the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, one end side (the magnetization free layer 104 side in this example) is the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) Are connected to the DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 so that the reference potential terminal 114 is on the side of the reference potential terminal 114. One end side (the magnetization free layer 104 side in this example) of the second magnetoresistance effect element 101c is on the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) is the reference potential terminal The DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 are connected so as to be on the 114 side. That is, in the magnetoresistance effect device 100, the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c are directed from the one end side to the other end side and from the respective magnetization free layers 104. The two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c are formed (arranged) in the same relationship with the direction to the magnetization fixed layer 102. In this example, in the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c, the direction from one end to the other end of each and the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102, respectively. And the direction of the same direction.

第１の磁気抵抗効果素子１０１ａは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成（配置）されている。第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成（配置）されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｃの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス１００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃで同じになっている。なお、本明細書において直流電流とは、時間によって方向が変化しない電流であり、時間によって大きさが変化する電流を含む。また、本明細書において直流電圧とは、時間によって方向が変化しない電圧であり、時間によって大きさが変化する電圧を含む。   The first magnetoresistance effect element 101a is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows from the magnetization free layer 104 toward the magnetization fixed layer 102 in the first magnetoresistance effect element 101a. (Arranged). The first magnetoresistance effect element 101b is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows from the magnetization free layer 104 toward the magnetization fixed layer 102 in the first magnetoresistance effect element 101b. (Arranged). The second magnetoresistance effect element 101c is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows from the magnetization free layer 104 toward the magnetization fixed layer 102 in the first magnetoresistance effect element 101c. (Arranged). That is, in the magnetoresistance effect device 100, the direction of the direct current flowing in each of the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, and the second magnetoresistance effect element 101c, and the respective magnetizations The relationship with the arrangement order of the fixed layer 102, the spacer layer 103, and the magnetization free layer 104 is the same for the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, and the second magnetoresistance effect element 101c. ing. In the present specification, a direct current is a current whose direction does not change with time, and includes a current whose magnitude changes with time. Further, in the present specification, the DC voltage is a voltage whose direction does not change with time, and includes a voltage whose magnitude changes with time.

さらに、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっている。磁気抵抗効果デバイス１００では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも高い、または、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   Furthermore, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are different from each other. In the magnetoresistance effect device 100, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. Or higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b.

第１のポート１０９ａは交流信号である高周波信号が入力される入力ポートであり、第２のポート１０９ｂは高周波信号が出力される出力ポートである。第１のポート１０９ａに入力される高周波信号及び第２のポート１０９ｂから出力される高周波信号は、例えば、１００ＭＨｚ以上の周波数を有する信号である。第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂはそれぞれ、上部電極１０５および下部電極１０６を介して信号線路１０７と電気的に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、上部電極１０５を介して信号線路１０７と電気的に接続され、下部電極１０６と基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８と電気的に接続されている。第１のポート１０９ａから入力される高周波信号は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過した後、その一部の高周波信号は第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに流され、残りの高周波信号は第２のポート１０９ｂに出力される。また、高周波信号が第１のポート１０９ａから第２のポート１０９ｂに通過する際の電力比（出力電力／入力電力）のｄＢ値である減衰量（Ｓ２１）は、ネットワークアナライザなどの高周波測定器により測定することが出来る。   The first port 109a is an input port to which a high frequency signal which is an AC signal is input, and the second port 109b is an output port to which a high frequency signal is output. The high frequency signal input to the first port 109a and the high frequency signal output from the second port 109b are, for example, signals having a frequency of 100 MHz or more. The first magnetoresistive elements 101a and 101b are electrically connected to the signal line 107 through the upper electrode 105 and the lower electrode 106, respectively, and the second magnetoresistive element 101c is connected to the signal through the upper electrode 105. It is electrically connected to the line 107 and electrically connected to the ground 108 through the lower electrode 106 and the reference potential terminal 114. After the high frequency signal input from the first port 109a passes through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, a part of the high frequency signal is flowed to the second magnetoresistance effect element 101c and the rest The high frequency signal is output to the second port 109b. The attenuation (S21), which is the dB value of the power ratio (output power / input power) when the high frequency signal passes from the first port 109a to the second port 109b, is determined by a high frequency measuring instrument such as a network analyzer. It can be measured.

上部電極１０５および下部電極１０６は、一対の電極としての役目を有し、各磁気抵抗効果素子を構成する各層の積層方向に各磁気抵抗効果素子を介して配設されている。つまり、上部電極１０５および下部電極１０６は、信号（電流）を各磁気抵抗効果素子に対して、各磁気抵抗効果素子を構成する各層の面と交差する方向、例えば、各磁気抵抗効果素子を構成する各層の面に対して垂直な方向（積層方向）に流すための一対の電極としての機能を有している。上部電極１０５および下部電極１０６は、Ｔａ、Ｃｕ、Ａｕ、ＡｕＣｕ、Ｒｕ、またはこれらの材料のいずれか２つ以上の膜で構成されることが好ましい。２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂはそれぞれ、一端（磁化自由層１０４側）が上部電極１０５を介して信号線路１０７に電気的に接続され、他端（磁化固定層１０２側）が下部電極１０６を介して信号線路１０７に電気的に接続されている。また、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、一端（磁化自由層１０４側）が上部電極１０５を介して信号線路１０７に電気的に接続され、他端（磁化固定層１０２側）が下部電極１０６を介してグラウンド１０８に電気的に接続されている。   The upper electrode 105 and the lower electrode 106 have a role as a pair of electrodes, and are disposed via the respective magnetoresistive elements in the stacking direction of the layers constituting the respective magnetoresistive elements. That is, the upper electrode 105 and the lower electrode 106 constitute a signal (current) with respect to each magnetoresistive element in a direction crossing the plane of each layer constituting each magnetoresistive element, for example, each magnetoresistive element It functions as a pair of electrodes for flowing in a direction (stacking direction) perpendicular to the plane of each layer. The upper electrode 105 and the lower electrode 106 are preferably composed of Ta, Cu, Au, AuCu, Ru, or films of any two or more of these materials. Each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b has one end (the magnetization free layer 104 side) electrically connected to the signal line 107 via the upper electrode 105, and the other end (the magnetization fixed layer 102 side) It is electrically connected to the signal line 107 via the lower electrode 106. In the second magnetoresistance effect element 101c, one end (the magnetization free layer 104 side) is electrically connected to the signal line 107 via the upper electrode 105, and the other end (the magnetization fixed layer 102 side) is the lower electrode 106. Are electrically connected to the ground 108.

グラウンド１０８は、基準電位として機能する。信号線路１０７とグラウンド１０８との形状は、マイクロストリップライン（ＭＳＬ）型やコプレーナウェーブガイド（ＣＰＷ）型に規定することが好ましい。マイクロストリップライン形状やコプレーナウェーブガイド形状を設計する際、信号線路１０７の特性インピーダンスと回路系のインピーダンスが等しくなるように信号線路１０７の信号線幅やグラウンド間距離を設計することにより、信号線路１０７を伝送損失の少ない伝送線路とすることが可能となる。   The ground 108 functions as a reference potential. The shapes of the signal line 107 and the ground 108 are preferably defined in a microstrip line (MSL) type or a coplanar waveguide (CPW) type. When designing the microstrip line shape and the coplanar waveguide shape, the signal line 107 and the distance between grounds of the signal line 107 are designed so that the characteristic impedance of the signal line 107 and the impedance of the circuit system become equal. Can be a transmission line with little transmission loss.

直流電流入力端子１１０は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを挟んで第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、直流電流入力端子１１０は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている。直流電流入力端子１１０に直流電流源１１２が接続されることで、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに対して、それぞれの積層方向に直流電流を印加することが可能になる。また、直流電流入力端子１１０と直流電流源１１２との間に、高周波信号をカットするための、インダクタまたは抵抗素子が直列に接続されてもよい。   The DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 at a point on the opposite side of the connection point of the second magnetoresistance effect element 101c to the signal line 107 with the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b interposed therebetween. It is done. More specifically, the direct current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the first port 109a. By connecting the DC current source 112 to the DC current input terminal 110, DC current is applied to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c in respective stacking directions. It becomes possible to apply. In addition, an inductor or a resistive element for cutting a high frequency signal may be connected in series between the direct current input terminal 110 and the direct current source 112.

直流電流源１１２は、グラウンド１０８及び直流電流入力端子１１０に接続され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。直流電流源１１２は、直流電流入力端子１１０から、上記の閉回路に直流電流を印加する。直流電流源１１２は、例えば、可変抵抗と直流電圧源との組み合わせの回路により構成され、直流電流の電流値を変化可能に構成されている。直流電流源１１２は、一定の直流電流を発生可能な、固定抵抗と直流電圧源との組み合わせの回路により構成されてもよい。   The DC current source 112 is connected to the ground 108 and the DC current input terminal 110, and the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the signal line 107, the second magnetoresistance effect element 101c, the ground 108 and the DC current input A closed circuit including the terminal 110 is formed. The direct current source 112 applies a direct current from the direct current input terminal 110 to the above-described closed circuit. The direct current source 112 is formed of, for example, a circuit of a combination of a variable resistor and a direct current voltage source, and is configured to be capable of changing the current value of the direct current. The DC current source 112 may be configured by a circuit of a combination of a fixed resistor and a DC voltage source capable of generating a constant DC current.

磁場印加機構１１１は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの近傍に配設され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに磁場（静磁場）を印加して、各磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を設定可能となっている。例えば、磁場印加機構１１１は、電圧もしくは電流のいずれかにより、印加磁場強度を可変制御できる電磁石型またはストリップライン型で構成される。また、磁場印加機構１１１は、電磁石型またはストリップライン型と一定の磁場のみを供給する永久磁石との組み合わせにより構成されていてもよい。また、磁場印加機構１１１は、各磁気抵抗効果素子に個別に配置され、各磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を、独立に設定可能な構造でもよい。磁場印加機構１１１は、各磁気抵抗効果素子に印加する磁場を変化させることで、磁化自由層１０４における有効磁場を変化させて各磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を変化可能となっている。   The magnetic field application mechanism 111 is disposed in the vicinity of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c, and the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second A magnetic field (static magnetic field) is applied to the magnetoresistance effect element 101c to set the spin torque resonance frequency of each magnetoresistance effect element. For example, the magnetic field application mechanism 111 is configured of an electromagnet type or strip line type capable of variably controlling the applied magnetic field strength by either voltage or current. In addition, the magnetic field application mechanism 111 may be configured by a combination of an electromagnet type or a strip line type and a permanent magnet that supplies only a constant magnetic field. In addition, the magnetic field application mechanism 111 may be separately disposed in each magnetoresistance effect element, and the spin torque resonance frequency of each magnetoresistance effect element can be set independently. The magnetic field application mechanism 111 changes the effective magnetic field in the magnetization free layer 104 to change the spin torque resonance frequency of each magnetoresistive element by changing the magnetic field applied to each magnetoresistive element.

磁化固定層１０２は、強磁性体材料で構成されており、その磁化方向が実質的に一方向に固定されている。磁化固定層１０２は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＮｉとＦｅの合金、ＦｅとＣｏの合金、またはＦｅとＣｏとＢの合金などの高スピン分極率材料から構成されることが好ましい。これにより、高い磁気抵抗変化率を得ることが出来る。また、磁化固定層１０２は、ホイスラー合金で構成されても良い。また、磁化固定層１０２の膜厚は、１〜１０ｎｍとすることが好ましい。また、磁化固定層１０２の磁化を固定するために磁化固定層１０２に接するように反強磁性層を付加してもよい。或いは、結晶構造、形状などに起因する磁気異方性を利用して磁化固定層１０２の磁化を固定してもよい。反強磁性層には、ＦｅＯ、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＦｅＳ２、ＩｒＭｎ、ＦｅＭｎ、ＰｔＭｎ、ＣｒまたはＭｎなどを用いることが出来る。The magnetization fixed layer 102 is made of a ferromagnetic material, and the magnetization direction is fixed substantially in one direction. The magnetization fixed layer 102 is preferably made of a high spin polarization material such as Fe, Co, Ni, an alloy of Ni and Fe, an alloy of Fe and Co, or an alloy of Fe, Co and B. Thereby, a high magnetoresistance change rate can be obtained. The magnetization fixed layer 102 may be made of a Heusler alloy. The thickness of the magnetization fixed layer 102 is preferably 1 to 10 nm. Further, an antiferromagnetic layer may be added to be in contact with the magnetization fixed layer 102 in order to fix the magnetization of the magnetization fixed layer 102. Alternatively, the magnetization of the magnetization fixed layer 102 may be fixed by utilizing the magnetic anisotropy caused by the crystal structure, the shape, and the like. For the antiferromagnetic layer, FeO, CoO, NiO, CuFeS 2 , IrMn, FeMn, PtMn, Cr or Mn can be used.

スペーサ層１０３は、磁化固定層１０２と磁化自由層１０４の間に配置され、磁化固定層１０２の磁化と磁化自由層１０４の磁化が相互作用して磁気抵抗効果が得られる。スペーサ層１０３としては、導電体、絶縁体、半導体によって構成される層、または、絶縁体中に導体によって構成される通電点を含む層で構成される。   The spacer layer 103 is disposed between the magnetization fixed layer 102 and the magnetization free layer 104, and the magnetization of the magnetization fixed layer 102 interacts with the magnetization of the magnetization free layer 104 to obtain the magnetoresistance effect. The spacer layer 103 is formed of a conductor, an insulator, a layer formed of a semiconductor, or a layer including a conductive point formed of a conductor in the insulator.

スペーサ層１０３として非磁性導電材料を適用する場合、材料としてはＣｕ、Ａｇ、ＡｕまたはＲｕなどが挙げられ、磁気抵抗効果素子には巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）効果が発現する。ＧＭＲ効果を利用する場合、スペーサ層１０３の膜厚は、０．５〜３．０ｎｍ程度とすることが好ましい。   When a nonmagnetic conductive material is applied as the spacer layer 103, Cu, Ag, Au, Ru, etc. may be mentioned as the material, and a giant magnetoresistive (GMR) effect is exhibited in the magnetoresistive element. When the GMR effect is used, the thickness of the spacer layer 103 is preferably about 0.5 to 3.0 nm.

スペーサ層１０３として非磁性絶縁材料を適用する場合、材料としてはＡｌ２Ｏ３またはＭｇＯなどが挙げられ、磁気抵抗効果素子にはトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）効果が発現する。磁化固定層１０２と磁化自由層１０４との間にコヒーレントトンネル効果が発現するように、スペーサ層１０３の膜厚を調整することで高い磁気抵抗変化率が得られる。ＴＭＲ効果を利用する場合、スペーサ層１０３の膜厚は、０．５〜３．０ｎｍ程度とすることが好ましい。When a nonmagnetic insulating material is applied as the spacer layer 103, Al 2 O 3 or MgO is used as the material, and a tunnel magnetoresistive (TMR) effect appears in the magnetoresistive element. A high magnetoresistance change rate can be obtained by adjusting the film thickness of the spacer layer 103 so that a coherent tunnel effect is exhibited between the magnetization fixed layer 102 and the magnetization free layer 104. When the TMR effect is used, the film thickness of the spacer layer 103 is preferably about 0.5 to 3.0 nm.

スペーサ層１０３として非磁性半導体材料を適用する場合、材料としてはＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＧａＯｘまたはＧａ２Ｏｘなどが挙げられ、スペーサ層１０３の膜厚は１．０〜４．０ｎｍ程度とすることが好ましい。When a nonmagnetic semiconductor material is applied as the spacer layer 103, examples of the material include ZnO, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO, GaO x or Ga 2 O x, and the thickness of the spacer layer 103 is 1.0. It is preferable to set it as about -4.0 nm.

スペーサ層１０３として非磁性絶縁体中の導体によって構成される通電点を含む層を適用する場合、Ａｌ２Ｏ３またはＭｇＯによって構成される非磁性絶縁体中に、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＦｅＳｉ、ＣｏＭｎＧｅ、ＣｏＭｎＳｉ、ＣｏＭｎＡｌ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｃｕ、ＡｌまたはＭｇなどの導体によって構成される通電点を含む構造とすることが好ましい。この場合、スペーサ層１０３の膜厚は、０．５〜２．０ｎｍ程度とすることが好ましい。In the case of applying a layer including a conduction point formed of a conductor in a nonmagnetic insulator as the spacer layer 103, CoFe, CoFeB, CoFeSi, CoMnGe, or the like in a nonmagnetic insulator formed of Al 2 O 3 or MgO. It is preferable to have a structure including a conduction point constituted by a conductor such as CoMnSi, CoMnAl, Fe, Co, Au, Cu, Al or Mg. In this case, the thickness of the spacer layer 103 is preferably about 0.5 to 2.0 nm.

磁化自由層１０４は、その磁化の方向が変化可能であり、強磁性材料で構成されている。磁化自由層１０４の磁化の方向は、例えば、外部印加磁場またはスピン偏極電子によって変化可能である。磁化自由層１０４は、膜面内方向に磁化容易軸を有する材料の場合、材料としてはＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＦｅＳｉ、ＣｏＭｎＧｅ、ＣｏＭｎＳｉまたはＣｏＭｎＡｌなどが挙げられ、厚さは１〜３０ｎｍ程度とすることが好ましい。磁化自由層１０４は、膜面法線方向に磁化容易軸を有する材料の場合、材料としてはＣｏ、ＣｏＣｒ系合金、Ｃｏ多層膜、ＣｏＣｒＰｔ系合金、ＦｅＰｔ系合金、希土類を含むＳｍＣｏ系合金またはＴｂＦｅＣｏ合金などが挙げられる。また、磁化自由層１０４は、ホイスラー合金で構成されても良い。また、磁化自由層１０４とスペーサ層１０３との間に、高スピン分極率材料を挿入しても良い。これによって、高い磁気抵抗変化率を得ることが可能となる。高スピン分極率材料としては、ＣｏＦｅ合金またはＣｏＦｅＢ合金などが挙げられる。ＣｏＦｅ合金またはＣｏＦｅＢ合金いずれの膜厚も０．２〜１．０ｎｍ程度とすることが好ましい。   The magnetization free layer 104 can change its direction of magnetization and is made of a ferromagnetic material. The direction of magnetization of the magnetization free layer 104 can be changed, for example, by an externally applied magnetic field or spin-polarized electrons. In the case of a material having an easy axis of magnetization in the in-plane direction of the film, the magnetization free layer 104 may be CoFe, CoFeB, CoFeSi, CoMnGe, CoMnSi, CoMnSi or CoMnAl, and the thickness may be about 1 to 30 nm. preferable. When the magnetization free layer 104 is a material having an axis of easy magnetization in the film surface normal direction, the material is Co, a CoCr alloy, a Co multilayer film, a CoCrPt alloy, a FePt alloy, a SmCo alloy containing rare earth, or TbFeCo. Alloy etc. are mentioned. The magnetization free layer 104 may be made of a Heusler alloy. In addition, a high spin polarization material may be inserted between the magnetization free layer 104 and the spacer layer 103. This makes it possible to obtain a high rate of change in magnetoresistance. As the high spin polarization material, a CoFe alloy or a CoFeB alloy may, for example, be mentioned. The film thickness of each of the CoFe alloy or the CoFeB alloy is preferably about 0.2 to 1.0 nm.

また、上部電極１０５と各磁気抵抗効果素子との間、および下部電極１０６と各磁気抵抗効果素子との間にキャップ層、シード層またはバッファー層を配設しても良い。キャップ層、シード層またはバッファー層としては、Ｒｕ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｃｒまたはこれらの積層膜などが挙げられ、これらの層の膜厚は２〜１０ｎｍ程度とすることが好ましい。   Further, a cap layer, a seed layer or a buffer layer may be provided between the upper electrode 105 and each magnetoresistive effect element and between the lower electrode 106 and each magnetoresistive effect element. As a cap layer, a seed layer, or a buffer layer, Ru, Ta, Cu, Cr, or these laminated films etc. are mentioned, It is preferable to make the film thickness of these layers into about 2-10 nm.

尚、各磁気抵抗効果素子の大きさは、平面視形状が長方形（正方形を含む）の場合、長辺を１００ｎｍ程度、或いは１００ｎｍ以下にすることが望ましい。また、平面視形状が長方形ではない場合は、平面視形状に最小の面積で外接する長方形の長辺を、各磁気抵抗効果素子の長辺と定義する。長辺が１００ｎｍ程度と小さい場合、磁化自由層１０４の磁区の単磁区化が可能となり、高効率なスピントルク共鳴現象の実現が可能となる。ここで、「平面視形状」とは、各磁気抵抗効果素子を構成する各層の積層方向に垂直な平面で見た形状のことである。   In addition, as for the size of each magnetoresistance effect element, when the shape in plan view is a rectangle (including a square), it is desirable that the long side be about 100 nm or less than 100 nm. Further, when the shape in plan view is not rectangular, the long side of the rectangle circumscribed with the minimum area in the shape in plan view is defined as the long side of each magnetoresistive effect element. When the long side is as small as about 100 nm, the magnetic domain of the magnetization free layer 104 can be made into a single magnetic domain, and a highly efficient spin torque resonance phenomenon can be realized. Here, the “planar shape” is a shape viewed in a plane perpendicular to the stacking direction of each layer constituting each magnetoresistance effect element.

ここで、スピントルク共鳴現象について説明する。   Here, the spin torque resonance phenomenon will be described.

磁気抵抗効果素子に、磁気抵抗効果素子の固有のスピントルク共鳴周波数と同じ周波数の高周波信号を入力すると、磁化自由層の磁化がスピントルク共鳴周波数で振動する。この現象をスピントルク共鳴現象と呼ぶ。磁気抵抗効果素子の素子抵抗値は、磁化固定層と磁化自由層との磁化の相対角で決まる。そのため、スピントルク共鳴時の磁気抵抗効果素子の抵抗値は、磁化自由層の磁化の振動に伴い、周期的に変化する。つまり、磁気抵抗効果素子は、スピントルク共鳴周波数で抵抗値が周期的に変化する抵抗振動素子として取り扱うことが出来る。   When a high frequency signal having the same frequency as the intrinsic spin torque resonance frequency of the magnetoresistive element is input to the magnetoresistive element, the magnetization of the magnetization free layer vibrates at the spin torque resonance frequency. This phenomenon is called spin torque resonance phenomenon. The element resistance value of the magnetoresistive element is determined by the relative angle of magnetization between the magnetization fixed layer and the magnetization free layer. Therefore, the resistance value of the magnetoresistive element at the time of spin torque resonance changes periodically with the oscillation of the magnetization of the magnetization free layer. That is, the magnetoresistance effect element can be handled as a resistance vibration element in which the resistance value changes periodically at the spin torque resonance frequency.

各磁気抵抗効果素子の中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れる直流電流を各磁気抵抗効果素子に印加しながら、各磁気抵抗効果素子にスピントルク共鳴周波数と同じ周波数の高周波信号を入力すると、各磁気抵抗効果素子は、入力された高周波信号と同位相の状態で、スピントルク共鳴周波数で抵抗値が周期的に変化し、この高周波信号に対するインピーダンスは減少する。つまり、磁気抵抗効果デバイス１００において、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、スピントルク共鳴現象により、スピントルク共鳴周波数で高周波信号のインピーダンスが減少する抵抗素子として取り扱うことが出来る。   A high frequency signal having the same frequency as the spin torque resonance frequency is applied to each magnetoresistance effect element while applying a direct current flowing from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in each magnetoresistance effect element to each magnetoresistance effect element. Is input, the resistance value periodically changes at the spin torque resonance frequency in the state of the same phase as the input high frequency signal, and the impedance to the high frequency signal decreases. That is, in the magnetoresistance effect device 100, the impedance of the high frequency signal at the spin torque resonance frequency is reduced in the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c by the spin torque resonance phenomenon. It can be handled as a resistive element.

スピントルク共鳴周波数は、磁化自由層１０４における有効磁場によって変化する。磁化自由層１０４における有効磁場Ｈｅｆｆは、磁化自由層１０４に印加される外部磁場ＨＥ、磁化自由層１０４における異方性磁場Ｈｋ、磁化自由層１０４における反磁場ＨＤ、磁化自由層１０４における交換結合磁場ＨＥＸを用いて、
Ｈｅｆｆ＝ＨＥ＋Ｈｋ＋ＨＤ＋ＨＥＸ
で表される。磁場印加機構１１１は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに磁場を印加し、各磁化自由層１０４に外部磁場ＨＥを印加することにより、各磁化自由層１０４における有効磁場Ｈｅｆｆを設定可能な有効磁場設定機構である。有効磁場設定機構である磁場印加機構１１１は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加する磁場を変化させることで、各磁化自由層１０４における有効磁場を変化させて、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれのスピントルク共鳴周波数を変化させることが出来る。このように、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される磁場を変化させると、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれのスピントルク共鳴周波数は変化する。The spin torque resonance frequency is changed by the effective magnetic field in the magnetization free layer 104. The effective magnetic field H eff in the magnetization free layer 104 is an external magnetic field H E applied to the magnetization free layer 104, the anisotropic magnetic field H k in the magnetization free layer 104, the demagnetizing field H D in the magnetization free layer 104, the magnetization free layer 104 Using the exchange coupling magnetic field HEX at
H eff = H E + H k + H D + H EX
Is represented by Magnetic field applying mechanism 111, by two first magnetoresistance effect elements 101a, a magnetic field is applied to 101b and second magnetoresistive elements 101c, applying an external magnetic field H E to each magnetization free layer 104, the This is an effective magnetic field setting mechanism capable of setting the effective magnetic field H eff in the magnetization free layer 104. The magnetic field application mechanism 111, which is an effective magnetic field setting mechanism, changes the magnetic field applied to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c, whereby the effective magnetic field in each magnetization free layer 104 is obtained. By changing the magnetic field, it is possible to change the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c. Thus, when the magnetic field applied to the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is changed, the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b are changed. The spin torque resonance frequency of each of the second magnetoresistance effect elements 101c changes.

また、スピントルク共鳴時に２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに直流電流が印加されることにより、スピントルクが増加して、振動する抵抗値の振幅が増加する。振動する抵抗値の振幅が増加することにより、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれの素子インピーダンスの変化量が増加する。また、印加される直流電流の電流密度を変化させると、スピントルク共鳴周波数は変化する。したがって、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれのスピントルク共鳴周波数は、磁場印加機構１１１からの磁場を変化させるか、直流電流入力端子１１０からの印加直流電流を変化させることにより変化させることが出来る。２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれに印加される直流電流の電流密度は、それぞれの発振閾値電流密度よりも小さいことが好ましい。磁気抵抗効果素子の発振閾値電流密度とは、この値以上の電流密度の直流電流の印加により、磁気抵抗効果素子の磁化自由層の磁化が一定周波数及び一定の振幅で歳差運動を開始し、磁気抵抗効果素子が発振する（磁気抵抗効果素子の出力（抵抗値）が一定周波数及び一定の振幅で変動する）閾値の電流密度のことである。   In addition, by applying a direct current to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c at the time of spin torque resonance, the spin torque is increased, and the amplitude of the oscillating resistance value is increased. Will increase. As the amplitude of the oscillating resistance value increases, the amount of change in the element impedance of each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c increases. In addition, when the current density of the applied direct current is changed, the spin torque resonance frequency changes. Therefore, the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c changes the magnetic field from the magnetic field application mechanism 111 or the DC current input terminal 110 It can be changed by changing the applied DC current. The current density of the direct current applied to each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is preferably smaller than the respective oscillation threshold current density. With the oscillation threshold current density of the magnetoresistive element, the magnetization of the magnetization free layer of the magnetoresistive element starts precession motion with a constant frequency and a constant amplitude by applying a direct current with a current density higher than this value, The threshold current density at which the magnetoresistive element oscillates (the output (resistance value of the magnetoresistive element changes at a constant frequency and constant amplitude)).

また、同一の磁場および同一の電流密度の直流電流が磁気抵抗効果素子に印加された状態で考えると、磁気抵抗効果素子の平面視形状のアスペクト比が大きくなるに従って磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は高くなる。ここで「平面視形状のアスペクト比」とは、磁気抵抗効果素子の平面視形状に最小の面積で外接する長方形の、短辺の長さに対する長辺の長さの比率のことである。例えば、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃについて、膜構成が互いに同じで、平面視形状はいずれも長方形であるが、平面視形状のアスペクト比が互いに異なるようにすることで、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が互いに異なるようにすることができる。ここで「膜構成が同じ」とは、磁気抵抗効果素子を構成する各層の材料および膜厚が同じであり、さらに各層の積層順が同じであることを意味する。   In addition, when a direct current of the same magnetic field and the same current density is applied to the magnetoresistive element, the spin torque resonance of the magnetoresistive element increases as the aspect ratio of the shape of the magnetoresistive element increases in plan view. The frequency is higher. Here, “aspect ratio in plan view shape” refers to the ratio of the long side length to the short side length of a rectangle circumscribed to the planar view shape of the magnetoresistive effect element in the minimum area. For example, with respect to the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, and the second magnetoresistance effect element 101c, the film configuration is the same as each other, and the shapes in plan view are all rectangular. By making the aspect ratios of the shapes different from each other, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, and the second magnetoresistance effect element 101c. The spin torque resonance frequencies can be different from one another. Here, "the film configuration is the same" means that the materials and film thicknesses of the respective layers constituting the magnetoresistive effect element are the same, and furthermore, the stacking order of the respective layers is the same.

スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、低インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを通過し、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、高インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ａにより、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。同様に、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、低インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂを通過し、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなり、高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、高インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ａにより、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。   Among the high frequency components of the high frequency signal input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon, it corresponds to the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, or a frequency component near the spin torque resonance frequency Is likely to pass through the first magnetoresistance effect element 101a in the low impedance state and be output to the second port 109b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components which are not in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a are transmitted to the second port 109b by the first magnetoresistance effect element 101a in the high impedance state. It becomes difficult to output. Similarly, among the high frequency components of the high frequency signal input from the first port 109a, frequency components that match the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b or near the spin torque resonance frequency are low. It passes through the first magnetoresistance effect element 101b in the impedance state and is likely to be output to the second port 109b, and is not near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b among the high frequency components of the high frequency signal. The frequency component is less likely to be output to the second port 109 b by the first magnetoresistance effect element 101 a in the high impedance state.

さらに、スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号（２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過した高周波信号）の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、第２のポート１０９ｂに並列に接続された、低インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃを通過してグラウンド１０８に流れ、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、高インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃによりグラウンド１０８から遮断され、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。   Furthermore, the second magnetoresistance effect among the high frequency components of the high frequency signal (the high frequency signal having passed through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b) input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon. A frequency component that matches the spin torque resonance frequency of the element 101c or in the vicinity of the spin torque resonance frequency passes through the second magnetoresistance effect element 101c in the low impedance state connected in parallel to the second port 109b. It flows to the ground 108 and is less likely to be output to the second port 109 b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components not near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are cut off from the ground 108 by the second magnetoresistance effect element 101c in the high impedance state. It becomes easy to be output to the second port 109b.

図２に、磁気抵抗効果デバイス１００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図２の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図２のプロット線２２０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加された磁場が一定で、且つ、印加された直流電流が一定の時のグラフである。ｆａは第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｂは第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｃは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数である。図２では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数より低い場合の例を示している。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistance effect device 100 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIG. 2 represents the attenuation amount, and the horizontal axis represents the frequency. The plot line 220 in FIG. 2 is a graph when the magnetic field applied to the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is constant and the applied DC current is constant. is there. fa is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, fb is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, and fc is the spin torque resonance of the second magnetoresistance effect element 101c. It is a frequency. In FIG. 2, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is lower than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. An example is shown.

図２のプロット線２２０に示されるように、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が通過帯域となる。また、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の低周波数側（上記の通過帯域の低周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対し遮断することができる。高周波信号が遮断される第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、この場合の磁気抵抗効果デバイス１００は、図２のプロット線２２０に示されるような、通過帯域の低周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能する。この場合、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、高周波信号の減衰量の周波数に対する変化が急峻であるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を、使用する通過帯域の下限周波数に一致させることが好ましい。   As shown by the plot line 220 in FIG. 2, a band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and a band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b are passbands. It becomes. In addition, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect device 101 a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect device 101 b are reduced by the second magnetoresistance effect device 101 c. On the frequency side), the high frequency signal can be cut off to the second port 109b. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c in which the high frequency signal is blocked, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the passband can be further increased. It is possible to make the low frequency side shoulder characteristics of the pass band formed near the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101a and near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b sharp. That is, the magnetoresistive effect device 100 in this case functions as a band pass filter having a sharp shoulder characteristic on the low frequency side of the pass band as shown by the plot line 220 in FIG. In this case, in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, since the change with respect to the frequency of the attenuation amount of the high frequency signal is steep, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is It is preferable to match the lower limit frequency of the pass band to be used.

同様にして、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数より高い場合には、磁気抵抗効果デバイス１００は、通過帯域の高周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能する。この場合、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を、使用する通過帯域の上限周波数に一致させることが好ましい。   Similarly, when the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. The magnetoresistive effect device 100 functions as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on the high frequency side of the pass band. In this case, it is preferable to make the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c coincide with the upper limit frequency of the pass band to be used.

図３および図４に、磁気抵抗効果デバイス１００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図３および図４の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図３は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加された磁場が一定の時のグラフである。図３のプロット線１３１は、直流電流入力端子１１０から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される直流電流値がＩａ１の時のものであり、プロット線１３２は直流電流入力端子１１０から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される直流電流値がＩａ２の時のものである。この時の直流電流値の関係は、Ｉａ１＜Ｉａ２である。また、図４は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加された直流電流が一定の時のグラフである。図４のプロット線１４１は、磁場印加機構１１１から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される磁場強度がＨｂ１の時のものであり、プロット線１４２は磁場印加機構１１１から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される磁場強度がＨｂ２の時のものである。この時の磁場強度の関係は、Ｈｂ１＜Ｈｂ２である。   3 and 4 show graphs showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistance effect device 100 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIGS. 3 and 4 represents the attenuation amount, and the horizontal axis represents the frequency. FIG. 3 is a graph when the magnetic fields applied to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c are constant. The plot line 131 in FIG. 3 is obtained when the direct current value applied from the direct current input terminal 110 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is Ia1. The plot line 132 is obtained when the direct current value applied from the direct current input terminal 110 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is Ia2. The relationship of the direct current value at this time is Ia1 <Ia2. Further, FIG. 4 is a graph when the direct current applied to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is constant. The plot line 141 in FIG. 4 is obtained when the magnetic field strength applied from the magnetic field application mechanism 111 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is Hb1. A line 142 is obtained when the magnetic field strength applied from the magnetic field application mechanism 111 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is Hb2. The relationship of the magnetic field strength at this time is Hb1 <Hb2.

例えば、図３に示されるように、直流電流入力端子１１０から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される直流電流値をＩａ１からＩａ２に大きくした場合、電流値の変化に伴い２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数での素子インピーダンスの変化量が増加することで、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域（通過帯域）において、第２のポート１０９ｂから出力される高周波信号がさらに大きくなり、通過損失が小さくなる。それと同時に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域において、第２のポート１０９ｂから出力される高周波信号がさらに小さくなる。したがって、磁気抵抗効果デバイス１０１は、遮断特性と通過特性のレンジが大きく、さらに急峻な肩特性を持つ高周波フィルタを実現することが可能となる。また、直流電流値をＩａ１からＩａ２に大きくすると、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数はｆｄ１からｆｄ２に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数はｆｅ１からｆｅ２に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数はｆｇ１からｆｇ２にシフトする。すなわち通過帯域は低周波数側へシフトする。つまり、磁気抵抗効果デバイス１００は、通過帯域の周波数を変化可能な急峻な肩特性を持つ高周波フィルタとして機能することも出来る。   For example, as shown in FIG. 3, the DC current value applied from the DC current input terminal 110 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is increased from Ia1 to Ia2 In this case, the amount of change in the element impedance at the frequency near the spin torque resonance frequency of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c increases as the current value changes. In the band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and in the band (pass band) near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, the output from the second port 109b And the passing loss becomes smaller. At the same time, in the band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, the high frequency signal output from the second port 109b is further reduced. Therefore, the magnetoresistive effect device 101 can realize a high frequency filter having a wide range of the blocking characteristic and the passing characteristic and further having a sharp shoulder characteristic. When the DC current value is increased from Ia1 to Ia2, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is from fd1 to fd2, and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b is from fe1 to fe2. The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c shifts from fg1 to fg2. That is, the passband shifts to the low frequency side. That is, the magnetoresistance effect device 100 can also function as a high frequency filter having sharp shoulder characteristics that can change the frequency of the pass band.

さらに、例えば、図４に示されるように、磁場印加機構１１１から印加される磁場強度をＨｂ１からＨｂ２に強くした場合、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数はｆｈ１からｆｈ２に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数はｆｉ１からｆｉ２に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数はｆｊ１からｆｊ２にシフトする。すなわち、通過帯域は高周波数側へシフトする。また、磁場強度（磁化自由層１０４における有効磁場Ｈｅｆｆ）を変化させる方が、直流電流値を変化させるよりも大きく通過帯域をシフトさせることができる。つまり、磁気抵抗効果デバイス１００は、通過帯域の周波数を変化可能な急峻な肩特性を持つ高周波フィルタとして機能することが出来る。Furthermore, for example, as shown in FIG. 4, when the magnetic field strength applied from the magnetic field application mechanism 111 is increased from Hb1 to Hb2, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is changed from fh1 to fh2, The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b shifts from fi1 to fi2, and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c shifts from fj1 to fj2. That is, the passband shifts to the high frequency side. Further, changing the magnetic field strength (effective magnetic field H eff in the magnetization free layer 104) can shift the passband more than changing the direct current value. That is, the magnetoresistance effect device 100 can function as a high frequency filter having sharp shoulder characteristics that can change the frequency of the pass band.

なお、各磁気抵抗効果素子に印加される外部磁場ＨＥ（磁化自由層１０４における有効磁場Ｈｅｆｆ）が大きくなるに従って、各磁気抵抗効果素子の振動する抵抗値の振幅が小さくなるので、各磁気抵抗効果素子に印加される外部磁場ＨＥ（磁化自由層１０４における有効磁場Ｈｅｆｆ）を大きくするのに伴い、各磁気抵抗効果素子に印加される直流電流の電流密度を大きくすることが好ましい。Incidentally, according to the external magnetic field H E (the effective magnetic field H eff in the magnetization free layer 104) is increased to be applied to the magnetoresistive element, the amplitude of the resistance value of the vibration of the magnetoresistive element is reduced, the magnetic Along to increase the (effective magnetic field H eff in the magnetization free layer 104) external magnetic field H E is applied to the resistive element, it is preferable to increase the current density of the direct current applied to the magnetoresistive element.

また、磁気抵抗効果デバイス１００では、第１の磁気抵抗効果素子は１個（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂのいずれか一方）としてもよい。   Further, in the magnetoresistive effect device 100, one first magnetoresistive effect element may be provided (one of the first magnetoresistive effect elements 101a and 101b).

このように、磁気抵抗効果デバイス１００は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと、高周波信号が入力される第１のポート１０９ａと、高周波信号が出力される第２のポート１０９ｂと、信号線路１０７と、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）とを有し、第１のポート１０９ａ、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、それぞれ磁化固定層１０２、磁化自由層１０４およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３を有し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、それぞれの一端側が直流電流入力端子１１０（直流印加端子）側になり、それぞれの他端側が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）および基準電位端子１１４に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃとで同じになるように形成されている。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっており、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっている。   As described above, in the magnetoresistive effect device 100, the two first magnetoresistive effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistive effect element 101c, the first port 109a to which the high frequency signal is input, and the high frequency signal Is output, a signal line 107, and a direct current input terminal 110 (direct current application terminal), and the first port 109a, the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, and the second port 109b. The second port 109b is connected in series in this order via the signal line 107, and the second magnetoresistance effect element 101c is connected in parallel to the second port 109b to the signal line 107, and the two first Magnetoresistance effect elements 101a and 101b and second magnetoresistance effect element 101c are respectively arranged on magnetization fixed layer 102, magnetization free layer 104 and between them. The first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c have the spacer layer 103, and one end of each of the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is the DC current input terminal 110 (DC application terminal) side. The first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element are connected to the DC current input terminal 110 (DC application terminal) and the reference potential terminal 114 such that the other end is on the reference potential terminal 114 side. The relationship between the direction from one end side to the other end side and the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 is the same as the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance element 101c. The resistance effect element 101 c is formed to be the same. Further, in the first magnetoresistance effect element 101a, the direct current input from the direct current input terminal 110 (the DC application terminal) causes the inside of the first magnetoresistance effect element 101a from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102. The first magnetoresistance effect element 101b is free to magnetize the inside of the first magnetoresistance effect element 101b with the direct current input from the direct current input terminal 110 (the DC application terminal). The second magnetoresistance effect element 101c is formed to flow from the layer 104 to the direction of the magnetization fixed layer 102, and the second magnetoresistance effect of the direct current input from the direct current input terminal 110 (the direct current application terminal) It is formed to flow in the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the element 101c, and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the second Spin torque resonance frequency of the magnetoresistive element 101c are different from each other, the spin torque resonance frequency of the spin torque resonance frequency and the second magnetoresistive element 101c of the first magnetoresistive element 101b are different from each other.

したがって、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに第１のポート１０９ａから信号線路１０７を介して高周波信号が入力されることにより、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃにスピントルク共鳴を誘起させることが出来る。このスピントルク共鳴と同時に、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの中を第１の磁化自由層から第１の磁化固定層の方向に直流電流が流れることにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの素子インピーダンスが減少し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの素子インピーダンスが減少する。同様に、スピントルク共鳴と同時に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に直流電流が流れることにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの素子インピーダンスが減少する。   Therefore, a high frequency signal is input from the first port 109a to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c from the first port 109a to form two first magnetoresistance effect elements. Spin torque resonance can be induced in the magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c. At the same time as this spin torque resonance, a direct current flows in the direction from the first magnetization free layer to the first magnetization fixed layer in the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, whereby the first magnetoresistance is produced. The element impedance of the first magnetoresistance effect element 101a for the same frequency as the spin torque resonance frequency of the effect element 101a decreases, and the first magnetoresistance effect for the same frequency as the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. The element impedance of the element 101b decreases. Similarly, the spin torque of the second magnetoresistance effect element 101c is caused by the direct current flowing in the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the second magnetoresistance effect element 101c simultaneously with the spin torque resonance. The element impedance of the second magnetoresistance effect element 101c decreases for the same frequency as the resonance frequency.

第１のポート１０９ａ、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２のポート１０９ｂがこの順に直列接続されることにより、高周波信号を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂが高インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対し遮断し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂが低インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来る。さらに、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、高周波信号を、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが低インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対し遮断し、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが高インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来る。このように、磁気抵抗効果デバイス１００は、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数では、第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数では、第２のポート１０９ｂに対して遮断することが出来る。つまり、磁気抵抗効果デバイス１００は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数で高周波信号の通過量の極大値を持ち、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数で高周波信号の通過量の極小値を持ち、高周波フィルタとして機能する。   The first port 109a, the two first magnetoresistance elements 101a and 101b, and the second port 109b are connected in series in this order, so that the first magnetoresistance elements 101a and 101b are high. The non-resonant frequency in the impedance state can block the second port 109b, and the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b can pass to the second port 109b in the low impedance state. Furthermore, the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 in parallel to the second port 109b, whereby the high frequency signal is generated and the second magnetoresistance effect element 101c is in a low impedance state. At the resonance frequency, the second port 109b can be cut off, and at the non-resonance frequency where the second magnetoresistance effect element 101c is in the high impedance state, it can be made to pass to the second port 109b side. As described above, the magnetoresistive effect device 100 is configured such that the frequency of the high frequency signal input from the first port 109 a, the frequency near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistive effect element 101 a, and the first magnetoresistive effect element 101 b Can be made to pass to the second port 109b side at a frequency near the spin torque resonance frequency, and at a frequency near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, the second port 109b can be made to pass. Can be shut off. That is, the magnetoresistance effect device 100 has the maximum value of the passing amount of the high frequency signal at the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. The spin torque resonance frequency of the magnetoresistive effect element 101c has a minimum value of the passing amount of the high frequency signal, and functions as a high frequency filter.

磁気抵抗効果デバイス１００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域または第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が通過帯域となる。第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が互いに異なるため（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも高いまたは低いため）、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａスピントルク共鳴周波数の高周波数側または低周波数側において、高周波信号を第２のポートに対し遮断することができる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が互いに異なるため（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも高いまたは低いため）、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂスピントルク共鳴周波数の高周波数側または低周波数側において、高周波信号を第２のポートに対し遮断することができる。高周波信号が遮断される第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍または第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の高周波数側または低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス１００は、通過帯域の高周波数側または低周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能することが可能となる。   In the magnetoresistance effect device 100, a band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a or a band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b is a pass band. Since the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are different from each other (the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is the first High-frequency or low-frequency side of the first magnetoresistance effect element 101a because the spin torque resonance frequency of the magnetoresistance effect element 101a is higher or lower than the spin torque resonance frequency) can do. In addition, since the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are different from each other (the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is different from High frequency signal on the high frequency side or low frequency side of the first magnetoresistance effect element 101b, because the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b is higher or lower than It can be shut off. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c in which the high frequency signal is blocked, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the passband can be further increased. Making the high frequency side or low frequency side shoulder characteristic of the pass band formed near the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101a or near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b steep It will be possible. That is, the magnetoresistive effect device 100 can function as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on the high frequency side or the low frequency side of the pass band.

さらに、磁気抵抗効果デバイス１００は、スピントルク共鳴周波数が互いに異なる２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを有し、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数より高い、または２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数より低いので、広い通過帯域を持ち、通過帯域の高周波数側または低周波数側における肩特性が急峻である帯域通過型フィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, the magnetoresistance effect device 100 includes two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b having different spin torque resonance frequencies, and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is two Since the spin torque resonance frequency of each of the magnetoresistive elements 101a and 101b is higher than the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistive elements 101a and 101b, it has a wide pass band, It becomes possible to function as a band pass filter having a sharp shoulder characteristic on the high frequency side or the low frequency side of the band.

さらに、遮断特性と通過特性のレンジを大きく、肩特性を急峻にするためには、磁化自由層１０４が膜面法線方向に磁化容易軸を有し、磁化固定層１０２が膜面方向に磁化容易軸を有する構成とすることが好ましい。   Furthermore, in order to make the range of the blocking characteristic and the passing characteristic large and make the shoulder characteristic steep, the magnetization free layer 104 has an easy magnetization axis in the film surface normal direction and the magnetization fixed layer 102 is magnetized in the film surface direction. It is preferable to have a configuration having an easy axis.

また、直流電流入力端子１１０から印加される直流電流を変化させることにより、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を可変制御することができるため、磁気抵抗効果デバイス１００は、周波数可変フィルタとして機能することも可能となる。   Further, the spin torque resonance frequency of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c can be variably controlled by changing the DC current applied from the DC current input terminal 110. The magnetoresistive device 100 can also function as a frequency variable filter.

さらに、磁気抵抗効果デバイス１００は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を設定可能な周波数設定機構としての磁場印加機構１１１を有するので、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を任意の周波数にすることができる。したがって、磁気抵抗効果デバイス１００は、任意の周波数帯のフィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, the magnetoresistance effect device 100 has a magnetic field application mechanism 111 as a frequency setting mechanism capable of setting the spin torque resonance frequency of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c. Therefore, the spin torque resonance frequency of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c can be made an arbitrary frequency. Therefore, the magnetoresistance effect device 100 can function as a filter of any frequency band.

さらに、磁気抵抗効果デバイス１００は、磁場印加機構１１１が、磁化自由層１０４における有効磁場を設定可能な有効磁場設定機構であり、磁化自由層１０４における有効磁場を変化させて２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を変化可能であるので、周波数可変フィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, in the magnetoresistance effect device 100, the magnetic field application mechanism 111 is an effective magnetic field setting mechanism capable of setting an effective magnetic field in the magnetization free layer 104, and the first magnetic field is changed by changing the effective magnetic field Since the spin torque resonance frequency of the resistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c can be changed, it becomes possible to function as a frequency variable filter.

また、以上の説明では、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂが互いに直列に接続されている例で説明したが、第１の磁気抵抗効果素子は３個以上であってもよい。また、複数の第１の磁気抵抗効果素子同士が互いに並列に接続されていても良い。これらの場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、第１のポート１０９ａ、各々の第１の磁気抵抗効果素子および第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス１００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   In the above description, two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b are connected in series with each other, but three or more first magnetoresistance effect elements may be provided. Also, the plurality of first magnetoresistance effect elements may be connected in parallel with each other. Even in the magnetoresistive devices in these cases, the first port 109a, the first magnetoresistive elements and the second port 109b are connected in series in this order via the signal line 107. It can have the same frequency characteristic as a high frequency filter as the magnetoresistance effect device 100.

また、以上の説明では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの一端が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの他端が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続されるようにしてもよい。   Further, in the above description, the second magnetoresistance effect element 101c is connected in parallel with the second port 109b to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b. In the example described above, the DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. However, the second magnetoresistance effect element 101c is described. Is connected in parallel to the second port 109b to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, and the DC current input terminal 110 is connected to the first magnetoresistance. It may be connected to the signal line 107 between the effect element 101 b and the second port 109 b. More specifically, one end of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, and the second magnetoresistance effect element 101c The other end may be connected to the reference potential terminal 114 and may be connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114.

また、磁気抵抗効果デバイス１００は、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が一定以上の大きさの場合、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数において、第１のポート１０９ａから入力される高周波信号の入力電力よりも、第２のポート１０９ｂから出力される出力電力を大きくする（減衰量を０ｄＢ以上とする）ことが出来る。つまり、磁気抵抗効果デバイス１００は、増幅器（アンプ）として機能することも可能となる。   Further, when the direct current input from the direct current input terminal 110 has a magnitude greater than or equal to a certain magnitude, the magnetoresistive effect device 100 has the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistive effect element 101 a and the first magnetoresistive effect element. At the spin torque resonance frequency of 101b, the output power output from the second port 109b may be larger than the input power of the high frequency signal input from the first port 109a (the attenuation may be set to 0 dB or more). It can. That is, the magnetoresistance effect device 100 can also function as an amplifier.

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス２００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス２００において、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス２００は、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００に対し、さらにインダクタ１１３と基準電位端子１１５を有している。インダクタ１１３は、第２のポート１０９ｂに対して並列に、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の一方）に接続され、さらに基準電位端子１１５に接続されて基準電位端子１１５を介してグラウンド１０８に接続可能になっている。直流電流入力端子１１０は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の他方）に接続されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、第２のポート１０９ｂに対して並列に、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの少なくとも１つを挟んでインダクタ１１３の信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの一端（磁化自由層１０４側）が第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの他端（磁化固定層１０２側）が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続可能になっている。直流電流源１１２が直流電流入力端子１１０とグラウンド１０８に接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス２００は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、インダクタ１１３、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路と、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、信号線路１０７、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路を形成可能となっている。Second Embodiment
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive effect device 200 according to a second embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 200 will be mainly described in terms of differences from the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment, and the description of common matters will be omitted as appropriate. The elements common to the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment use the same reference numerals, and the description of the common elements is omitted. The magnetoresistive effect device 200 further includes an inductor 113 and a reference potential terminal 115 in addition to the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment. The inductor 113 is connected in parallel with the second port 109b to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the first port 109a (a first magnetoresistance effect element 101a, It is connected to the signal line 107 between 101b and the first port 109a, or to one of the signal lines 107 between the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second port 109b, and further, a reference potential terminal It is connected to 115 and can be connected to the ground 108 via the reference potential terminal 115. The DC current input terminal 110 is a signal line 107 between the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second port 109b (the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the first port 109a Between the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second port 109b). The second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 of the inductor 113 via at least one of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b in parallel with the second port 109b. Are connected to the signal line 107 at the opposite side. More specifically, one end (the magnetization free layer 104 side) of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b. The other end (the magnetization fixed layer 102 side) of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the reference potential terminal 114, and can be connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114. By connecting the DC current source 112 to the DC current input terminal 110 and the ground 108, the magnetoresistive effect device 200 is configured by the two first magnetoresistive effect elements 101a and 101b, the signal line 107, the inductor 113, the ground 108, and the like. A closed circuit including the direct current input terminal 110 and a closed circuit including the second magnetoresistance effect element 101c, the signal line 107, the ground 108, and the direct current input terminal 110 can be formed.

第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂは、それぞれの一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、それぞれの他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１５側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１５に接続されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、その一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、その他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４に接続されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス２００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃとで同じになるように形成（配置）されている。   In each of the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, one end side (the magnetization free layer 104 side in this example) is the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) Are connected to the DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 115 so that the reference potential terminal 115 is located on the side of the reference potential terminal 115. One end side (the magnetization free layer 104 side in this example) of the second magnetoresistance effect element 101c is on the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) is the reference potential terminal The DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 are connected so as to be on the 114 side. That is, in the magnetoresistance effect device 200, the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c are directed from the one end side to the other end side and from the respective magnetization free layers 104. The two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c are formed (arranged) in the same relationship with the direction to the magnetization fixed layer 102.

第１の磁気抵抗効果素子１０１ａは磁化固定層１０２側が第１のポート１０９ａ側になるように信号線路１０７に接続されて、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成（配置）されている。第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂは磁化固定層１０２側が第１のポート１０９ａ側になるように信号線路１０７に接続されて、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス２００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃで同じになっている。磁気抵抗効果デバイス２００のその他の構成は、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と同じである。   The first magnetoresistance effect element 101a is connected to the signal line 107 so that the magnetization fixed layer 102 side is the first port 109a side, and the direct current input from the direct current input terminal 110 has a first magnetic resistance It is formed (arranged) so as to flow in the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the effect element 101 a. The first magnetoresistance effect element 101b is connected to the signal line 107 so that the magnetization fixed layer 102 side is the first port 109a side, and the direct current input from the direct current input terminal 110 has a first magnetic resistance It is formed (arranged) so as to flow in the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the effect element 101 b. That is, in the magnetoresistance effect device 200, the direction of the direct current flowing in each of the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b and the second magnetoresistance effect element 101c, and the respective magnetizations The relationship with the arrangement order of the fixed layer 102, the spacer layer 103, and the magnetization free layer 104 is the same for the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, and the second magnetoresistance effect element 101c. ing. The other configuration of the magnetoresistive effect device 200 is the same as that of the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment.

直流電流源１１２は、グラウンド１０８及び直流電流入力端子１１０に接続され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、インダクタ１１３、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。また、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、信号線路１０７、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。   The direct current source 112 is connected to the ground 108 and the direct current input terminal 110, and is a closed circuit including the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the signal line 107, the inductor 113, the ground 108 and the direct current input terminal 110. Is formed. In addition, a closed circuit including the second magnetoresistance effect element 101c, the signal line 107, the ground 108, and the direct current input terminal 110 is formed.

インダクタ１１３は、信号線路１０７とグラウンド１０８との間に接続され、インダクタ成分により電流の高周波成分をカットすると同時に電流の不変成分を通す機能を有する。インダクタ１１３は、チップインダクタまたはパターン線路によるインダクタのどちらでもよい。また、インダクタ成分を有する抵抗素子でもよい。インダクタ１１３のインダクタンス値は１０ｎＨ以上であることが好ましい。このインダクタ１１３により、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過する高周波信号の特性を劣化させることなく、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、インダクタ１１３、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路に、直流電流入力端子１１０から印加された直流電流を流すことができる。   The inductor 113 is connected between the signal line 107 and the ground 108, and has a function of cutting the high frequency component of the current by the inductor component and passing the invariant component of the current. The inductor 113 may be either a chip inductor or an inductor with a patterned line. In addition, a resistive element having an inductor component may be used. The inductance value of the inductor 113 is preferably 10 nH or more. The two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the signal line 107, the inductor 113, and the like, without deteriorating the characteristics of the high frequency signal passing through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b by the inductor 113 A direct current applied from the direct current input terminal 110 can flow in a closed circuit including the ground 108 and the direct current input terminal 110.

また、以上の説明では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと直流電流入力端子１１０のいずれか一方が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。   Further, in the above description, the second magnetoresistance effect element 101c is connected in parallel with the second port 109b to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b. In the example described above, the DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b, but the second magnetoresistance effect element 101c is described. Alternatively, one of the DC current input terminals 110 may be connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first magnetoresistance effect element 101b.

磁気抵抗効果デバイス２００は、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   The magnetoresistive effect device 200 can have the same frequency characteristics as a high frequency filter as the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment.

第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００および第２の実施形態の磁気抵抗効果デバイス２００において、さらに、通過帯域を広く、肩特性を急峻にするためには、肩特性を急峻にする第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのＱ値を、通過帯域を形成する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの少なくとも一方のＱ値よりも大きくすることが好ましい。ここでＱ値とは、磁気抵抗効果素子のインピーダンスの絶対値が、磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数ｆ０におけるインピーダンスの絶対値から３ｄＢ減少または増加する、周波数ｆ０の両側の周波数ｆ１、ｆ２（ｆ１＜ｆ２）を用いて、
Ｑ＝ｆ０／（ｆ２−ｆ１）
で表される。スピントルク共鳴時の磁気抵抗効果素子のＱ値は、磁気抵抗効果素子に印加される直流電流の電流密度に比例するため、例えば、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが互いに直列接続されている場合には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの平面視形状の面積を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ）の平面視形状の面積よりも小さくすることにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのＱ値を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ）のＱ値よりも大きくすることができる。In the magnetoresistance effect device 100 according to the first embodiment and the magnetoresistance effect device 200 according to the second embodiment, in order to further widen the pass band and make the shoulder characteristic steep, the second embodiment makes the shoulder characteristic steep. It is preferable that the Q value of the magnetoresistive effect element 101c be larger than the Q value of at least one of the first magnetoresistive effect element 101a and the first magnetoresistive effect element 101b forming the passband. Here, the Q value is the frequency f1, f2 on both sides of the frequency f0 where the absolute value of the impedance of the magnetoresistive element decreases or increases 3 dB from the absolute value of the impedance at the spin torque resonance frequency f0 of the magnetoresistive element Using f1 <f2),
Q = f0 / (f2-f1)
Is represented by Since the Q value of the magnetoresistive element at the time of spin torque resonance is proportional to the current density of the direct current applied to the magnetoresistive element, for example, the first magnetoresistive element 101 a and the first magnetoresistive element When the 101b and the second magnetoresistance effect element 101c are connected in series with each other, the area of the shape of the second magnetoresistance effect element 101c in plan view is the same as the first magnetoresistance effect element 101a (the first magnetoresistance effect element By setting the Q value of the second magnetoresistance effect element 101c to be smaller than the area of the resistance effect element 101b) in plan view, the Q value of the first magnetoresistance effect element 101a (first magnetoresistance effect element 101b) It can be larger than the Q value.

（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス３００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス３００において、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス３００は、磁化固定層１０２（第１の磁化固定層）、磁化自由層１０４（第１の磁化自由層）およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３（第１のスペーサ層）を有する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと、磁化固定層１０２（第２の磁化固定層）、磁化自由層１０４（第２の磁化自由層）およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３（第２のスペーサ層）を有する２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄと、高周波信号が入力される第１のポート１０９ａと、高周波信号が出力される第２のポート１０９ｂと、信号線路１０７と、直流電流入力端子１１０とを有している。第１のポート１０９ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されている。２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、互いに直列接続されており、直列接続された２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄは、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと同様に、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの磁化自由層１０４側が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの磁化固定層１０２側が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続可能になっている。Third Embodiment
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistance effect device 300 according to a third embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 300 will be mainly described in terms of differences from the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment, and the description of common matters will be omitted as appropriate. The elements common to the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment use the same reference numerals, and the description of the common elements is omitted. The magnetoresistive effect device 300 includes a magnetization fixed layer 102 (first magnetization fixed layer), a magnetization free layer 104 (first magnetization free layer), and a spacer layer 103 (first spacer layer) disposed therebetween. A first magnetoresistance effect element 101a having a first magnetic resistance, a magnetization fixed layer 102 (a second magnetization fixed layer), a magnetization free layer 104 (a second magnetization free layer), and a spacer layer 103 (a second magnetization free layer) Two second magnetoresistive elements 101c and 101d having two spacer layers, a first port 109a to which a high frequency signal is input, a second port 109b to which a high frequency signal is output, and a signal line 107 And a direct current input terminal 110. The first port 109 a, the first magnetoresistance effect element 101 a and the second port 109 b are connected in series in this order via the signal line 107. The two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in series with each other, and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d connected in series are signals in parallel to the second port 109b. It is connected to the line 107. Similarly to the second magnetoresistance effect element 101c, the second magnetoresistance effect element 101d is connected between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b in parallel with the second port 109b. Is connected to the signal line 107 of FIG. More specifically, the magnetization free layer 104 side of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b, and the second magnetic The magnetization fixed layer 102 side of the resistance effect element 101 d is connected to the reference potential terminal 114, and can be connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114.

第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと同様に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄは、その一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、その他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４に接続されており、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス３００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄとで同じになるように形成（配置）されている。また、磁気抵抗効果デバイス３００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄで同じになっている。   Similarly to the second magnetoresistance effect element 101c, the second magnetoresistance effect element 101d has one end side (the magnetization free layer 104 side in this example) on the DC current input terminal 110 side, and the other end side (this In the example, the DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 are connected such that the magnetization fixed layer 102 side is the reference potential terminal 114 side, and the DC current input from the DC current input terminal 110 is the second The magnetoresistance effect element 101 d is formed (arranged) so as to flow from the magnetization free layer 104 to the direction of the magnetization fixed layer 102. That is, in the magnetoresistance effect device 300, the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are directed from the one end side to the other end side, and the respective magnetization free layers The first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are formed (arranged) so as to have the same relationship with the direction from the magnetization 104 to the magnetization fixed layer 102. Further, in the magnetoresistance effect device 300, the direction of the direct current flowing in each of the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, the respective magnetization fixed layer 102, and the spacer The relationship between the arrangement order of the layer 103 and the magnetization free layer 104 is the same for the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d.

さらに、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっている。磁気抵抗効果デバイス３００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも高い、または、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   Furthermore, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d are different from each other. In the magnetoresistance effect device 300, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. Or higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d.

第１のポート１０９ａから入力される高周波信号は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを通過した後、その一部の高周波信号は２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに流され、残りの高周波信号は第２のポート１０９ｂに出力される。   After the high frequency signal input from the first port 109a passes through the first magnetoresistance effect element 101a, a part of the high frequency signal is flowed to the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the rest The high frequency signal is output to the second port 109b.

第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄは、一端（磁化自由層１０４側）が上部電極１０５を介して信号線路１０７（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ）に電気的に接続され、他端（磁化固定層１０２側）が下部電極１０６と基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に電気的に接続されている。   One end (the magnetization free layer 104 side) of the second magnetoresistance effect element 101d is electrically connected to the signal line 107 (the second magnetoresistance effect element 101c) through the upper electrode 105, and the other end (the magnetization fixed) The layer 102 side is electrically connected to the ground 108 via the lower electrode 106 and the reference potential terminal 114.

直流電流入力端子１１０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを挟んで２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、直流電流入力端子１１０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている。直流電流入力端子１１０に直流電流源１１２が接続されることで、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに直流電流を印加することが可能になる。   The DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 at a point on the opposite side to the connection point of the two second magnetoresistive elements 101c and 101d to the signal line 107 with the first magnetoresistive element 101a interposed therebetween. It is done. More specifically, the direct current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. By connecting the DC current source 112 to the DC current input terminal 110, it becomes possible to apply a DC current to the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d.

直流電流源１１２は、グラウンド１０８及び直流電流入力端子１１０に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、信号線路１０７、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄ、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。直流電流源１１２は、直流電流入力端子１１０から、上記の閉回路に直流電流を印加する。   The direct current source 112 is connected to the ground 108 and the direct current input terminal 110, and the first magnetoresistance effect element 101a, the signal line 107, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, the ground 108 and the direct current input A closed circuit including the terminal 110 is formed. The direct current source 112 applies a direct current from the direct current input terminal 110 to the above-described closed circuit.

磁場印加機構１１１は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの近傍に配設され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに磁場を印加して、各磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を設定可能となっている。   The magnetic field application mechanism 111 is disposed in the vicinity of the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistances. By applying a magnetic field to the effect elements 101c and 101d, the spin torque resonance frequency of each magnetoresistive element can be set.

磁気抵抗効果デバイス３００のその他の構成は、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と同じである。   The other configuration of the magnetoresistive effect device 300 is the same as that of the magnetoresistive effect device 100 according to the first embodiment.

スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、低インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを通過し、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、高インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ａにより、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。   Among the high frequency components of the high frequency signal input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon, it corresponds to the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, or a frequency component near the spin torque resonance frequency Is likely to pass through the first magnetoresistance effect element 101a in the low impedance state and be output to the second port 109b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components which are not in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a are transmitted to the second port 109b by the first magnetoresistance effect element 101a in the high impedance state. It becomes difficult to output.

さらに、スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを通過した高周波信号）の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、第２のポート１０９ｂに並列に接続された、低インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃを通過してグラウンド１０８に流れ、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、高インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃによりグラウンド１０８から遮断され、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。同様に、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを通過した高周波信号）の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、第２のポート１０９ｂに並列に接続された、低インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄを通過してグラウンド１０８に流れ、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなり、高周波信号の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、高インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃによりグラウンド１０８から遮断され、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。   Further, the spin of the second magnetoresistance effect element 101c in the high frequency component of the high frequency signal (the high frequency signal passing through the first magnetoresistance effect element 101a) input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon. A frequency component coincident with the torque resonance frequency or near the spin torque resonance frequency passes through the second magnetoresistance effect element 101c in the low impedance state connected in parallel to the second port 109b to the ground 108. It becomes difficult for the flow to be output to the second port 109b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components not near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are cut off from the ground 108 by the second magnetoresistance effect element 101c in the high impedance state. It becomes easy to be output to the second port 109b. Similarly, among the high frequency components of the high frequency signal (the high frequency signal passed through the first magnetoresistance effect element 101a) input from the first port 109a, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d is matched. Or a frequency component near the spin torque resonance frequency flows through the second magnetoresistance effect element 101d in the low impedance state connected in parallel to the second port 109b to the ground 108, Among the high frequency components of the high frequency signal, the frequency component which is not near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d becomes difficult to be output to the port 109b, and the second magnetoresistance effect element 101c in the high impedance state is grounded. It is cut off from the port 108 and easily output to the second port 109b.

図７に、磁気抵抗効果デバイス３００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図７の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図７のプロット線３２０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに印加された磁場が一定で、且つ、印加された直流電流が一定の時のグラフである。ｆａは第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｃは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｄは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数である。図７では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数より低い場合の例を示している。   FIG. 7 is a graph showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistance effect device 300 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIG. 7 represents the attenuation amount, and the horizontal axis represents the frequency. The plot line 320 in FIG. 7 indicates that the magnetic field applied to the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d is constant and the applied DC current is constant. It is a graph. fa is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, fc is the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and fd is the spin torque resonance of the second magnetoresistance effect element 101d It is a frequency. In FIG. 7, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is lower than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c. An example is shown.

図７のプロット線３２０に示されるように、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が遮断帯域となる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の低周波数側（上記の遮断帯域の低周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂ側に通過させることができる。高周波信号が通過する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、この場合の磁気抵抗効果デバイス３００は、図７のプロット線３２０に示されるような、通過帯域の低周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能する。この場合、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、高周波信号の減衰量の周波数に対する変化が急峻であるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数を、使用する遮断帯域の下限周波数に一致させることが好ましい。   As shown by the plot line 320 in FIG. 7, the band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d are stopbands. It becomes. In addition, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101d on the low frequency side of the first magnetoresistance effect device 101a On the frequency side, the high frequency signal can be passed to the second port 109 b side. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a through which the high frequency signal passes, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the cutoff band can be further reduced. It is possible to make the low frequency side shoulder characteristics of the cutoff band formed near the spin torque resonance frequency of the effect element 101c and near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d sharp. That is, the magnetoresistive effect device 300 in this case functions as a band-cut filter having sharp shoulder characteristics on the low frequency side of the pass band as shown by the plot line 320 in FIG. 7. In this case, in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, since the change with respect to the frequency of the attenuation amount of the high frequency signal is steep, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is It is preferable to match the lower limit frequency of the stop band to be used.

同様にして、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数より高い場合には、磁気抵抗効果デバイス３００は、遮断帯域の高周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能する。この場合、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数を、使用する遮断帯域の上限周波数に一致させることが好ましい。   Similarly, when the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. The magnetoresistive effect device 300 functions as a band-stop filter having sharp shoulder characteristics on the high frequency side of the stop band. In this case, it is preferable to make the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a coincide with the upper limit frequency of the stop band to be used.

さらに、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに印加される直流電流、または磁場印加機構１１１が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに印加する磁場を変化させることで、遮断帯域をシフトさせることができる。つまり、磁気抵抗効果デバイス３００は、遮断帯域の周波数を変化可能な急峻な肩特性を持つ高周波フィルタとして機能することが出来る。   Furthermore, direct current applied to the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, or the magnetic field application mechanism 111 is the first magnetoresistance effect element 101a and the two second resistance elements. By changing the magnetic field applied to the magnetoresistance effect elements 101c and 101d, the cutoff band can be shifted. That is, the magnetoresistive effect device 300 can function as a high frequency filter having sharp shoulder characteristics that can change the frequency of the stop band.

また、磁気抵抗効果デバイス３００では、第２の磁気抵抗効果素子は１個（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄのいずれか一方）としてもよい。   In the magnetoresistive effect device 300, one second magnetoresistive effect element may be provided (one of the second magnetoresistive effect elements 101c and 101d).

このように、磁気抵抗効果デバイス３００は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄと、高周波信号が入力される第１のポート１０９ａと、高周波信号が出力される第２のポート１０９ｂと、信号線路１０７と、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）とを有し、第１のポート１０９ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続され、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれ磁化固定層１０２、磁化自由層１０４およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３を有し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれの一端側が直流電流入力端子１１０（直流印加端子）側になり、それぞれの他端側が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）および基準電位端子１１４に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄとで同じになるように形成されている。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっており、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっている。   Thus, the magnetoresistive effect device 300 includes the first magnetoresistive effect element 101a, the two second magnetoresistive effect elements 101c and 101d, the first port 109a to which the high frequency signal is input, and the high frequency signal. And a signal line 107, and a direct current input terminal 110 (direct current application terminal), and the first port 109a, the first magnetoresistance effect element 101a, and the second port 109b are connected in series in this order via the signal line 107, and the two second magnetoresistance effect elements 101c, 101d are connected in parallel to the second port 109b to the signal line 107, and the first magnetoresistance element The effect element 101a and the two second magnetoresistive elements 101c and 101d are respectively disposed in the magnetization fixed layer 102, the magnetization free layer 104, and between them. The first magnetoresistance effect element 101a and the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d have the spacer layer 103, and one end of each of the first magnetoresistance effect element 101a and the second magnetoresistance effect element 101c is the DC current input terminal 110 (DC application terminal) side. The first magnetoresistance effect element 101a and the second magnetoresistance effect element 101c are connected to the DC current input terminal 110 (DC application terminal) and the reference potential terminal 114 such that the other end is on the reference potential terminal 114 side, The relationship between the direction from one end side to the other end side of each 101d and the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 is the same as the first magnetoresistance effect element 101a and the second magnetoresistance effect. The elements 101c and 101d are formed to be the same. Further, in the first magnetoresistance effect element 101a, the direct current input from the direct current input terminal 110 (the DC application terminal) causes the inside of the first magnetoresistance effect element 101a from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102. The second magnetoresistance effect element 101c is free to magnetize the inside of the second magnetoresistance effect element 101c with the direct current input from the direct current input terminal 110 (the DC application terminal). The second magnetoresistance effect element 101d is formed so as to flow from the layer 104 toward the magnetization fixed layer 102, and the second magnetoresistance effect of the DC current input from the DC current input terminal 110 (DC application terminal) is generated. It is formed to flow in the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the element 101d, and the spin torque resonance frequency and the second of the first magnetoresistance effect element 101a. Spin torque resonance frequency of the magnetoresistive element 101c are different from each other, the spin torque resonance frequency of the spin torque resonance frequency and the second magnetoresistive element 101d of the first magnetoresistive element 101a are different from each other.

したがって、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに第１のポート１０９ａから信号線路１０７を介して高周波信号が入力されることにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄにスピントルク共鳴を誘起させることが出来る。このスピントルク共鳴と同時に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に直流電流が流れることにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの素子インピーダンスが減少する。同様に、スピントルク共鳴と同時に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に直流電流が流れることにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの素子インピーダンスが減少し、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの素子インピーダンスが減少する。   Therefore, a high frequency signal is input to the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d from the first port 109a through the signal line 107, whereby the first magnetoresistance is produced. Spin torque resonance can be induced in the effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d. The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a by direct current flowing in the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the first magnetoresistance effect element 101a simultaneously with the spin torque resonance. The element impedance of the first magnetoresistance effect element 101a for the same frequency as that of Similarly, a direct current flows from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d simultaneously with the spin torque resonance, whereby the second magnetoresistance effect element 101c is formed. The element impedance of the second magnetoresistance effect element 101c for the same frequency as the spin torque resonance frequency decreases, and the element of the second magnetoresistance effect element 101d for the same frequency as the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. Impedance decreases.

第１のポート１０９ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第２のポート１０９ｂがこの順に直列接続されることにより、高周波信号を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａが高インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対し遮断し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａが低インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来る。さらに、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、高周波信号を、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが低インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対し遮断し、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが高インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来る。このように、磁気抵抗効果デバイス３００は、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数では、第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数では、第２のポート１０９ｂに対して遮断することが出来る。つまり、磁気抵抗効果デバイス３００は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数で高周波信号の通過量の極大値を持ち、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数で高周波信号の通過量の極小値を持ち、高周波フィルタとして機能する。   The first port 109a, the first magnetoresistance effect element 101a, and the second port 109b are connected in series in this order, whereby a high frequency signal can be transmitted, and the first magnetoresistance effect element 101a is in a non-resonant state in which the impedance is high. It is possible to cut off the second port 109b at the frequency, and allow it to pass to the second port 109b at the resonance frequency where the first magnetoresistance effect element 101a is in the low impedance state. Furthermore, by connecting the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d to the signal line 107 in parallel to the second port 109b, the high frequency signal is transmitted to the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d. Block to the second port 109b at the resonance frequency in the low impedance state, and allow the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d to pass to the second port 109b at the nonresonance frequency in the high impedance state. It can. As described above, the magnetoresistive effect device 300 moves the high frequency signal input from the first port 109a to the second port 109b side at a frequency near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistive effect element 101a. Blocking the second port 109 b at a frequency near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101 c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101 d. Can do. That is, the magnetoresistance effect device 300 has the maximum value of the passing amount of the high frequency signal at the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and the second The spin torque resonance frequency of the magnetoresistive effect element 101d has a minimum value of the passing amount of the high frequency signal, and functions as a high frequency filter.

磁気抵抗効果デバイス３００では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域または第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が遮断帯域となる。第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が互いに異なるため（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも高いまたは低いため）、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の高周波数側または低周波数側において、高周波信号を第２のポートに通過させることができる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数が互いに異なるため（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも高いまたは低いため）、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の高周波数側または低周波数側において、高周波信号を第２のポートに通過させることができる。高周波信号が通過する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍または第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の高周波数側または低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス３００は、遮断帯域の高周波数側または低周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能することが可能となる。   In the magnetoresistance effect device 300, a band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c or a band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d is a stop band. Since the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are different from each other (the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is the second The high frequency signal is passed to the second port on the high frequency side or the low frequency side of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c because the spin torque resonance frequency of the magnetoresistance effect element 101c is higher or lower) It can be done. In addition, since the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d are different from each other (the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is High frequency signal on the high frequency side or low frequency side of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d) because the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d is higher or lower than Can pass through. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a through which the high frequency signal passes, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the cutoff band can be further reduced. It is possible to make the shoulder characteristic on the high frequency side or the low frequency side of the cut-off band formed near the spin torque resonance frequency of the effect element 101c or near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d sharp. become. That is, the magnetoresistive effect device 300 can function as a band cutoff filter having sharp shoulder characteristics on the high frequency side or the low frequency side of the cutoff band.

さらに、磁気抵抗効果デバイス３００は、スピントルク共鳴周波数が互いに異なる２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄを有し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数は、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの各々のスピントルク共鳴周波数より高い、または２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの各々のスピントルク共鳴周波数より低いので、広い遮断帯域を持ち、遮断帯域の高周波数側または低周波数側における肩特性が急峻である帯域遮断型フィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, the magnetoresistance effect device 300 has two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d having different spin torque resonance frequencies, and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is two Because it has a broad cutoff band because it is higher than the spin torque resonance frequency of each of the two magnetoresistance effect elements 101c and 101d or lower than the spin torque resonance frequency of each of the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d It becomes possible to function as a band cut-off filter in which the shoulder characteristic on the high frequency side or the low frequency side of the band is steep.

また、以上の説明では、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが互いに直列に接続されている例で説明したが、第２の磁気抵抗効果素子は３個以上であってもよい。また、複数の第２の磁気抵抗効果素子同士が互いに並列に接続されていても良い。これらの場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、各々の第２の磁気抵抗効果素子が第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス３００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   In the above description, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in series with each other, but the number of the second magnetoresistance effect elements may be three or more. Further, the plurality of second magnetoresistance effect elements may be connected in parallel to each other. Even in the magnetoresistive effect devices in these cases, the respective second magnetoresistive effect elements are connected to the signal line 107 in parallel with the second port 109 b, like the magnetoresistive effect device 300. Can have frequency characteristics as a high frequency filter.

また、以上の説明では、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの磁化自由層１０４側が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの磁化固定層１０２側が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続されるようにしてもよい。   Also, in the above description, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in parallel to the second port 109b between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b. Although the example has been described in which the signal line 107 is connected to the signal line 107 and the DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, two second Magnetoresistive elements 101c and 101d are connected in parallel to the second port 109b to the signal line 107 between the first magnetoresistive element 101a and the first port 109a, and the DC current input terminal 110 may be connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b. More specifically, the magnetization free layer 104 side of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, and the second magnetoresistance is provided. The magnetization fixed layer 102 side of the effect element 101 d may be connected to the reference potential terminal 114 and connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114.

また、第２の実施形態と同様にして、第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００に対して、インダクタ１１３が、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の一方）に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の他方）に接続され、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを挟んでインダクタ１１３の信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。   Further, in the same manner as in the second embodiment, with respect to the magnetoresistance effect device 300 of the third embodiment, the inductor 113 is connected in parallel with the second port 109b to the first magnetoresistance effect element 101a And the first port 109a (the signal line 107 between the first magnetoresistive element 101a and the first port 109a, or the first magnetoresistive element 101a and the second port Signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b (a first magnetoresistance effect). Connection to the signal line 107 between the element 101a and the first port 109a, or to the other of the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b) And two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected to the signal line 107 of the inductor 113 via the first magnetoresistance effect element 101a in parallel with the second port 109b. It may be connected to the signal line 107 at the opposite side.

第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００において、さらに、遮断帯域を広く、肩特性を急峻にするためには、肩特性を急峻にする第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのＱ値を、遮断帯域を形成する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの少なくとも一方のＱ値よりも大きくすることが好ましい。スピントルク共鳴時の磁気抵抗効果素子のＱ値は、磁気抵抗効果素子に印加される直流電流の電流密度に比例するため、例えば、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄが互いに直列接続されている場合には、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの平面視形状の面積を、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄ）の平面視形状の面積よりも小さくすることにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのＱ値を、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄ）のＱ値よりも大きくすることができる。   In the magnetoresistance effect device 300 according to the third embodiment, in order to further widen the cutoff band and make the shoulder characteristic steep, the Q value of the first magnetoresistance effect element 101a which makes the shoulder characteristic steep is intercepted. It is preferable to make the Q value of at least one of the second magnetoresistance effect element 101c and the second magnetoresistance effect element 101d forming a band larger. Since the Q value of the magnetoresistive element at the time of spin torque resonance is proportional to the current density of the direct current applied to the magnetoresistive element, for example, the first magnetoresistive element 101 a and the second magnetoresistive element When the 101c and the second magnetoresistance effect element 101d are connected in series with each other, the area of the first magnetoresistance effect element 101a in plan view is set to the second magnetoresistance effect element 101c (second magnetoresistance effect element By setting the Q value of the first magnetoresistance effect element 101a to be smaller than the area of the resistance effect element 101d) in plan view, the Q value of the second magnetoresistance effect element 101c (second magnetoresistance effect element 101d) It can be larger than the Q value.

（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス４００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス４００において、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス４００は、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００に対し、さらに第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅを有している。第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、磁化固定層１０２（第３の磁化固定層）、磁化自由層１０４（第３の磁化自由層）およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３（第３のスペーサ層）を有している。第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されている。第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと同様に、第２のポート１０９ｂに対して並列に、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは互いに直列接続されており、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの一端（磁化自由層１０４側）が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ）に接続され、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの他端（磁化固定層１０２側）が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続可能になっている。Fourth Embodiment
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive effect device 400 according to a fourth embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 400 will be mainly described in terms of differences from the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment, and the description of common matters will be omitted as appropriate. The elements common to the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment use the same reference numerals, and the description of the common elements is omitted. The magnetoresistive effect device 400 further includes a third magnetoresistive effect element 101 e in addition to the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment. The third magnetoresistance effect element 101 e includes a magnetization fixed layer 102 (third magnetization fixed layer), a magnetization free layer 104 (third magnetization free layer), and a spacer layer 103 (third one) disposed therebetween. Spacer layer). The third magnetoresistance effect element 101 e is connected to the signal line 107 in parallel with the second port 109 b. The third magnetoresistance effect element 101e is, like the second magnetoresistance effect element 101c, in parallel with the second port 109b, two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and a second port. It is connected to the signal line 107 between it and 109b. More specifically, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e are connected in series with each other, and one end (the magnetization free layer 104 side) of the third magnetoresistance effect element 101e is The other end (the magnetization fixed layer) of the third magnetoresistance effect element 101e is connected to the signal line 107 (the second magnetoresistance effect element 101c) between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b. 102) is connected to the reference potential terminal 114 and can be connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114.

第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、その一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、その他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４に接続されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス４００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ及び第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅとで同じになるように形成（配置）されている。この例では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅにおいて、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとが、同じ向きの関係になっている。   One end side (the magnetization free layer 104 side in this example) of the third magnetoresistance effect element 101e is on the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) is the reference potential terminal The DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 are connected so as to be on the 114 side. That is, in the magnetoresistance effect device 400, the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e are directed from one end side to the other end side of each other. And the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102, the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element It is formed (arranged) to be the same as 101e. In this example, in the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e, the direction from the one end side to the other end and the respective magnetizations The direction from the free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 is in the same direction.

第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス４００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ及び第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ及び第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅで同じになっている。さらに、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   The third magnetoresistance effect element 101e is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows from the magnetization free layer 104 toward the magnetization fixed layer 102 in the third magnetoresistance effect element 101e. (Arranged). That is, in the magnetoresistance effect device 400, the current flows in each of the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e. The relationship between the direction of direct current and the arrangement order of the magnetization fixed layer 102, the spacer layer 103, and the magnetization free layer 104 is the same as the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, and the second. The same applies to the magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e. Furthermore, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, and the spin of the third magnetoresistance effect element 101e The torque resonance frequency is lower than the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b.

第１のポート１０９ａから入力される高周波信号は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過した後、その一部の高周波信号は第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに流され、残りの高周波信号は第２のポート１０９ｂに出力される。   The high frequency signal input from the first port 109a passes through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, and then a part of the high frequency signal is transmitted from the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetic field. The remaining high frequency signal is supplied to the second port 109b.

第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、一端（磁化自由層１０４側）が上部電極１０５を介して信号線路１０７（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ）に電気的に接続され、他端（磁化固定層１０２側）が下部電極１０６と基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に電気的に接続されている。   The third magnetoresistance effect element 101e has one end (on the magnetization free layer 104 side) electrically connected to the signal line 107 (second magnetoresistance effect element 101c) through the upper electrode 105, and the other end (magnetization fixed) The layer 102 side is electrically connected to the ground 108 via the lower electrode 106 and the reference potential terminal 114.

直流電流入力端子１１０は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを挟んで第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、直流電流入力端子１１０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている。直流電流入力端子１１０に直流電流源１１２が接続されることで、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに直流電流を印加することが可能になる。   The DC current input terminal 110 is opposite to the connection point of the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e to the signal line 107 with the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b interposed therebetween. It is connected to the signal line 107 at the point on the side. More specifically, the direct current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. By connecting the DC current source 112 to the DC current input terminal 110, the DC current to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e Can be applied.

直流電流源１１２は、グラウンド１０８及び直流電流入力端子１１０に接続され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅ、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。直流電流源１１２は、直流電流入力端子１１０から、上記の閉回路に直流電流を印加する。   The direct current source 112 is connected to the ground 108 and the direct current input terminal 110, and includes two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, a signal line 107, a second magnetoresistance effect element 101c, and a third magnetoresistance effect. A closed circuit including the element 101 e, the ground 108 and the direct current input terminal 110 is formed. The direct current source 112 applies a direct current from the direct current input terminal 110 to the above-described closed circuit.

磁場印加機構１１１は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの近傍に配設され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに磁場を印加して、各磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を設定可能となっている。   The magnetic field application mechanism 111 is disposed in the vicinity of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e, and the two first magnetoresistance elements A magnetic field is applied to the effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e to set the spin torque resonance frequency of each magnetoresistance effect element.

磁気抵抗効果デバイス４００のその他の構成は、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と同じである。   The other configuration of the magnetoresistive effect device 400 is the same as that of the magnetoresistive effect device 100 according to the first embodiment.

磁気抵抗効果デバイス４００において、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成されているので、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと同様に、スピントルク共鳴現象により、スピントルク共鳴周波数で高周波信号のインピーダンスが減少する抵抗素子として取り扱うことが出来る。   In the magnetoresistance effect device 400, in the third magnetoresistance effect element 101e, the direct current input from the direct current input terminal 110 causes the inside of the third magnetoresistance effect element 101e from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102. The second magnetoresistance effect element 101c can be treated as a resistive element in which the impedance of the high frequency signal decreases at the spin torque resonance frequency by the spin torque resonance phenomenon, as in the second magnetoresistance effect element 101c.

スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号（２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過した高周波信号）の高周波成分の中で第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、第２のポート１０９ｂに並列に接続された、低インピーダンス状態の第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅによりグラウンド１０８に流れやすくなり、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、高インピーダンス状態の第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅによりグラウンド１０８から遮断され、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。   The third magnetoresistance effect element 101e among the high frequency components of the high frequency signal (the high frequency signal passing through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b) input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon. The frequency components that match or are close to the spin torque resonance frequency flow to the ground 108 by the third magnetoresistance effect element 101e in the low impedance state connected in parallel to the second port 109b. This makes it easier to output to the second port 109b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components which are not near the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e are cut off from the ground 108 by the third magnetoresistance effect element 101e in the high impedance state. It becomes easy to be output to the second port 109b.

図９に、磁気抵抗効果デバイス４００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図９の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図９のプロット線４２０は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに印加された磁場が一定で、且つ、印加された直流電流が一定の時のグラフである。ｆａは第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｂは第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｃは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｅは第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数である。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistance effect device 400 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIG. 9 represents the attenuation amount, and the horizontal axis represents the frequency. The plot line 420 in FIG. 9 indicates that the magnetic fields applied to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e are constant, and the application is performed. It is a graph when the direct current is constant. fa is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, fb is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, and fc is the spin torque resonance of the second magnetoresistance effect element 101c. It is a frequency, and fe is a spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101 e.

図９のプロット線４２０に示されるように、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が通過帯域となる。また、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の高周波数側（上記の通過帯域の高周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対し遮断することができる。高周波信号が遮断される第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の高周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。また、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の低周波数側（上記の通過帯域の低周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対し遮断することができる。高周波信号が遮断される第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス４００は、図９のプロット線４２０に示されるような、通過帯域の低周波数側および高周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能する。この場合、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、高周波信号の減衰量の周波数に対する変化が急峻であるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を、使用する通過帯域の上限周波数に一致させ、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数を、使用する通過帯域の下限周波数に一致させることが好ましい。   As shown by the plot line 420 in FIG. 9, the band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b are passbands. It becomes. In addition, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b on the high frequency side of the first magnetoresistance effect element 101c On the frequency side), the high frequency signal can be cut off to the second port 109b. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c in which the high frequency signal is blocked, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the passband can be further increased. It is possible to make the high frequency side shoulder characteristic of the pass band formed in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b sharp. Further, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect device 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect device 101b on the low frequency side of the first magnetoresistance effect device 101e On the frequency side), the high frequency signal can be cut off to the second port 109b. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101 e from which the high frequency signal is blocked, the ratio of the attenuation to the attenuation of the high frequency signal in the pass band can be further increased. It is possible to make the low frequency side shoulder characteristics of the pass band formed near the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101a and near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b sharp. That is, the magnetoresistive effect device 400 functions as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on both the low frequency side and the high frequency side of the pass band as shown by the plot line 420 in FIG. In this case, in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e, the change with respect to the frequency of the attenuation of the high frequency signal is steep. Therefore, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is matched with the upper limit frequency of the pass band to be used, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e is the lower limit frequency of the pass band to be used It is preferable to match the

また、磁気抵抗効果デバイス４００では、第１の磁気抵抗効果素子は１個（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂのいずれか一方）としてもよい。   Further, in the magnetoresistive device 400, one first magnetoresistive element may be provided (one of the first magnetoresistive elements 101a and 101b).

このように、磁気抵抗効果デバイス４００は、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅを磁気抵抗効果デバイス１００に対してさらに有し、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、それぞれ磁化固定層１０２、磁化自由層１０４およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３を有し、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、その一端側が直流電流入力端子１１０（直流印加端子）側になり、その他端側が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）および基準電位端子１１４に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ及び第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅとで同じになるように形成されている。また、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっており、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   Thus, the magnetoresistance effect device 400 further includes the third magnetoresistance effect element 101 e with respect to the magnetoresistance effect device 100, and the third magnetoresistance effect element 101 e with respect to the second port 109 b. The two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e, which are connected in parallel to the signal line 107, respectively have a magnetization fixed layer 102 and a magnetization free layer. The third magnetoresistance effect element 101e has one end side facing the DC current input terminal 110 (DC application terminal) and the other end side is the reference potential terminal 114. Connected to the DC current input terminal 110 (DC application terminal) and the reference potential terminal 114 so that the first a, 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e are directed from the one end side to the other end side of each and the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102, respectively. The first and second magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e have the same relationship. Further, in the third magnetoresistance effect element 101e, the direct current input from the direct current input terminal 110 (the DC application terminal) causes the third magnetoresistance effect element 101e to form the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102. The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a. The spin torque resonance frequency is lower than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is the same as that of the first magnetoresistance effect element 101b. The spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101 e is higher than the spin torque resonance frequency, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101 e is the first magnetoresistance effect element. It is lower than the spin torque resonance frequency of 101b.

したがって、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに第１のポート１０９ａから信号線路１０７を介して高周波信号が入力されることにより、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅにスピントルク共鳴を誘起させることが出来る。このスピントルク共鳴と同時に、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に直流電流が流れることにより、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの素子インピーダンスが減少する。   Therefore, when a high frequency signal is input to the third magnetoresistance effect element 101e from the first port 109a through the signal line 107, spin torque resonance can be induced in the third magnetoresistance effect element 101e. . The spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e by direct current flowing in the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the third magnetoresistance effect element 101e simultaneously with the spin torque resonance The element impedance of the third magnetoresistance effect element 101e for the same frequency as that of

第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、高周波信号を、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが低インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対し遮断し、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが高インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来る。   The third magnetoresistance effect element 101e is connected to the signal line 107 in parallel to the second port 109b, so that a high frequency signal can be generated, and a resonance frequency at which the third magnetoresistance effect element 101e is in a low impedance state. In this case, the second port 109b can be cut off and the third magnetoresistance effect element 101e can be made to pass to the second port 109b side at the non-resonant frequency where the impedance is high.

第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも低いため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の高周波数側および低周波数側において、高周波信号を第２のポートに対し遮断することができる。また、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数が第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも低いため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の高周波数側および低周波数側において、高周波信号を第２のポートに対し遮断することができる。高周波信号が遮断される第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍または第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の高周波数側および低周波数側の両方の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス４００は、通過帯域の高周波数側および低周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能することが可能となる。   The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e is the first magnetoresistance effect. Since it is lower than the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101a, a high frequency signal may be blocked to the second port on the high frequency side and the low frequency side of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a. it can. Further, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e is the first. High frequency signal on the high frequency side and the low frequency side of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, because they are lower than the spin torque resonance frequency of the magnetoresistance effect element 101b be able to. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c from which the high frequency signal is blocked and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e, attenuation with respect to the attenuation of the high frequency signal in the passband Of the pass band formed in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a or in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. It becomes possible to make the shoulder characteristics on both the high frequency side and the low frequency side steep. That is, the magnetoresistive effect device 400 can function as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on both the high frequency side and the low frequency side of the pass band.

さらに、磁気抵抗効果デバイス４００は、スピントルク共鳴周波数が互いに異なる２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを有するので、広い通過帯域を持ち、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数よりも低いため、通過帯域の高周波数側及び低周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, since the magnetoresistive effect device 400 includes two first magnetoresistive effect elements 101a and 101b having different spin torque resonance frequencies, the spin torque resonance of the second magnetoresistive effect element 101c has a wide passband. The frequency is higher than the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e is the two first magnetoresistance effect elements Since it is lower than the spin torque resonance frequency of each of 101a and 101b, it becomes possible to function as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on both the high frequency side and the low frequency side of the pass band.

また、以上の説明では、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂが互いに直列に接続されている例で説明したが、第１の磁気抵抗効果素子は３個以上であってもよい。また、複数の第１の磁気抵抗効果素子同士が互いに並列に接続されていても良い。これらの場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、第１のポート１０９ａ、各々の第１の磁気抵抗効果素子および第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス４００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   In the above description, two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b are connected in series with each other, but three or more first magnetoresistance effect elements may be provided. Also, the plurality of first magnetoresistance effect elements may be connected in parallel with each other. Even in the magnetoresistive devices in these cases, the first port 109a, the first magnetoresistive elements and the second port 109b are connected in series in this order via the signal line 107. Similar to the magnetoresistive effect device 400, it can have frequency characteristics as a high frequency filter.

また、以上の説明では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが互いに直列に接続されている例で説明したが、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが互いに並列に接続されていても良い。この場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス４００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   In the above description, although the second magnetoresistive element 101c and the third magnetoresistive element 101e are connected in series with each other, the second magnetoresistive element 101c and the third magnetoresistive element 101e are described. The magnetoresistive effect elements 101 e may be connected in parallel to each other. Even in the magnetoresistive effect device in this case, the second magnetoresistive effect element 101c and the third magnetoresistive effect element 101e are connected to the signal line 107 in parallel with the second port 109b. The same high frequency filter as that of the magnetoresistive effect device 400 can be provided.

また、以上の説明では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの磁化自由層１０４側が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの磁化固定層１０２側が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続されるようにしてもよい。   Further, in the above description, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e are parallel to the second port 109b, and the first magnetoresistance effect element 101b and the second port are provided. It has been described in the example that it is connected to the signal line 107 between it and 109b and the DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. , The second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e are parallel to the second port 109b, and the signal between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a It may be connected to the line 107, and the direct current input terminal 110 may be connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b.More specifically, the magnetization free layer 104 side of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, and the third magnetoresistance is provided. The magnetization fixed layer 102 side of the effect element 101 e may be connected to the reference potential terminal 114 and connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114.

また、以上の説明では、磁気抵抗効果デバイス４００として、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００に対して第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが追加された例で説明しているが、第２の実施形態の磁気抵抗効果デバイス２００に対して第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが同様に追加された形態でもよい。   Also, in the above description, as the magnetoresistive effect device 400, the third magnetoresistive effect element 101e is added to the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment. The third magnetoresistance effect element 101 e may be similarly added to the magnetoresistance effect device 200 of the second embodiment.

第４の実施形態の磁気抵抗効果デバイス４００において、さらに、通過帯域を広く、肩特性を急峻にするためには、肩特性を急峻にする第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのそれぞれのＱ値を、通過帯域を形成する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの少なくとも一方のＱ値よりも大きくすることが好ましい。スピントルク共鳴時の磁気抵抗効果素子のＱ値は、磁気抵抗効果素子に印加される直流電流の電流密度に比例するため、例えば、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが互いに直列接続されている場合には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの平面視形状の面積と第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの平面視形状の面積を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ）の平面視形状の面積よりも小さくすることにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのＱ値と第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのＱ値を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ）のＱ値よりも大きくすることができる。   In the magnetoresistance effect device 400 according to the fourth embodiment, in order to further widen the pass band and make the shoulder characteristic steep, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance which make the shoulder characteristic steep. It is preferable that the Q value of each of the effect elements 101 e be larger than the Q value of at least one of the first magnetoresistance effect element 101 a and the first magnetoresistance effect element 101 b forming the passband. Since the Q value of the magnetoresistive element at the time of spin torque resonance is proportional to the current density of the direct current applied to the magnetoresistive element, for example, the first magnetoresistive element 101 a and the first magnetoresistive element When the 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e are connected in series with each other, the area of the second magnetoresistance effect element 101c in plan view and the third magnetoresistance The second magnetoresistance effect element 101 c is formed by making the area of the plan view shape of the effect element 101 e smaller than the area of the plan view shape of the first magnetoresistance effect element 101 a (first magnetoresistance effect element 101 b). Of the first magnetoresistance effect element 101a (the first magnetoresistance effect element 101b) can be made larger than that of the first magnetoresistance effect element 101a (the first magnetoresistance effect element 101b).

（第５の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス５００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス５００において、第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００および第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス５００は、第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００に対し、さらに第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを有している。第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、磁化固定層１０２（第４の磁化固定層）、磁化自由層１０４（第４の磁化自由層）およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３（第４のスペーサ層）を有している。第１のポート１０９ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されている。より具体的には、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは互いに直列接続されている。Fifth Embodiment
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive effect device 500 according to a fifth embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 500 will be mainly described in terms of differences from the magnetoresistive effect device 300 of the third embodiment, and the description of common matters will be omitted as appropriate. The elements common to the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment and the magnetoresistive effect device 300 of the third embodiment use the same reference numerals, and the description of the common elements is omitted. The magnetoresistive effect device 500 further includes a fourth magnetoresistive effect element 101 f in addition to the magnetoresistive effect device 300 of the third embodiment. The fourth magnetoresistance effect element 101f includes a magnetization fixed layer 102 (fourth magnetization fixed layer), a magnetization free layer 104 (fourth magnetization free layer), and a spacer layer 103 (fourth) disposed therebetween. Spacer layer). The first port 109 a, the fourth magnetoresistive element 101 f, and the second port 109 b are connected in series in this order via the signal line 107. More specifically, the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f are connected in series with each other.

第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、その一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、その他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４に接続されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス５００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆとで同じになるように形成（配置）されている。この例では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆにおいて、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとが、同じ向きの関係になっている。   One end side (the magnetization free layer 104 side in this example) of the fourth magnetoresistance effect element 101 f is the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) is the reference potential terminal The DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 are connected so as to be on the 114 side. That is, in the magnetoresistance effect device 500, the first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the fourth magnetoresistance effect element 101f are directed from one end side to the other end side of each other. And the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102, the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d and the fourth magnetoresistance effect element It is formed (arranged) to be the same as 101f. In this example, in the first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the fourth magnetoresistance effect element 101f, the directions from one end side to the other end and the respective magnetizations The direction from the free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 is in the same direction.

第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス５００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆで同じになっている。さらに、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   The fourth magnetoresistance effect element 101 f is formed such that direct current input from the direct current input terminal 110 flows from the magnetization free layer 104 toward the magnetization fixed layer 102 in the fourth magnetoresistance effect element 101 f. (Arranged). That is, in the magnetoresistance effect device 500, the current flows in each of the first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect element 101c, the second magnetoresistance effect element 101d, and the fourth magnetoresistance effect element 101f. The relationship between the direction of direct current and the arrangement order of the magnetization fixed layer 102, the spacer layer 103, and the magnetization free layer 104 is the same as the first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect element 101c, and the second. The same applies to the magnetoresistive element 101 d and the fourth magnetoresistive element 101 f. Furthermore, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. The spin torque resonance frequency of the magnetoresistive effect element 101f is lower than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistive effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistive effect element 101d.

第１のポート１０９ａから入力される高周波信号は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを通過した後、その一部の高周波信号は２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに流され、残りの高周波信号は第２のポート１０９ｂに出力される。   After the high frequency signal input from the first port 109a passes through the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f, a part of the high frequency signals have two second magnetoresistance effects. The remaining high frequency signals are fed to the elements 101c and 101d and outputted to the second port 109b.

第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、一端（磁化自由層１０４側）が上部電極１０５を介して信号線路１０７に電気的に接続され、他端（磁化固定層１０２側）が下部電極１０６を介して信号線路１０７に電気的に接続されている。   The fourth magnetoresistance effect element 101f has one end (on the magnetization free layer 104 side) electrically connected to the signal line 107 via the upper electrode 105, and the other end (on the magnetization fixed layer 102 side) via the lower electrode 106. Thus, the signal line 107 is electrically connected.

直流電流入力端子１１０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを挟んで２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、直流電流入力端子１１０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている。直流電流入力端子１１０に直流電流源１１２が接続されることで、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに直流電流を印加することが可能になる。   The DC current input terminal 110 is opposite to the connection point of the two second magnetoresistive elements 101c and 101d to the signal line 107 with the first magnetoresistive element 101a and the fourth magnetoresistive element 101f interposed therebetween. It is connected to the signal line 107 at the point on the side. More specifically, the direct current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. By connecting the DC current source 112 to the DC current input terminal 110, DC current is applied to the first magnetoresistance effect element 101a, the fourth magnetoresistance effect element 101f, and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d. Can be applied.

直流電流源１１２は、グラウンド１０８及び直流電流入力端子１１０に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆ、信号線路１０７、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄ、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。直流電流源１１２は、直流電流入力端子１１０から、上記の閉回路に直流電流を印加する。   The direct current source 112 is connected to the ground 108 and the direct current input terminal 110, and the first magnetoresistive element 101a, the fourth magnetoresistive element 101f, the signal line 107, and the two second magnetoresistive elements 101c 101d, ground 108 and direct current input terminal 110 are formed in a closed circuit. The direct current source 112 applies a direct current from the direct current input terminal 110 to the above-described closed circuit.

磁場印加機構１１１は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの近傍に配設され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに磁場を印加して、各磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を設定可能となっている。   The magnetic field application mechanism 111 is disposed in the vicinity of the first magnetoresistance effect element 101a, the fourth magnetoresistance effect element 101f and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the first magnetoresistance effect element A magnetic field is applied to the 101a, the fourth magnetoresistance effect element 101f, and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d to set the spin torque resonance frequency of each magnetoresistance effect element.

磁気抵抗効果デバイス５００のその他の構成は、第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００と同じである。   The other configuration of the magnetoresistive effect device 500 is the same as the magnetoresistive effect device 300 of the third embodiment.

磁気抵抗効果デバイス５００において、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成されているので、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと同様に、スピントルク共鳴現象により、スピントルク共鳴周波数で高周波信号のインピーダンスが減少する抵抗素子として取り扱うことが出来る。   In the magnetoresistance effect device 500, in the fourth magnetoresistance effect element 101f, the direct current input from the direct current input terminal 110 causes the inside of the fourth magnetoresistance effect element 101f from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102. The first magnetoresistance effect element 101a can be treated as a resistive element in which the impedance of the high frequency signal decreases at the spin torque resonance frequency by the spin torque resonance phenomenon, as in the first magnetoresistance effect element 101a.

スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号の高周波成分の中で第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、低インピーダンス状態の第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを通過し、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、高インピーダンス状態の第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆにより、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。   Among the high frequency components of the high frequency signal input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon, it corresponds to the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f, or a frequency component near the spin torque resonance frequency Is likely to pass through the fourth magnetoresistance effect element 101f in the low impedance state and be output to the second port 109b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components not near the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f are transmitted to the second port 109b by the fourth magnetoresistance effect element 101f in the high impedance state. It becomes difficult to output.

図１１に、磁気抵抗効果デバイス５００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図１１の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図１１のプロット線５２０は、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆに印加された磁場が一定で、且つ、印加された直流電流が一定の時のグラフである。ｆｃは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｄは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数であり、ｆａは第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｆは第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数である。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistive effect device 500 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIG. 11 represents the attenuation amount, and the horizontal axis represents the frequency. The plot line 520 in FIG. 11 indicates that the magnetic fields applied to the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f are constant, and the application is performed. It is a graph when the direct current is constant. fc is the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, fd is the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d, and fa is the spin torque resonance of the first magnetoresistance effect element 101a It is a frequency, and ff is a spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101 f.

図１１のプロット線５２０に示されるように、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が遮断帯域となる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の高周波数側（上記の遮断帯域の高周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂ側に通過させることができる。高周波信号が通過する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の高周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。また、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の低周波数側（上記の遮断帯域の低周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対し通過させることができる。高周波信号が通過する第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス５００は、図１１のプロット線５２０に示されるような、遮断帯域の低周波数側および高周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能する。この場合、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、高周波信号の減衰量の周波数に対する変化が急峻であるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数を、使用する遮断帯域の上限周波数に一致させ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数を、使用する遮断帯域の下限周波数に一致させることが好ましい。   As shown by the plot line 520 in FIG. 11, the band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d are stopbands. It becomes. In addition, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101c and the high frequency side of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101d by the first magnetoresistance effect device 101a. On the frequency side, the high frequency signal can be passed to the second port 109 b side. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a through which the high frequency signal passes, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the cutoff band can be further reduced. It becomes possible to make the high frequency side shoulder characteristics of the cutoff band formed near the spin torque resonance frequency of the effect element 101c and near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d sharp. Further, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101d are reduced by the fourth magnetoresistance effect element 101f. On the frequency side), high frequency signals can be passed to the second port 109b. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f through which the high frequency signal passes, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the cutoff band can be further reduced. It is possible to make the low frequency side shoulder characteristics of the cutoff band formed near the spin torque resonance frequency of the effect element 101c and near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d sharp. That is, the magnetoresistive effect device 500 functions as a band cut filter having sharp shoulder characteristics on both the low frequency side and the high frequency side of the stop band as shown by the plot line 520 in FIG. In this case, in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f, the change with respect to the frequency of the attenuation of the high frequency signal is steep. Therefore, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is made to coincide with the upper limit frequency of the cutoff band to be used, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is the lower limit frequency of the cutoff band to be used It is preferable to match the

また、磁気抵抗効果デバイス５００では、第２の磁気抵抗効果素子は１個（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄのいずれか一方）としてもよい。   Further, in the magnetoresistive effect device 500, one second magnetoresistive effect element may be provided (one of the second magnetoresistive effect elements 101c and 101d).

このように、磁気抵抗効果デバイス５００は、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを磁気抵抗効果デバイス３００に対してさらに有し、第１のポート１０９ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、それぞれ磁化固定層１０２、磁化自由層１０４およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３を有し、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、その一端側が直流電流入力端子１１０（直流印加端子）側になり、その他端側が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）および基準電位端子１１４に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆとで同じになるように形成されている。また、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に流れるように形成され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっており、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   Thus, the magnetoresistive effect device 500 further includes the fourth magnetoresistive effect element 101 f with respect to the magnetoresistive effect device 300, and the first port 109 a, the fourth magnetoresistive effect element 101 f and the second The port 109b is connected in series in this order via the signal line 107, and the magnetization of the first magnetoresistance effect element 101a, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d and the fourth magnetoresistance effect element 101f is fixed. Layer 102, a magnetization free layer 104, and a spacer layer 103 disposed therebetween, and one end of the fourth magnetoresistance effect element 101f is the DC current input terminal 110 (DC application terminal) side, and the other It is connected to DC current input terminal 110 (DC application terminal) and reference potential terminal 114 so that the end side is the reference potential terminal 114 side. The first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the fourth magnetoresistance effect element 101f are directed from the one end side to the other end side, and the respective magnetization free layers 104. Of the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d and the fourth magnetoresistance effect element 101f to have the same relationship with the direction from the magnetic fixed layer 102 to the magnetization fixed layer 102. It is formed. Further, in the fourth magnetoresistance effect element 101 f, the direct current input from the direct current input terminal 110 (direct current application terminal) flows from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the fourth magnetoresistance effect element 101 f. The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is The spin torque resonance frequency is lower than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is the same as that of the second magnetoresistance effect element 101d. The spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101 f is higher than the spin torque resonance frequency, and the second magnetoresistance effect element is It is lower than the spin torque resonance frequency of the 101d.

したがって、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆに第１のポート１０９ａから信号線路１０７を介して高周波信号が入力されることにより、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆにスピントルク共鳴を誘起させることが出来る。このスピントルク共鳴と同時に、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの中を磁化自由層１０４から磁化固定層１０２の方向に直流電流が流れることにより、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの素子インピーダンスが減少する。   Therefore, when a high frequency signal is input to the fourth magnetoresistance effect element 101f from the first port 109a through the signal line 107, spin torque resonance can be induced in the fourth magnetoresistance effect element 101f. . The spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f by direct current flowing in the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 in the fourth magnetoresistance effect element 101f simultaneously with the spin torque resonance The element impedance of the fourth magnetoresistance effect element 101 f for the same frequency as that of

第１のポート１０９ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび第２のポート１０９ｂがこの順に直列接続されることにより、高周波信号を、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆが低インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆが高インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対し遮断することが出来る。   The first port 109a, the fourth magnetoresistive element 101f, and the second port 109b are connected in series in this order to provide a high frequency signal, and a resonance frequency at which the fourth magnetoresistive element 101f is in a low impedance state. Then, it can be passed to the second port 109b side, and the second port 109b can be cut off at the non-resonant frequency in which the fourth magnetoresistance effect element 101f is in the high impedance state.

第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数が第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも低いため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の高周波数側および低周波数側において、高周波信号を第２のポート１０９ｂ側に通過させることができる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数が第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも低いため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の高周波数側および低周波数側において、高周波信号を第２のポート１０９ｂ側に通過させることができる。高周波信号が通過する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍または第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の高周波数側および低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス５００は、遮断帯域の高周波数側および低周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能することが可能となる。   The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is the second magnetoresistance. Since the spin torque resonance frequency of the effect element 101c is lower than that of the effect element 101c, a high frequency signal can be passed to the second port 109b at the high frequency side and the low frequency side of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c. it can. Also, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is second. Since it is lower than the spin torque resonance frequency of the magnetoresistance effect element 101d, a high frequency signal is allowed to pass to the second port 109b at the high frequency side and low frequency side of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. be able to. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a through which the high frequency signal passes and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f, the amount of attenuation with respect to the attenuation of the high frequency signal in the cutoff band. Of the second magnetoresistance effect element 101c or near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. It becomes possible to make the shoulder characteristics on the frequency side and the low frequency side steep. That is, the magnetoresistive effect device 500 can function as a band cutoff filter having sharp shoulder characteristics on both the high frequency side and the low frequency side of the cutoff band.

さらに、磁気抵抗効果デバイス５００は、スピントルク共鳴周波数が互いに異なる２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄを有するので、広い遮断帯域を持ち、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数が、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの各々のスピントルク共鳴周波数よりも低いため、遮断帯域の高周波数側及び低周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, since the magnetoresistive effect device 500 has two second magnetoresistive effect elements 101c and 101d having different spin torque resonance frequencies, the spin torque resonance of the first magnetoresistive effect element 101a has a wide cutoff band. The frequency is higher than the spin torque resonance frequency of each of the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is two second magnetoresistance effect elements Since it is lower than the spin torque resonance frequency of each of 101c and 101d, it becomes possible to function as a band cutoff filter having sharp shoulder characteristics on both the high frequency side and the low frequency side of the cutoff band.

また、以上の説明では、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが互いに直列に接続されている例で説明したが、第２の磁気抵抗効果素子は３個以上であってもよい。また、複数の第２の磁気抵抗効果素子同士が互いに並列に接続されていても良い。これらの場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、各々の第２の磁気抵抗効果素子が第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス５００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   In the above description, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in series with each other, but the number of the second magnetoresistance effect elements may be three or more. Further, the plurality of second magnetoresistance effect elements may be connected in parallel to each other. Even in the magnetoresistive effect devices in these cases, the respective second magnetoresistive effect elements are connected to the signal line 107 in parallel with the second port 109 b, like the magnetoresistive effect device 500. Can have frequency characteristics as a high frequency filter.

また、以上の説明では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆが互いに直列に接続されている例で説明したが、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆが互いに並列に接続されていても良い。この場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、第１のポート１０９ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続され、第１のポート１０９ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス５００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   In the above description, although the first magnetoresistive element 101a and the fourth magnetoresistive element 101f are connected in series with each other, the first magnetoresistive element 101a and the fourth magnetoresistive element 101f are described. The magnetoresistive effect elements 101 f may be connected in parallel to each other. Even in the magnetoresistive device in this case, the first port 109a, the first magnetoresistive element 101a, and the second port 109b are connected in series in this order via the signal line 107, and the first port 109a is connected. The fourth magnetoresistance effect element 101 f and the second port 109 b are connected in series in this order via the signal line 107 to have the same frequency characteristics as the high frequency filter as the magnetoresistance effect device 500. it can.

また、以上の説明では、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの磁化自由層１０４側が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの磁化固定層１０２側が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続されるようにしてもよい。   Further, in the above description, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in parallel with the second port 109b between the fourth magnetoresistance effect element 101f and the second port 109b. Although the example has been described by way of example in which the signal line 107 is connected to the signal line 107 and the DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. The resistance effect elements 101c and 101d are connected in parallel to the second port 109b to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, and the DC current input terminal 110 is The signal line 107 may be connected between the fourth magnetoresistance effect element 101 f and the second port 109 b. More specifically, the magnetization free layer 104 side of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, and the second magnetoresistance is provided. The magnetization fixed layer 102 side of the effect element 101 d may be connected to the reference potential terminal 114 and connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114.

また、第２の実施形態と同様にして、第５の実施形態の磁気抵抗効果デバイス５００に対して、インダクタ１１３が、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の一方）に接続され、直流電流入力端子１１０が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の他方）に接続され、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの少なくとも１つを挟んでインダクタ１１３の信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。   Further, in the same manner as in the second embodiment, with respect to the magnetoresistance effect device 500 of the fifth embodiment, the inductor 113 is connected in parallel with the second port 109b to the first magnetoresistance effect element 101a. And the first port 109a (the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f and the first port 109a, or the first magnetic The DC current input terminal 110 is connected to the resistance effect element 101a and one of the signal lines 107 between the fourth magnetoresistance effect element 101f and the second port 109b, and the fourth magnetoresistance effect element 101f and the fourth Signal line 107 between the two ports 109b (a signal between the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f and the first port 109a. Connected to the line 107 or the other of the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f and the second port 109b), and the two second magnetoresistance effect elements 101c, 101d are connected to the signal line 107 of the inductor 113 via at least one of the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f in parallel with the second port 109b. And may be connected to the signal line 107 at the opposite side.

第５の実施形態の磁気抵抗効果デバイス５００において、さらに、遮断帯域を広く、肩特性を急峻にするためには、肩特性を急峻にする第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのそれぞれのＱ値を、遮断帯域を形成する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの少なくとも一方のＱ値よりも大きくすることが好ましい。スピントルク共鳴時の磁気抵抗効果素子のＱ値は、磁気抵抗効果素子に印加される直流電流の電流密度に比例するため、例えば、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄが互いに直列接続されている場合には、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの平面視形状の面積と第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの平面視形状の面積を、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄ）の平面視形状の面積よりも小さくすることにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのＱ値と第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのＱ値を、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄ）のＱ値よりも大きくすることができる。   In the magnetoresistance effect device 500 according to the fifth embodiment, the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance for making the shoulder characteristic steep in order to make the cutoff band wider and the shoulder characteristic steeper. It is preferable to make the Q value of each of the effect elements 101 f larger than the Q value of at least one of the second magnetoresistance effect element 101 c and the second magnetoresistance effect element 101 d that form a cutoff band. Since the Q value of the magnetoresistive element at the time of spin torque resonance is proportional to the current density of the direct current applied to the magnetoresistive element, for example, the first magnetoresistive element 101 a and the fourth magnetoresistive element When 101f, the second magnetoresistance effect element 101c and the second magnetoresistance effect element 101d are connected in series with each other, the area of the first magnetoresistance effect element 101a in plan view and the fourth magnetoresistance By making the area of the plan view shape of the effect element 101 f smaller than the area of the plan view shape of the second magnetoresistance effect element 101 c (the second magnetoresistance effect element 101 d), the first magnetoresistance effect element 101 a Of the fourth magnetoresistance effect element 101f can be made larger than that of the second magnetoresistance effect element 101c (second magnetoresistance effect element 101d).

（第６の実施形態）
図１２は、本発明の第６の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス６００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス６００において、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス６００は、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００に対し、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの中を流れる直流電流の向きおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの中を流れる直流電流の向きが異なる。磁気抵抗効果デバイス６００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｃの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス６００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃで同じになっている。磁気抵抗効果デバイス６００のその他の構成は、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００と同じである。Sixth Embodiment
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive effect device 600 according to a sixth embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 600 will be mainly described in terms of differences from the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment, and the description of common matters will be omitted as appropriate. The elements common to the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment use the same reference numerals, and the description of the common elements is omitted. The magnetoresistance effect device 600 is different from the magnetoresistance effect device 100 of the first embodiment in the direction of direct current flowing in the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c. The direction of the direct current flowing through is different. In the magnetoresistance effect device 600, in the first magnetoresistance effect element 101a, the direct current input from the direct current input terminal 110 causes the inside of the first magnetoresistance effect element 101a to be the magnetization free layer 104 to the magnetization free layer 104. It is formed (arranged) to flow in the direction of. The first magnetoresistance effect element 101b is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows from the magnetization fixed layer 102 in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the first magnetoresistance effect element 101b. (Arranged). The second magnetoresistance effect element 101c is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the first magnetoresistance effect element 101c. (Arranged). That is, in the magnetoresistance effect device 600, the direction of the direct current flowing in each of the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b and the second magnetoresistance effect element 101c, and the respective magnetizations The relationship with the arrangement order of the fixed layer 102, the spacer layer 103, and the magnetization free layer 104 is the same for the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, and the second magnetoresistance effect element 101c. ing. The other configuration of the magnetoresistive effect device 600 is the same as that of the magnetoresistive effect device 100 according to the first embodiment.

各磁気抵抗効果素子の中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れる直流電流を各磁気抵抗効果素子に印加しながら、各磁気抵抗効果素子にスピントルク共鳴周波数と同じ周波数の高周波信号を入力すると、各磁気抵抗効果素子は、入力された高周波信号と位相が１８０°異なる状態で、スピントルク共鳴周波数で抵抗値が周期的に変化し、この高周波信号に対するインピーダンスは増加する。つまり、磁気抵抗効果デバイス６００において、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、スピントルク共鳴現象により、スピントルク共鳴周波数で高周波信号のインピーダンスが増加する抵抗素子として取り扱うことが出来る。   A high frequency signal having the same frequency as the spin torque resonance frequency is applied to each magnetoresistance effect element while applying a direct current flowing from the magnetization fixed layer 102 in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in each magnetoresistance effect element. Is input, the resistance value periodically changes at the spin torque resonance frequency with a phase difference of 180 degrees with the input high frequency signal, and the impedance to the high frequency signal increases. That is, in the magnetoresistance effect device 600, the impedance of the high frequency signal at the spin torque resonance frequency is increased in the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c by the spin torque resonance phenomenon. It can be handled as a resistive element.

スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、高インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ａにより、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、低インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを通過し、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。同様に、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、高インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂにより、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなり、高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、低インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂを通過し、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。   Among the high frequency components of the high frequency signal input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon, it corresponds to the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, or a frequency component near the spin torque resonance frequency Is difficult to be output to the second port 109b by the first magnetoresistance effect element 101a in the high impedance state. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components not near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect device 101a pass through the first magnetoresistance effect device 101a in the low impedance state, and the second port It becomes easy to output to 109b. Similarly, among the high frequency components of the high frequency signal input from the first port 109a, frequency components that match the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b or near the spin torque resonance frequency are high. The first magnetoresistance effect element 101b in the impedance state makes it difficult to output to the second port 109b, and among the high frequency components of the high frequency signal, a frequency component that is not near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. Is likely to pass through the first magnetoresistance effect element 101b in the low impedance state and be output to the second port 109b.

さらに、スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号（２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過した高周波信号）の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、第２のポート１０９ｂに並列に接続された、高インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃによりグラウンド１０８から遮断され、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、高インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃを通過してグラウンド１０８に流れ、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。   Furthermore, the second magnetoresistance effect among the high frequency components of the high frequency signal (the high frequency signal having passed through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b) input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon. A frequency component that is in agreement with the spin torque resonance frequency of the element 101c or in the vicinity of the spin torque resonance frequency is grounded by the second magnetoresistance effect element 101c in the high impedance state connected in parallel to the second port 109b. And is likely to be output to the second port 109b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components not near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101c flow through the second magnetoresistance effect device 101c in the high impedance state to the ground 108. , Output to the second port 109b.

図１３に、磁気抵抗効果デバイス６００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図１３の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図１３のプロット線６２０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加された磁場が一定で、且つ、印加された直流電流が一定の時のグラフである。ｆａは第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｂは第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｃは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数である。図１３では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数より低い場合の例を示している。   FIG. 13 is a graph showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistance effect device 600 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIG. 13 represents the attenuation amount, and the horizontal axis represents the frequency. The plot line 620 in FIG. 13 is a graph when the magnetic field applied to the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is constant and the applied DC current is constant. is there. fa is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, fb is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, and fc is the spin torque resonance of the second magnetoresistance effect element 101c. It is a frequency. In FIG. 13, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is lower than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. An example is shown.

図１３のプロット線６２０に示されるように、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が遮断帯域となる。また、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の低周波数側（上記の遮断帯域の低周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂ側に通過させることができる。高周波信号が通過する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、この場合の磁気抵抗効果デバイス６００は、図１３のプロット線６２０に示されるような、遮断帯域の低周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能する。この場合、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、高周波信号の減衰量の周波数に対する変化が急峻であるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を、使用する遮断帯域の下限周波数に一致させることが好ましい。   As shown by the plot line 620 in FIG. 13, the band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b are cut off bands. It becomes. In addition, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b on the low frequency side of the first magnetoresistance effect element 101c On the frequency side, the high frequency signal can be passed to the second port 109 b side. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c through which the high frequency signal passes, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the cutoff band can be further reduced. It is possible to make the low frequency side shoulder characteristics of the cutoff band formed near the spin torque resonance frequency of the effect element 101a and near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b sharp. That is, the magnetoresistive effect device 600 in this case functions as a band-stop filter having sharp shoulder characteristics on the low frequency side of the stop band as shown by the plot line 620 in FIG. In this case, in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, since the change with respect to the frequency of the attenuation amount of the high frequency signal is steep, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is It is preferable to match the lower limit frequency of the stop band to be used.

同様にして、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数より高い場合には、磁気抵抗効果デバイス６００は、遮断帯域の高周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能する。この場合、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を、使用する遮断帯域の上限周波数に一致させることが好ましい。   Similarly, when the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. The magnetoresistive effect device 600 functions as a band-stop filter having sharp shoulder characteristics on the high frequency side of the stop band. In this case, it is preferable to make the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c coincide with the upper limit frequency of the stop band to be used.

図１４および図１５に、磁気抵抗効果デバイス６００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図１４および図１５の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図１４は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加された磁場が一定の時のグラフである。図１４のプロット線６３１は、直流電流入力端子１１０から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される直流電流値がＩａ１の時のものであり、プロット線６３２は直流電流入力端子１１０から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される直流電流値がＩａ２の時のものである。この時の直流電流値の関係は、Ｉａ１＜Ｉａ２である。また、図１５は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加された直流電流が一定の時のグラフである。図１５のプロット線６４１は、磁場印加機構１１１から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される磁場強度がＨｂ１の時のものであり、プロット線６４２は磁場印加機構１１１から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される磁場強度がＨｂ２の時のものである。この時の磁場強度の関係は、Ｈｂ１＜Ｈｂ２である。   FIGS. 14 and 15 show graphs showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistive effect device 600 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIGS. 14 and 15 represents the amount of attenuation, and the horizontal axis represents the frequency. FIG. 14 is a graph when the magnetic fields applied to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c are constant. The plot line 631 in FIG. 14 is obtained when the direct current value applied from the direct current input terminal 110 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is Ia1. The plot line 632 is obtained when the direct current value applied from the direct current input terminal 110 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is Ia2. The relationship of the direct current value at this time is Ia1 <Ia2. FIG. 15 is a graph when the direct current applied to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is constant. The plot line 641 in FIG. 15 is obtained when the magnetic field strength applied from the magnetic field application mechanism 111 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is Hb1. A line 642 is one when the magnetic field strength applied from the magnetic field application mechanism 111 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is Hb2. The relationship of the magnetic field strength at this time is Hb1 <Hb2.

例えば、図１４に示されるように、直流電流入力端子１１０から２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに印加される直流電流値をＩａ１からＩａ２に大きくした場合、電流値の変化に伴い２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数での素子インピーダンスの変化量が増加することで、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域（遮断帯域）において、第２のポート１０９ｂから出力される高周波信号がさらに小さくなり、通過損失が大きくなる。それと同時に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域において、第２のポート１０９ｂから出力される高周波信号がさらに大きくなる。したがって、磁気抵抗効果デバイス６００は、遮断特性と通過特性のレンジが大きく、さらに急峻な肩特性を持つ高周波フィルタを実現することが可能となる。また、直流電流値をＩａ１からＩａ２に大きくすると、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数はｆｄ１からｆｄ２に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数はｆｅ１からｆｅ２に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数はｆｇ１からｆｇ２にシフトする。すなわち遮断帯域は低周波数側へシフトする。つまり、磁気抵抗効果デバイス１００は、遮断帯域の周波数を変化可能な急峻な肩特性を持つ高周波フィルタとして機能することも出来る。   For example, as shown in FIG. 14, the DC current value applied from the DC current input terminal 110 to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is increased from Ia1 to Ia2 In this case, the amount of change in the element impedance at the frequency near the spin torque resonance frequency of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c increases as the current value changes. In the band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the band (cutoff band) near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, output from the second port 109b And the passing loss becomes larger. At the same time, in the band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, the high frequency signal output from the second port 109b becomes larger. Therefore, the magnetoresistive effect device 600 can realize a high frequency filter having a wide range of the blocking characteristic and the passing characteristic and further having a sharp shoulder characteristic. When the DC current value is increased from Ia1 to Ia2, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is from fd1 to fd2, and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b is from fe1 to fe2. The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c shifts from fg1 to fg2. That is, the stop band shifts to the low frequency side. That is, the magnetoresistance effect device 100 can also function as a high frequency filter having sharp shoulder characteristics that can change the frequency of the stop band.

さらに、例えば、図１５に示されるように、磁場印加機構１１１から印加される磁場強度をＨｂ１からＨｂ２に強くした場合、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数はｆｈ１からｆｈ２に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数はｆｉ１からｆｉ２に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数はｆｊ１からｆｊ２にシフトする。すなわち、遮断帯域は高周波数側へシフトする。また、磁場強度（磁化自由層１０４における有効磁場Ｈｅｆｆ）を変化させる方が、直流電流値を変化させるよりも大きく遮断帯域をシフトさせることができる。つまり、磁気抵抗効果デバイス６００は、遮断帯域の周波数を変化可能な急峻な肩特性を持つ高周波フィルタとして機能することが出来る。Furthermore, for example, as shown in FIG. 15, when the magnetic field strength applied from the magnetic field application mechanism 111 is increased from Hb1 to Hb2, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is changed from fh1 to fh2, The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b shifts from fi1 to fi2, and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c shifts from fj1 to fj2. That is, the stop band shifts to the high frequency side. Further, changing the magnetic field strength (effective magnetic field H eff in the magnetization free layer 104) can shift the cutoff band more than changing the direct current value. That is, the magnetoresistance effect device 600 can function as a high frequency filter having sharp shoulder characteristics that can change the frequency of the stop band.

なお、各磁気抵抗効果素子に印加される外部磁場ＨＥ（磁化自由層１０４における有効磁場Ｈｅｆｆ）が大きくなるに従って、各磁気抵抗効果素子の振動する抵抗値の振幅が小さくなるので、各磁気抵抗効果素子に印加される外部磁場ＨＥ（磁化自由層１０４における有効磁場Ｈｅｆｆ）を大きくするのに伴い、各磁気抵抗効果素子に印加される直流電流の電流密度を大きくすることが好ましい。Incidentally, according to the external magnetic field H E (the effective magnetic field H eff in the magnetization free layer 104) is increased to be applied to the magnetoresistive element, the amplitude of the resistance value of the vibration of the magnetoresistive element is reduced, the magnetic Along to increase the (effective magnetic field H eff in the magnetization free layer 104) external magnetic field H E is applied to the resistive element, it is preferable to increase the current density of the direct current applied to the magnetoresistive element.

また、磁気抵抗効果デバイス６００では、第１の磁気抵抗効果素子は１個（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂのいずれか一方）としてもよい。   Further, in the magnetoresistive effect device 600, the number of the first magnetoresistive effect elements may be one (one of the first magnetoresistive effect elements 101a and 101b).

このように、磁気抵抗効果デバイス６００は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと、高周波信号が入力される第１のポート１０９ａと、高周波信号が出力される第２のポート１０９ｂと、信号線路１０７と、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）とを有し、第１のポート１０９ａ、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、それぞれ磁化固定層１０２、磁化自由層１０４およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３を有し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、それぞれの一端側が直流電流入力端子１１０（直流印加端子）側になり、それぞれの他端側が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）および基準電位端子１１４に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃとで同じになるように形成されている。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっており、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっている。   As described above, in the magnetoresistive effect device 600, the two first magnetoresistive effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistive effect element 101c, the first port 109a to which the high frequency signal is input, and the high frequency signal Is output, a signal line 107, and a direct current input terminal 110 (direct current application terminal), and the first port 109a, the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, and the second port 109b. The second port 109b is connected in series in this order via the signal line 107, and the second magnetoresistance effect element 101c is connected in parallel to the second port 109b to the signal line 107, and the two first Magnetoresistance effect elements 101a and 101b and second magnetoresistance effect element 101c are respectively arranged on magnetization fixed layer 102, magnetization free layer 104 and between them. The first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c have the spacer layer 103, and one end of each of the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c is the DC current input terminal 110 (DC application terminal) side. The first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element are connected to the DC current input terminal 110 (DC application terminal) and the reference potential terminal 114 such that the other end is on the reference potential terminal 114 side. The relationship between the direction from one end side to the other end side and the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 is the same as the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance element 101c. The resistance effect element 101 c is formed to be the same. Further, in the first magnetoresistance effect element 101 a, the direct current input from the direct current input terminal 110 (direct current application terminal) is a portion of the first magnetoresistance effect element 101 a from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104. In the first magnetoresistance effect element 101b, the direct current input from the direct current input terminal 110 (the DC application terminal) fixes the magnetization of the first magnetoresistance effect element 101b. The second magnetoresistance effect element 101c is formed to flow from the layer 102 to the direction of the magnetization free layer 104, and the second magnetoresistance effect is the direct current input from the direct current input terminal 110 (the DC application terminal). It is formed to flow in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the element 101c, and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the second Spin torque resonance frequency of the magnetoresistive element 101c are different from each other, the spin torque resonance frequency of the spin torque resonance frequency and the second magnetoresistive element 101c of the first magnetoresistive element 101b are different from each other.

したがって、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃに第１のポート１０９ａから信号線路１０７を介して高周波信号が入力されることにより、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃにスピントルク共鳴を誘起させることが出来る。このスピントルク共鳴と同時に、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に直流電流が流れることにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの素子インピーダンスが増加し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの素子インピーダンスが増加する。同様に、スピントルク共鳴と同時に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に直流電流が流れることにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの素子インピーダンスが増加する。   Therefore, a high frequency signal is input from the first port 109a to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c from the first port 109a to form two first magnetoresistance effect elements. Spin torque resonance can be induced in the magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c. At the same time as this spin torque resonance, a direct current flows from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b so that the first magnetoresistance effect element 101a is The element impedance of the first magnetoresistance effect element 101a for the same frequency as the spin torque resonance frequency increases, and the element of the first magnetoresistance effect element 101b for the same frequency as the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. Impedance increases. Similarly, the spin torque of the second magnetoresistance effect element 101c is caused by the direct current flowing in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the second magnetoresistance effect element 101c simultaneously with the spin torque resonance. The element impedance of the second magnetoresistance effect element 101c for the same frequency as the resonance frequency is increased.

第１のポート１０９ａ、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂおよび第２のポート１０９ｂがこの順に直列接続されることにより、高周波信号を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂが低インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂが高インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対して遮断することが出来る。さらに、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、高周波信号を、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが高インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが低インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対して遮断することが出来る。このように、磁気抵抗効果デバイス６００は、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数では、第２のポート１０９ｂに対して遮断することが出来、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数では、第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来る。つまり、磁気抵抗効果デバイス６００は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数で高周波信号の通過量の極小値を持ち、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数で高周波信号の通過量の極大値を持ち、高周波フィルタとして機能する。   The first port 109a, the two first magnetoresistance elements 101a and 101b, and the second port 109b are connected in series in this order, so that the high frequency signal can be reduced while the first magnetoresistance elements 101a and 101b are low. The non-resonant frequency in the impedance state can be passed to the second port 109b side, and the resonance frequency in which the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b are in the high impedance state can block the second port 109b. . Further, the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 in parallel to the second port 109b, whereby the high frequency signal is generated and the second magnetoresistance effect element 101c is in a high impedance state. The resonant frequency can be passed to the side of the second port 109b, and the non-resonant frequency in which the second magnetoresistance effect element 101c is in the low impedance state can be blocked from the second port 109b. Thus, in the magnetoresistive effect device 600, the high frequency signal input from the first port 109a, the frequency near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistive effect element 101a, and the first magnetoresistive effect element 101b. The second port 109b can be cut off at a frequency close to the spin torque resonance frequency, and the second port 109b side can be shut off at a frequency near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c. Can pass through. In other words, the magnetoresistance effect device 600 has the minimum value of the passing amount of the high frequency signal at the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. The spin torque resonance frequency of the magnetoresistive effect element 101c has a maximum value of the passing amount of the high frequency signal, and functions as a high frequency filter.

磁気抵抗効果デバイス６００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域または第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が遮断帯域となる。第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が互いに異なるため（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも高いまたは低いため）、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａスピントルク共鳴周波数の高周波数側または低周波数側において、高周波信号を第２のポート１０９ｂ側に通過させることができる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が互いに異なるため（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも高いまたは低いため）、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の高周波数側または低周波数側において、高周波信号を第２のポート１０９ｂ側に通過させることができる。高周波信号が通過する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍または第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の高周波数側または低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス６００は、遮断帯域の高周波数側または低周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能することが可能となる。   In the magnetoresistance effect device 600, a band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a or a band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b is a stop band. Since the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are different from each other (the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is the first High-frequency or low-frequency side of the first magnetoresistance effect element 101a because the spin torque resonance frequency of the magnetoresistance effect element 101a is higher or lower than the spin torque resonance frequency) It can be passed. In addition, since the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are different from each other (the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is different from High-frequency signal on the high-frequency side or low-frequency side of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b) because the spin torque resonance frequency of the It can be passed to the 109b side. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c through which the high frequency signal passes, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the cutoff band can be further reduced. It is possible to make the shoulder characteristic on the high frequency side or the low frequency side of the cutoff band formed near the spin torque resonance frequency of the effect element 101a or near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b sharp. become. That is, the magnetoresistive effect device 600 can function as a band cutoff filter having sharp shoulder characteristics on the high frequency side or the low frequency side of the cutoff band.

さらに、磁気抵抗効果デバイス６００は、スピントルク共鳴周波数が互いに異なる２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを有し、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数より高い、または２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数より低いので、広い遮断帯域を持ち、遮断帯域の高周波数側または低周波数側における肩特性が急峻である帯域遮断型フィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, the magnetoresistance effect device 600 has two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b different in spin torque resonance frequency from each other, and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is two Because it has a broad cutoff band because it is higher than the spin torque resonance frequency of each of the magnetoresistive elements 101a and 101b of 1 or lower than the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistive elements 101a and 101b It becomes possible to function as a band cut-off filter in which the shoulder characteristic on the high frequency side or the low frequency side of the band is steep.

また、以上の説明では、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂが互いに直列に接続されている例で説明したが、第１の実施形態で説明した場合と同様にして、第１の磁気抵抗効果素子は３個以上であってもよい。また、複数の第１の磁気抵抗効果素子同士が互いに並列に接続されていても良い。これらの場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、第１のポート１０９ａ、各々の第１の磁気抵抗効果素子および第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス６００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   Further, in the above description, the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b are described as being connected in series with each other, but in the same manner as the first embodiment, the first The number of magnetoresistance effect elements may be three or more. Also, the plurality of first magnetoresistance effect elements may be connected in parallel with each other. Even in the magnetoresistive devices in these cases, the first port 109a, the first magnetoresistive elements and the second port 109b are connected in series in this order via the signal line 107. It can have the same frequency characteristics as a high frequency filter as the magnetoresistance effect device 600.

また、以上の説明では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、第１の実施形態で説明した場合と同様にして、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。   Further, in the above description, the second magnetoresistance effect element 101c is connected in parallel with the second port 109b to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b. Although it has been described in the example that the DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, it has been described in the first embodiment. Similarly to the case, the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a in parallel with the second port 109b. The DC current input terminal 110 may be connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b.

（第７の実施形態）
図１６は、本発明の第７の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス７００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス７００において、第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス７００は、第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００に対し、さらにインダクタ１１３と基準電位端子１１５を有している。インダクタ１１３は、第２のポート１０９ｂに対して並列に、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の一方）に接続され、さらに基準電位端子１１５に接続されて基準電位端子１１５を介してグラウンド１０８に接続可能になっている。直流電流入力端子１１０は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の他方）に接続されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、第２のポート１０９ｂに対して並列に、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの少なくとも１つを挟んでインダクタ１１３の信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの一端（磁化自由層１０４側）が第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの他端（磁化固定層１０２側）が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続可能になっている。直流電流源１１２が直流電流入力端子１１０とグラウンド１０８に接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス７００は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、インダクタ１１３、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路と、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、信号線路１０７、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路を形成可能となっている。Seventh Embodiment
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive effect device 700 according to the seventh embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 700 will be mainly described in terms of differences from the magnetoresistive effect device 600 of the sixth embodiment, and the description of common matters will be omitted as appropriate. The elements common to the magnetoresistive effect device 600 of the sixth embodiment use the same reference numerals, and the description of the common elements is omitted. The magnetoresistive effect device 700 further includes an inductor 113 and a reference potential terminal 115 in addition to the magnetoresistive effect device 600 of the sixth embodiment. The inductor 113 is connected in parallel with the second port 109b to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the first port 109a (a first magnetoresistance effect element 101a, It is connected to the signal line 107 between 101b and the first port 109a, or to one of the signal lines 107 between the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second port 109b, and further, a reference potential terminal It is connected to 115 and can be connected to the ground 108 via the reference potential terminal 115. The DC current input terminal 110 is a signal line 107 between the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second port 109b (the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the first port 109a Between the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second port 109b). The second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 of the inductor 113 via at least one of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b in parallel with the second port 109b. Are connected to the signal line 107 at the opposite side. More specifically, one end (the magnetization free layer 104 side) of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b. The other end (the magnetization fixed layer 102 side) of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the reference potential terminal 114, and can be connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114. By connecting the direct current source 112 to the direct current input terminal 110 and the ground 108, the magnetoresistive effect device 700 can be configured by the two first magnetoresistive effect elements 101a and 101b, the signal line 107, the inductor 113, the ground 108, and the like. A closed circuit including the direct current input terminal 110 and a closed circuit including the second magnetoresistance effect element 101c, the signal line 107, the ground 108, and the direct current input terminal 110 can be formed.

第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂは、それぞれの一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、それぞれの他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１５側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１５に接続されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、その一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、その他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４に接続されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス７００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃとで同じになるように形成（配置）されている。   In each of the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, one end side (the magnetization free layer 104 side in this example) is the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) Are connected to the DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 115 so that the reference potential terminal 115 is located on the side of the reference potential terminal 115. One end side (the magnetization free layer 104 side in this example) of the second magnetoresistance effect element 101c is on the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) is the reference potential terminal The DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 are connected so as to be on the 114 side. That is, in the magnetoresistance effect device 700, the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c are directed from the one end side to the other end side and from the respective magnetization free layers 104. The two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and the second magnetoresistance effect element 101c are formed (arranged) in the same relationship with the direction to the magnetization fixed layer 102.

第１の磁気抵抗効果素子１０１ａは磁化固定層１０２側が第１のポート１０９ａ側になるように信号線路１０７に接続されて、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂは磁化固定層１０２側が第１のポート１０９ａ側になるように信号線路１０７に接続されて、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス７００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃで同じになっている。磁気抵抗効果デバイス７００のその他の構成は、第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００と同じである。   The first magnetoresistance effect element 101a is connected to the signal line 107 so that the magnetization fixed layer 102 side is the first port 109a side, and the direct current input from the direct current input terminal 110 has a first magnetic resistance It is formed (arranged) so as to flow in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the effect element 101 a. The first magnetoresistance effect element 101b is connected to the signal line 107 so that the magnetization fixed layer 102 side is the first port 109a side, and the direct current input from the direct current input terminal 110 has a first magnetic resistance It is formed (arranged) so as to flow in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the effect element 101 b. That is, in the magnetoresistance effect device 700, the direction of the direct current flowing in each of the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b and the second magnetoresistance effect element 101c, and the respective magnetizations The relationship with the arrangement order of the fixed layer 102, the spacer layer 103, and the magnetization free layer 104 is the same for the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, and the second magnetoresistance effect element 101c. ing. The other configuration of the magnetoresistive effect device 700 is the same as the magnetoresistive effect device 600 of the sixth embodiment.

直流電流源１１２は、グラウンド１０８及び直流電流入力端子１１０に接続され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、インダクタ１１３、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。また、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、信号線路１０７、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。   The direct current source 112 is connected to the ground 108 and the direct current input terminal 110, and is a closed circuit including the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the signal line 107, the inductor 113, the ground 108 and the direct current input terminal 110. Is formed. In addition, a closed circuit including the second magnetoresistance effect element 101c, the signal line 107, the ground 108, and the direct current input terminal 110 is formed.

インダクタ１１３は、第２の実施形態で説明したのと同様に、信号線路１０７とグラウンド１０８との間に接続され、インダクタ成分により電流の高周波成分をカットすると同時に電流の不変成分を通す機能を有する。このインダクタ１１３により、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過する高周波信号の特性を劣化させることなく、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、インダクタ１１３、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路に、直流電流入力端子１１０から印加された直流電流を流すことができる。   The inductor 113 is connected between the signal line 107 and the ground 108 in the same manner as described in the second embodiment, and has a function of cutting the high frequency component of the current by the inductor component and passing the constant component of the current . The two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the signal line 107, the inductor 113, and the like, without deteriorating the characteristics of the high frequency signal passing through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b by the inductor 113 A direct current applied from the direct current input terminal 110 can flow in a closed circuit including the ground 108 and the direct current input terminal 110.

また、以上の説明では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと直流電流入力端子１１０のいずれか一方が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。   Further, in the above description, the second magnetoresistance effect element 101c is connected in parallel with the second port 109b to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b. Although it has been described that the DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101b and the first port 109a, the second magnetoresistance effect element 101c is described. Alternatively, one of the DC current input terminals 110 may be connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first magnetoresistance effect element 101b.

磁気抵抗効果デバイス７００は、第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   The magnetoresistive effect device 700 can have the same frequency characteristics as a high frequency filter as the magnetoresistive effect device 600 of the sixth embodiment.

第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００および第７の実施形態の磁気抵抗効果デバイス７００において、さらに、遮断帯域を広く、肩特性を急峻にするためには、肩特性を急峻にする第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのＱ値を、遮断帯域を形成する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの少なくとも一方のＱ値よりも大きくすることが好ましい。   In the magnetoresistance effect device 600 of the sixth embodiment and the magnetoresistance effect device 700 of the seventh embodiment, in order to further widen the cutoff band and make the shoulder characteristic steep, the second embodiment makes the shoulder characteristic steep. It is preferable that the Q value of the magnetoresistive effect element 101c be larger than the Q value of at least one of the first magnetoresistive effect element 101a and the first magnetoresistive effect element 101b forming the cutoff band.

（第８の実施形態）
図１７は、本発明の第８の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス８００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス８００において、第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス８００は、第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００に対し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を流れる直流電流の向きおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの中を流れる直流電流の向きが異なる。磁気抵抗効果デバイス８００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス８００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄで同じになっている。磁気抵抗効果デバイス８００のその他の構成は、第３の実施形態の磁気抵抗効果デバイス３００と同じである。Eighth Embodiment
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive effect device 800 according to an eighth embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 800 will be mainly described in terms of differences from the magnetoresistive effect device 300 of the third embodiment, and the description of common matters will be omitted as appropriate. The elements common to the magnetoresistive effect device 300 of the third embodiment use the same reference numerals, and the description of the common elements is omitted. The magnetoresistance effect device 800 is the same as the magnetoresistance effect device 300 of the third embodiment except for the direction of direct current flowing in the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d. The direction of the direct current flowing through is different. In the magnetoresistive effect device 800, in the first magnetoresistive effect element 101a, the direct current input from the direct current input terminal 110 causes the inside of the first magnetoresistive effect element 101a to be from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104. It is formed (arranged) to flow in the direction of. The second magnetoresistance effect element 101c is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the first magnetoresistance effect element 101b. (Arranged). The second magnetoresistance effect element 101d is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the second magnetoresistance effect element 101d. (Arranged). That is, in the magnetoresistance effect device 800, the direction of the direct current flowing in each of the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, the respective magnetization fixed layer 102, and the spacer The relationship between the arrangement order of the layer 103 and the magnetization free layer 104 is the same for the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d. The other configuration of the magnetoresistive effect device 800 is the same as that of the magnetoresistive effect device 300 of the third embodiment.

第６の実施形態で説明したように、磁気抵抗効果デバイス８００において、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、スピントルク共鳴現象により、スピントルク共鳴周波数で高周波信号のインピーダンスが増加する抵抗素子として取り扱うことが出来る。   As described in the sixth embodiment, in the magnetoresistance effect device 800, the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are spin torque resonance induced by spin torque resonance phenomenon. It can be treated as a resistive element in which the impedance of a high frequency signal increases with frequency.

スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、高インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ａにより、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、低インピーダンス状態の第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを通過し、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。   Among the high frequency components of the high frequency signal input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon, it corresponds to the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, or a frequency component near the spin torque resonance frequency Is difficult to be output to the second port 109b by the first magnetoresistance effect element 101a in the high impedance state. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components not near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect device 101a pass through the first magnetoresistance effect device 101a in the low impedance state, and the second port It becomes easy to output to 109b.

さらに、スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを通過した高周波信号）の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、第２のポート１０９ｂに並列に接続された、高インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃによりグラウンド１０８から遮断され、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、低インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃを通過してグラウンド１０８に流れ、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。同様に、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを通過した高周波信号）の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、第２のポート１０９ｂに並列に接続された、高インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄによりグラウンド１０８から遮断され、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなり、高周波信号の高周波成分の中で第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、低インピーダンス状態の第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃを通過してグラウンド１０８に流れ、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。   Further, the spin of the second magnetoresistance effect element 101c in the high frequency component of the high frequency signal (the high frequency signal passing through the first magnetoresistance effect element 101a) input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon. The frequency component at or near the torque resonance frequency is cut off from the ground 108 by the second magnetoresistance effect element 101c in the high impedance state connected in parallel to the second port 109b, This facilitates output to the second port 109b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components which are not near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101c flow to the ground 108 through the second magnetoresistance effect device 101c in the low impedance state. , Output to the second port 109b. Similarly, among the high frequency components of the high frequency signal (the high frequency signal passed through the first magnetoresistance effect element 101a) input from the first port 109a, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d is matched. The frequency component near the spin torque resonance frequency is cut off from the ground 108 by the second magnetoresistance effect element 101d in the high impedance state connected in parallel to the second port 109b and the second port 109b. Among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components not near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101d pass through the second magnetoresistance effect device 101c in the low impedance state. It flows to the ground 108 and is less likely to be output to the second port 109 b.

図１８に、磁気抵抗効果デバイス８００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図１８の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図１８のプロット線８２０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに印加された磁場が一定で、且つ、印加された直流電流が一定の時のグラフである。ｆａは第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｃは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｄは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数である。図１８では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数より低い場合の例を示している。   FIG. 18 is a graph showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistive effect device 800 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIG. 18 represents the attenuation amount, and the horizontal axis represents the frequency. The plot line 820 in FIG. 18 indicates that the magnetic field applied to the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d is constant and the applied DC current is constant. It is a graph. fa is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, fc is the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and fd is the spin torque resonance of the second magnetoresistance effect element 101d It is a frequency. In FIG. 18, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is lower than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. An example is shown.

図１８のプロット線８２０に示されるように、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が通過帯域となる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の低周波数側（上記の通過帯域の低周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対して遮断することができる。高周波信号が遮断される第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、この場合の磁気抵抗効果デバイス８００は、図１８のプロット線８２０に示されるような、通過帯域の低周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能する。この場合、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、高周波信号の減衰量の周波数に対する変化が急峻であるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数を、使用する通過帯域の下限周波数に一致させることが好ましい。   As shown by the plot line 820 in FIG. 18, the band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d are passbands. It becomes. In addition, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101d on the low frequency side of the second magnetoresistance effect device 101a On the frequency side), the high frequency signal can be cut off with respect to the second port 109b. Since the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the pass band can be further increased in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a where the high frequency signal is blocked, the second magnetic It is possible to make the low frequency side shoulder characteristics of the pass band formed in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101c and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d sharp. That is, the magnetoresistive effect device 800 in this case functions as a band pass filter having a sharp shoulder characteristic on the low frequency side of the pass band as shown by the plot line 820 in FIG. In this case, in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, since the change with respect to the frequency of the attenuation amount of the high frequency signal is steep, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is It is preferable to match the lower limit frequency of the pass band to be used.

同様にして、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数より高い場合には、磁気抵抗効果デバイス８００は、通過帯域の高周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能する。この場合、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数を、使用する通過帯域の上限周波数に一致させることが好ましい。   Similarly, when the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. The magnetoresistive effect device 800 functions as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on the high frequency side of the pass band. In this case, it is preferable to make the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a coincide with the upper limit frequency of the pass band to be used.

さらに、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに印加される直流電流、または磁場印加機構１１１が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに印加する磁場を変化させることで、通過帯域をシフトさせることができる。つまり、磁気抵抗効果デバイス８００は、通過帯域の周波数を変化可能な急峻な肩特性を持つ高周波フィルタとして機能することが出来る。   Furthermore, direct current applied to the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, or the magnetic field application mechanism 111 is the first magnetoresistance effect element 101a and the two second resistance elements. The pass band can be shifted by changing the magnetic field applied to the magnetoresistance effect elements 101c and 101d. That is, the magnetoresistive effect device 800 can function as a high frequency filter having sharp shoulder characteristics that can change the frequency of the pass band.

また、磁気抵抗効果デバイス８００では、第２の磁気抵抗効果素子は１個（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄのいずれか一方）としてもよい。   Further, in the magnetoresistive effect device 800, one second magnetoresistive effect element may be provided (one of the second magnetoresistive effect elements 101c and 101d).

このように、磁気抵抗効果デバイス８００は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄと、高周波信号が入力される第１のポート１０９ａと、高周波信号が出力される第２のポート１０９ｂと、信号線路１０７と、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）とを有し、第１のポート１０９ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続され、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれ磁化固定層１０２、磁化自由層１０４およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３を有し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれの一端側が直流電流入力端子１１０（直流印加端子）側になり、それぞれの他端側が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）および基準電位端子１１４に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄとで同じになるように形成されている。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっており、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数は互いに異なっている。   As described above, in the magnetoresistive effect device 800, the first magnetoresistive effect element 101a, the two second magnetoresistive effect elements 101c and 101d, the first port 109a to which the high frequency signal is input, and the high frequency signal And a signal line 107, and a direct current input terminal 110 (direct current application terminal), and the first port 109a, the first magnetoresistance effect element 101a, and the second port 109b are connected in series in this order via the signal line 107, and the two second magnetoresistance effect elements 101c, 101d are connected in parallel to the second port 109b to the signal line 107, and the first magnetoresistance element The effect element 101a and the two second magnetoresistive elements 101c and 101d are respectively disposed in the magnetization fixed layer 102, the magnetization free layer 104, and between them. The first magnetoresistance effect element 101a and the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d have the spacer layer 103, and one end of each of the first magnetoresistance effect element 101a and the second magnetoresistance effect element 101c is the DC current input terminal 110 (DC application terminal) side. The first magnetoresistance effect element 101a and the second magnetoresistance effect element 101c are connected to the DC current input terminal 110 (DC application terminal) and the reference potential terminal 114 such that the other end is on the reference potential terminal 114 side, The relationship between the direction from one end side to the other end side of each 101d and the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 is the same as the first magnetoresistance effect element 101a and the second magnetoresistance effect. The elements 101c and 101d are formed to be the same. Further, in the first magnetoresistance effect element 101 a, the direct current input from the direct current input terminal 110 (direct current application terminal) is a portion of the first magnetoresistance effect element 101 a from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104. In the second magnetoresistance effect element 101c, the direct current input from the direct current input terminal 110 (the DC application terminal) fixes the magnetization of the second magnetoresistance effect element 101c. The second magnetoresistance effect element 101d is formed to flow in the direction from the layer 102 to the magnetization free layer 104, and the second magnetoresistance effect is applied to the DC current input from the DC current input terminal 110 (DC applied terminal). The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101 a and the second magnetoresistance effect element 101 a are formed to flow in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the element 101 d. Spin torque resonance frequency of the magnetoresistive element 101c are different from each other, the spin torque resonance frequency of the spin torque resonance frequency and the second magnetoresistive element 101d of the first magnetoresistive element 101a are different from each other.

したがって、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに第１のポート１０９ａから信号線路１０７を介して高周波信号が入力されることにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ及び２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄにスピントルク共鳴を誘起させることが出来る。このスピントルク共鳴と同時に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に直流電流が流れることにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａの素子インピーダンスが増加する。同様に、スピントルク共鳴と同時に、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に直流電流が流れることにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの素子インピーダンスが増加し、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの素子インピーダンスが増加する。   Therefore, a high frequency signal is input to the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d from the first port 109a through the signal line 107, whereby the first magnetoresistance is produced. Spin torque resonance can be induced in the effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d. The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a by direct current flowing in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the first magnetoresistance effect element 101a simultaneously with the spin torque resonance. The element impedance of the first magnetoresistance effect element 101a for the same frequency as Similarly, direct current flows from the magnetization fixed layer 102 in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 at the same time as spin torque resonance, whereby the second magnetoresistance effect device 101c is formed. The element impedance of the second magnetoresistance effect element 101c for the same frequency as the spin torque resonance frequency is increased, and the element of the second magnetoresistance effect element 101d for the same frequency as the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. Impedance increases.

第１のポート１０９ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第２のポート１０９ｂがこの順に直列接続されることにより、高周波信号を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａが低インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａが高インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対して遮断することが出来る。さらに、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、高周波信号を、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが高インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが低インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対して遮断することが出来る。このように、磁気抵抗効果デバイス８００は、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号を、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数では、第２のポート１０９ｂに対して遮断することが出来、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数では、第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来る。つまり、磁気抵抗効果デバイス８００は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数で高周波信号の通過量の極小値を持ち、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数で高周波信号の通過量の極大値を持ち、高周波フィルタとして機能する。   The first port 109a, the first magnetoresistance effect element 101a, and the second port 109b are connected in series in this order, whereby a high frequency signal can be transmitted, and the first magnetoresistance effect element 101a is in a low impedance state. The second port 109b can be made to pass through in the frequency, and the second port 109b can be cut off in the resonant frequency in which the first magnetoresistance effect element 101a is in the high impedance state. Furthermore, by connecting the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d to the signal line 107 in parallel to the second port 109b, the high frequency signal is transmitted to the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d. Pass to the second port 109b side at the resonance frequency in the high impedance state, and block off the second port 109b at the nonresonant frequency in which the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are in the low impedance state. Can do. As described above, the magnetoresistive effect device 800 transmits the high frequency signal input from the first port 109a to the second port 109b at a frequency near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistive effect element 101a. To the second port 109b at a frequency near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. Can do. That is, the magnetoresistive effect device 800 has the minimum value of the passing amount of the high frequency signal at the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistive effect element 101a, and the spin torque resonance frequency and the second speed of the second magnetoresistive effect element 101c. The spin torque resonance frequency of the magnetoresistive effect element 101 d has a maximum value of the passing amount of the high frequency signal, and functions as a high frequency filter.

磁気抵抗効果デバイス８００では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域または第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が通過帯域となる。第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が互いに異なるため（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも高いまたは低いため）、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の高周波数側または低周波数側において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対して遮断することができる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数と第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数が互いに異なるため（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも高いまたは低いため）、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の高周波数側または低周波数側において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対して遮断することができる。高周波信号が遮断される第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍または第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の高周波数側または低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス８００は、通過帯域の高周波数側または低周波数側において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能することが可能となる。   In the magnetoresistance effect device 800, a band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c or a band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d is a pass band. Since the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c are different from each other (the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is the second High frequency signal to the second port 109b on the high frequency side or low frequency side of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c (because the spin torque resonance frequency of the It can be shut off. In addition, since the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d are different from each other (the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is High frequency signal on the high frequency side or low frequency side of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d) because the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d is higher or lower than It can be shut off for 109b. Since the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the pass band can be further increased in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a where the high frequency signal is blocked, the second magnetic Making the high frequency side or low frequency side shoulder characteristic of the pass band formed near the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101 c or near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101 d steep It will be possible. That is, the magnetoresistive effect device 800 can function as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on the high frequency side or the low frequency side of the pass band.

さらに、磁気抵抗効果デバイス８００は、スピントルク共鳴周波数が互いに異なる２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄを有し、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数は、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの各々のスピントルク共鳴周波数より高い、または２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの各々のスピントルク共鳴周波数より低いので、広い通過帯域を持ち、通過帯域の高周波数側または低周波数側における肩特性が急峻である帯域通過型フィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, the magnetoresistance effect device 800 has two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d having different spin torque resonance frequencies, and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is two Because it is higher than the spin torque resonance frequency of each of the two magnetoresistance effect elements 101c and 101d or lower than the spin torque resonance frequency of each of the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, it has a wide passband and passes It becomes possible to function as a band pass filter having a sharp shoulder characteristic on the high frequency side or the low frequency side of the band.

また、以上の説明では、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが互いに直列に接続されている例で説明したが、第３の実施形態で説明した場合と同様にして、第２の磁気抵抗効果素子は３個以上であってもよい。また、複数の第２の磁気抵抗効果素子同士が互いに並列に接続されていても良い。これらの場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、各々の第２の磁気抵抗効果素子が第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス８００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   Further, in the above description, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are described as being connected in series with each other, but in the same manner as the third embodiment, the second The number of magnetoresistance effect elements may be three or more. Further, the plurality of second magnetoresistance effect elements may be connected in parallel to each other. Even in the magnetoresistive effect devices in these cases, the respective second magnetoresistive effect elements are connected to the signal line 107 in parallel with the second port 109 b, like the magnetoresistive effect device 800. Can have frequency characteristics as a high frequency filter.

また、以上の説明では、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、第３の実施形態で説明した場合と同様にして、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。   Also, in the above description, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in parallel to the second port 109b between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b. Although the example has been described in which the signal line 107 is connected to the signal line 107 and the direct current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, the third embodiment Similarly to the case described in the embodiment, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in parallel to the second port 109b, with the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. And the direct current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b. .

また、第７の実施形態と同様にして、第８の実施形態の磁気抵抗効果デバイス８００に対して、インダクタ１１３が、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の一方）に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の他方）に接続され、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａを挟んでインダクタ１１３の信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。   Further, as in the seventh embodiment, with respect to the magnetoresistance effect device 800 of the eighth embodiment, the inductor 113 is connected in parallel with the second port 109b to the first magnetoresistance effect element 101a. And the first port 109a (the signal line 107 between the first magnetoresistive element 101a and the first port 109a, or the first magnetoresistive element 101a and the second port Signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b (a first magnetoresistance effect). Connection to the signal line 107 between the element 101a and the first port 109a, or to the other of the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b) And two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected to the signal line 107 of the inductor 113 via the first magnetoresistance effect element 101a in parallel with the second port 109b. It may be connected to the signal line 107 at the opposite side.

第８の実施形態の磁気抵抗効果デバイス８００において、さらに、通過帯域を広く、肩特性を急峻にするためには、肩特性を急峻にする第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのＱ値を、通過帯域を形成する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの少なくとも一方のＱ値よりも大きくすることが好ましい。   In the magnetoresistance effect device 800 according to the eighth embodiment, in order to further widen the pass band and make the shoulder characteristic steep, the Q value of the first magnetoresistance effect element 101a which makes the shoulder characteristic steep is passed. It is preferable to make the Q value of at least one of the second magnetoresistance effect element 101c and the second magnetoresistance effect element 101d forming a band larger.

（第９の実施形態）
図１９は、本発明の第９の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス９００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス９００において、第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス９００は、第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００に対し、さらに第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅを有している。第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、磁化固定層１０２（第３の磁化固定層）、磁化自由層１０４（第３の磁化自由層）およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３（第３のスペーサ層）を有している。第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されている。第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと同様に、第２のポート１０９ｂに対して並列に、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは互いに直列接続されており、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの一端（磁化自由層１０４側）が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ）に接続され、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの他端（磁化固定層１０２側）が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続可能になっている。Ninth Embodiment
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistance effect device 900 according to a ninth embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 900 will be mainly described in terms of differences from the magnetoresistive effect device 600 of the sixth embodiment, and the description of the common matters will be appropriately omitted. The elements common to the magnetoresistive effect device 600 of the sixth embodiment use the same reference numerals, and the description of the common elements is omitted. The magnetoresistive effect device 900 further includes a third magnetoresistive effect element 101 e in addition to the magnetoresistive effect device 600 of the sixth embodiment. The third magnetoresistance effect element 101 e includes a magnetization fixed layer 102 (third magnetization fixed layer), a magnetization free layer 104 (third magnetization free layer), and a spacer layer 103 (third one) disposed therebetween. Spacer layer). The third magnetoresistance effect element 101 e is connected to the signal line 107 in parallel with the second port 109 b. The third magnetoresistance effect element 101e is, like the second magnetoresistance effect element 101c, in parallel with the second port 109b, two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b and a second port. It is connected to the signal line 107 between it and 109b. More specifically, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e are connected in series with each other, and one end (the magnetization free layer 104 side) of the third magnetoresistance effect element 101e is The other end (the magnetization fixed layer) of the third magnetoresistance effect element 101e is connected to the signal line 107 (the second magnetoresistance effect element 101c) between the first magnetoresistance effect element 101b and the second port 109b. 102) is connected to the reference potential terminal 114 and can be connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114.

第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、その一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、その他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４に接続されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス９００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ及び第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅとで同じになるように形成（配置）されている。この例では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅにおいて、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとが、同じ向きの関係になっている。   One end side (the magnetization free layer 104 side in this example) of the third magnetoresistance effect element 101e is on the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) is the reference potential terminal The DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 are connected so as to be on the 114 side. That is, in the magnetoresistance effect device 900, the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e are directed from one end side to the other end side of each other. And the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102, the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element It is formed (arranged) to be the same as 101e. In this example, in the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e, the direction from the one end side to the other end and the respective magnetizations The direction from the free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 is in the same direction.

第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス９００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ及び第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ及び第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅで同じになっている。さらに、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   The third magnetoresistance effect element 101 e is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows from the magnetization fixed layer 102 toward the magnetization free layer 104 in the third magnetoresistance effect element 101 e. (Arranged). That is, in the magnetoresistance effect device 900, the current flows in the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e. The relationship between the direction of direct current and the arrangement order of the magnetization fixed layer 102, the spacer layer 103, and the magnetization free layer 104 is the same as the first magnetoresistance effect element 101a, the first magnetoresistance effect element 101b, and the second. The same applies to the magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e. Furthermore, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, and the spin of the third magnetoresistance effect element 101e The torque resonance frequency is lower than the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b.

第１のポート１０９ａから入力される高周波信号は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過した後、その一部の高周波信号は第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに流され、残りの高周波信号は第２のポート１０９ｂに出力される。   The high frequency signal input from the first port 109a passes through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, and then a part of the high frequency signal is transmitted from the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetic field. The remaining high frequency signal is supplied to the second port 109b.

第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、一端（磁化自由層１０４側）が上部電極１０５を介して信号線路１０７（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ）に電気的に接続され、他端（磁化固定層１０２側）が下部電極１０６をと基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に電気的に接続されている。   The third magnetoresistance effect element 101e has one end (on the magnetization free layer 104 side) electrically connected to the signal line 107 (second magnetoresistance effect element 101c) through the upper electrode 105, and the other end (magnetization fixed) The layer 102 side is electrically connected to the ground 108 through the lower electrode 106 and the reference potential terminal 114.

直流電流入力端子１１０は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを挟んで第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、直流電流入力端子１１０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている。直流電流入力端子１１０に直流電流源１１２が接続されることで、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに直流電流を印加することが可能になる。   The DC current input terminal 110 is opposite to the connection point of the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e to the signal line 107 with the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b interposed therebetween. It is connected to the signal line 107 at the point on the side. More specifically, the direct current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. By connecting the DC current source 112 to the DC current input terminal 110, the DC current to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e Can be applied.

直流電流源１１２は、グラウンド１０８及び直流電流入力端子１１０に接続され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅ、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。直流電流源１１２は、直流電流入力端子１１０から、上記の閉回路に直流電流を印加する。   The direct current source 112 is connected to the ground 108 and the direct current input terminal 110, and includes two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, a signal line 107, a second magnetoresistance effect element 101c, and a third magnetoresistance effect. A closed circuit including the element 101 e, the ground 108 and the direct current input terminal 110 is formed. The direct current source 112 applies a direct current from the direct current input terminal 110 to the above-described closed circuit.

磁場印加機構１１１は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの近傍に配設され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに磁場を印加して、各磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を設定可能となっている。   The magnetic field application mechanism 111 is disposed in the vicinity of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e, and the two first magnetoresistance elements A magnetic field is applied to the effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e to set the spin torque resonance frequency of each magnetoresistance effect element.

磁気抵抗効果デバイス９００のその他の構成は、第６の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００と同じである。   The other configuration of the magnetoresistive effect device 900 is the same as the magnetoresistive effect device 600 of the sixth embodiment.

磁気抵抗効果デバイス９００において、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成されているので、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと同様に、スピントルク共鳴現象により、スピントルク共鳴周波数で高周波信号のインピーダンスが増加する抵抗素子として取り扱うことが出来る。   In the magnetoresistance effect device 900, in the third magnetoresistance effect element 101e, the direct current input from the direct current input terminal 110 causes the inside of the third magnetoresistance effect element 101e to form the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104. The second magnetoresistance effect element 101c can be treated as a resistive element in which the impedance of a high frequency signal increases at the spin torque resonance frequency by the spin torque resonance phenomenon, as in the second magnetoresistance effect element 101c.

スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号（２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過した高周波信号）の高周波成分の中で第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、第２のポート１０９ｂに並列に接続された、高インピーダンス状態の第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅによりグラウンド１０８から遮断され、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、低インピーダンス状態の第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅを通過し、グラウンド１０８に流れ、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。   The third magnetoresistance effect element 101e among the high frequency components of the high frequency signal (the high frequency signal passing through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b) input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon. The frequency components that match or are close to the spin torque resonance frequency are cut off from the ground 108 by the third magnetoresistance effect element 101e in the high impedance state connected in parallel to the second port 109b. To be output to the second port 109b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components not near the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e pass through the third magnetoresistance effect element 101e in the low impedance state and flow to the ground 108 , Output to the second port 109b.

図２０に、磁気抵抗効果デバイス９００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図２０の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図２０のプロット線９２０は、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに印加された磁場が一定で、且つ、印加された直流電流が一定の時のグラフである。ｆａは第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｂは第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｃは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｅは第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数である。   FIG. 20 is a graph showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistance effect device 900 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIG. 20 represents the attenuation amount, and the horizontal axis represents the frequency. The plot line 920 in FIG. 20 indicates that the magnetic fields applied to the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e are constant, and the application It is a graph when the direct current is constant. fa is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, fb is the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, and fc is the spin torque resonance of the second magnetoresistance effect element 101c. It is a frequency, and fe is a spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101 e.

図２０のプロット線９２０に示されるように、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が遮断帯域となる。また、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の高周波数側（上記の遮断帯域の高周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂ側に通過させることができる。高周波信号が通過する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の高周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。また、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅにより、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の低周波数側（上記の遮断帯域の低周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂ側に通過させることができる。高周波信号が通過する第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス９００は、図２０のプロット線９２０に示されるような、遮断帯域の低周波数側および高周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能する。この場合、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、高周波信号の減衰量の周波数に対する変化が急峻であるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数を、使用する遮断帯域の上限周波数に一致させ、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数を、使用する遮断帯域の下限周波数に一致させることが好ましい。   As shown by the plot line 920 in FIG. 20, the band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the band near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b are cut off bands. It becomes. Further, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b are higher by the second magnetoresistance effect element 101c. On the frequency side, the high frequency signal can be passed to the second port 109 b side. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c through which the high frequency signal passes, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the cutoff band can be further reduced. It becomes possible to make the high frequency side shoulder characteristics of the cutoff band formed near the spin torque resonance frequency of the effect element 101a and near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b sharp. In addition, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect device 101a and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect device 101b on the low frequency side of the first magnetoresistance effect device 101e On the frequency side, the high frequency signal can be passed to the second port 109 b side. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e through which the high frequency signal passes, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the cutoff band can be further reduced. It is possible to make the low frequency side shoulder characteristics of the cutoff band formed near the spin torque resonance frequency of the effect element 101a and near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b sharp. That is, the magnetoresistive effect device 900 functions as a band cut filter having sharp shoulder characteristics on both the low frequency side and the high frequency side of the stop band as shown by the plot line 920 in FIG. In this case, in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e, the change with respect to the frequency of the attenuation of the high frequency signal is steep. Therefore, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is made to coincide with the upper limit frequency of the cutoff band to be used, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e is the lower limit frequency of the cutoff band to be used. It is preferable to match the

また、磁気抵抗効果デバイス９００では、第１の磁気抵抗効果素子は１個（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂのいずれか一方）としてもよい。   Further, in the magnetoresistance effect device 900, one first magnetoresistance effect element (one of the first magnetoresistance effect elements 101a and 101b) may be used.

このように、磁気抵抗効果デバイス９００は、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅを磁気抵抗効果デバイス６００に対してさらに有し、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続され、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、それぞれ磁化固定層１０２、磁化自由層１０４およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３を有し、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、その一端側が直流電流入力端子１１０（直流印加端子）側になり、その他端側が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）および基準電位端子１１４に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ及び第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅとで同じになるように形成されている。また、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっており、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   Thus, the magnetoresistance effect device 900 further includes the third magnetoresistance effect element 101 e with respect to the magnetoresistance effect device 600, and the third magnetoresistance effect element 101 e with respect to the second port 109 b. The two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e, which are connected in parallel to the signal line 107, respectively have a magnetization fixed layer 102 and a magnetization free layer. The third magnetoresistance effect element 101e has one end side facing the DC current input terminal 110 (DC application terminal) and the other end side is the reference potential terminal 114. Connected to the DC current input terminal 110 (DC application terminal) and the reference potential terminal 114 so that the first a, 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e are directed from the one end side to the other end side of each and the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102, respectively. The first and second magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the second magnetoresistance effect element 101c, and the third magnetoresistance effect element 101e have the same relationship. Further, in the third magnetoresistance effect element 101e, the direct current input from the direct current input terminal 110 (the DC application terminal) causes the magnetization of the third magnetoresistance effect element 101e from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104. The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a. The spin torque resonance frequency is lower than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is the same as that of the first magnetoresistance effect element 101b. The spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101 e is higher than the spin torque resonance frequency, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101 e is the first magnetoresistance effect element. It is lower than the spin torque resonance frequency of 101b.

したがって、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅに第１のポート１０９ａから信号線路１０７を介して高周波信号が入力されることにより、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅにスピントルク共鳴を誘起させることが出来る。このスピントルク共鳴と同時に、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に直流電流が流れることにより、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの素子インピーダンスが増加する。   Therefore, when a high frequency signal is input to the third magnetoresistance effect element 101e from the first port 109a through the signal line 107, spin torque resonance can be induced in the third magnetoresistance effect element 101e. . The spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e by direct current flowing in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the third magnetoresistance effect element 101e simultaneously with the spin torque resonance. The element impedance of the third magnetoresistance effect element 101e increases with respect to the same frequency.

第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、高周波信号を、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが高インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させ、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが低インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対して遮断することが出来る。   The third magnetoresistance effect element 101e is connected to the signal line 107 in parallel to the second port 109b, so that a high frequency signal can be generated, and a resonance frequency at which the third magnetoresistance effect element 101e is in a high impedance state. Then, it can be passed to the second port 109b side, and can be blocked to the second port 109b at the non-resonant frequency where the third magnetoresistance effect element 101e is in the low impedance state.

第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数よりも低いため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の高周波数側および低周波数側において、高周波信号を第２のポート側に通過させることができる。また、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数が第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数よりも低いため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の高周波数側および低周波数側において、高周波信号を第２のポート側に通過させることができる。高周波信号が通過する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、遮断帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに小さくすることができるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍または第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される遮断帯域の高周波数側および低周波数側の両方の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス４００は、遮断帯域の高周波数側および低周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能することが可能となる。   The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e is the first magnetoresistance effect. Since the frequency is lower than the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101a, a high frequency signal can be passed to the second port side on the high frequency side and the low frequency side of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a. it can. Further, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e is the first. The high frequency signal is passed to the second port side on the high frequency side and the low frequency side of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b because the spin torque resonance frequency of the magnetoresistive effect element 101b is lower than that of be able to. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c through which the high frequency signal passes and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e, the amount of attenuation with respect to the attenuation of the high frequency signal in the cutoff band. Of the first magnetoresistance effect element 101a or near the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101b. It becomes possible to make the shoulder characteristics on both the frequency side and the low frequency side steep. That is, the magnetoresistive effect device 400 can function as a band cutoff filter having sharp shoulder characteristics on both the high frequency side and the low frequency side of the cutoff band.

さらに、磁気抵抗効果デバイス９００は、スピントルク共鳴周波数が互いに異なる２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを有するので、広い遮断帯域を持ち、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのスピントルク共鳴周波数が、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂの各々のスピントルク共鳴周波数よりも低いため、遮断帯域の高周波数側及び低周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域遮断型フィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, since the magnetoresistive effect device 900 has two first magnetoresistive effect elements 101a and 101b having different spin torque resonance frequencies, the spin torque resonance of the second magnetoresistive effect element 101c has a wide cutoff band. The frequency is higher than the spin torque resonance frequency of each of the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element 101e is the two first magnetoresistance effect elements Since it is lower than the spin torque resonance frequency of each of 101a and 101b, it becomes possible to function as a band cutoff filter having sharp shoulder characteristics on both the high frequency side and the low frequency side of the cutoff band.

また、以上の説明では、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂが互いに直列に接続されている例で説明したが、第４の実施形態で説明した場合と同様にして、第１の磁気抵抗効果素子は３個以上であってもよい。また、複数の第１の磁気抵抗効果素子同士が互いに並列に接続されていても良い。これらの場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、第１のポート１０９ａ、各々の第１の磁気抵抗効果素子および第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス９００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   Further, in the above description, the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b are described as being connected in series with each other, but in the same manner as the fourth embodiment, the first The number of magnetoresistance effect elements may be three or more. Also, the plurality of first magnetoresistance effect elements may be connected in parallel with each other. Even in the magnetoresistive devices in these cases, the first port 109a, the first magnetoresistive elements and the second port 109b are connected in series in this order via the signal line 107. It can have the same frequency characteristics as a high frequency filter as the magnetoresistive effect device 900.

また、以上の説明では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが互いに直列に接続されている例で説明したが、第４の実施形態で説明した場合と同様にして、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが互いに並列に接続されていても良い。この場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが、第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス９００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   In the above description, the second magnetoresistive element 101c and the third magnetoresistive element 101e are connected in series with each other, but the same as in the fourth embodiment. The second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e may be connected in parallel with each other. Even in the magnetoresistive effect device in this case, the second magnetoresistive effect element 101c and the third magnetoresistive effect element 101e are connected to the signal line 107 in parallel with the second port 109b. , And can have the same frequency characteristics as a high frequency filter as the magnetoresistive effect device 900.

また、以上の説明では、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、第４の実施形態で説明した場合と同様にして、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃおよび第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの磁化自由層１０４側が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅの磁化固定層１０２側が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続されるようにしてもよい。   Further, in the above description, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e are parallel to the second port 109b, and the first magnetoresistance effect element 101b and the second port are provided. In the example described above, the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. The second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance effect element 101e are connected in parallel to the second port 109b in the same manner as in the fourth embodiment. The DC current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the effect element 101a and the first port 109a, and the DC current input terminal 110 is between the first magnetoresistive element 101b and the second port 109b. It may be connected to the No. line 107. More specifically, the magnetization free layer 104 side of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, and the third magnetoresistance is provided. The magnetization fixed layer 102 side of the effect element 101 e may be connected to the reference potential terminal 114 and connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114.

また、以上の説明では、磁気抵抗効果デバイス９００として、第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス６００に対して第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが追加された例で説明しているが、第７の実施形態の磁気抵抗効果デバイス７００に対して第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅが同様に追加された形態でもよい。   Also, in the above description, as the magnetoresistive effect device 900, the third magnetoresistive effect element 101e is added to the magnetoresistive effect device 600 of the first embodiment. The third magnetoresistance effect element 101 e may be similarly added to the magnetoresistance effect device 700 of the second embodiment.

第９の実施形態の磁気抵抗効果デバイス９００において、さらに、遮断帯域を広く、肩特性を急峻にするためには、肩特性を急峻にする第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅのそれぞれのＱ値を、遮断帯域を形成する第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１の磁気抵抗効果素子１０１ｂの少なくとも一方のＱ値よりも大きくすることが好ましい。   In the magnetoresistance effect device 900 of the ninth embodiment, in order to further widen the cutoff band and make the shoulder characteristic steep, the second magnetoresistance effect element 101c and the third magnetoresistance which make the shoulder characteristic steep. It is preferable that the Q value of each of the effect elements 101 e be larger than the Q value of at least one of the first magnetoresistance effect element 101 a and the first magnetoresistance effect element 101 b forming the cutoff band.

（第１０の実施形態）
図２１は、本発明の第１０の実施形態に係る磁気抵抗効果デバイス１０００の断面模式図である。磁気抵抗効果デバイス１０００において、第８の実施形態の磁気抵抗効果デバイス８００と異なる点について主に説明し、共通する事項は適宜説明を省略する。第１の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１００および第８の実施形態の磁気抵抗効果デバイス８００と共通している要素は同じ符号を用いており、共通している要素の説明は省略する。磁気抵抗効果デバイス１０００は、第８の実施形態の磁気抵抗効果デバイス８００に対し、さらに第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを有している。第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、磁化固定層１０２（第４の磁化固定層）、磁化自由層１０４（第４の磁化自由層）およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３（第４のスペーサ層）を有している。第１のポート１０９ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されている。より具体的には、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは互いに直列接続されている。Tenth Embodiment
FIG. 21 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive effect device 1000 according to a tenth embodiment of the present invention. The magnetoresistive effect device 1000 will be mainly described in terms of differences from the magnetoresistive effect device 800 of the eighth embodiment, and the description of the common matters will be omitted as appropriate. The elements common to the magnetoresistive effect device 100 of the first embodiment and the magnetoresistive effect device 800 of the eighth embodiment use the same reference numerals, and the description of the common elements is omitted. The magnetoresistive effect device 1000 further includes a fourth magnetoresistive effect element 101 f in addition to the magnetoresistive effect device 800 of the eighth embodiment. The fourth magnetoresistance effect element 101f includes a magnetization fixed layer 102 (fourth magnetization fixed layer), a magnetization free layer 104 (fourth magnetization free layer), and a spacer layer 103 (fourth) disposed therebetween. Spacer layer). The first port 109 a, the fourth magnetoresistive element 101 f, and the second port 109 b are connected in series in this order via the signal line 107. More specifically, the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f are connected in series with each other.

第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、その一端側（この例では磁化自由層１０４側）が直流電流入力端子１１０側になり、その他端側（この例では磁化固定層１０２側）が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４に接続されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス１０００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆとで同じになるように形成（配置）されている。この例では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆにおいて、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとが、同じ向きの関係になっている。   One end side (the magnetization free layer 104 side in this example) of the fourth magnetoresistance effect element 101 f is the DC current input terminal 110 side, and the other end side (the magnetization fixed layer 102 side in this example) is the reference potential terminal The DC current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 are connected so as to be on the 114 side. That is, in the magnetoresistance effect device 1000, the first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the fourth magnetoresistance effect element 101f are directed from one end side to the other end side of each other. And the direction from the magnetization free layer 104 to the magnetization fixed layer 102, the first magnetoresistance effect element 101a and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d and the fourth magnetoresistance effect element It is formed (arranged) to be the same as 101f. In this example, in the first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the fourth magnetoresistance effect element 101f, the directions from one end side to the other end and the respective magnetizations The direction from the free layer 104 to the magnetization fixed layer 102 is in the same direction.

第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成（配置）されている。つまり、磁気抵抗効果デバイス１０００では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの磁化固定層１０２、スペーサ層１０３および磁化自由層１０４の配置順との関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆで同じになっている。さらに、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   The fourth magnetoresistive element 101 f is formed such that a direct current input from the direct current input terminal 110 flows in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 in the fourth magnetoresistive element 101 f. (Arranged). That is, in the magnetoresistance effect device 1000, the current flows in each of the first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect element 101c, the second magnetoresistance effect element 101d, and the fourth magnetoresistance effect element 101f. The relationship between the direction of direct current and the arrangement order of the magnetization fixed layer 102, the spacer layer 103, and the magnetization free layer 104 is the same as the first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect element 101c, and the second. The same applies to the magnetoresistive element 101 d and the fourth magnetoresistive element 101 f. Furthermore, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. The spin torque resonance frequency of the magnetoresistive effect element 101f is lower than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistive effect element 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistive effect element 101d.

第１のポート１０９ａから入力される高周波信号は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを通過した後、その一部の高周波信号は２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに流され、残りの高周波信号は第２のポート１０９ｂに出力される。   After the high frequency signal input from the first port 109a passes through the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f, a part of the high frequency signals have two second magnetoresistance effects. The remaining high frequency signals are fed to the elements 101c and 101d and outputted to the second port 109b.

第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、一端（磁化自由層１０４側）が上部電極１０５を介して信号線路１０７に電気的に接続され、他端（磁化固定層１０２側）が下部電極１０６を介して信号線路１０７に電気的に接続されている。   The fourth magnetoresistance effect element 101f has one end (on the magnetization free layer 104 side) electrically connected to the signal line 107 via the upper electrode 105, and the other end (on the magnetization fixed layer 102 side) via the lower electrode 106. Thus, the signal line 107 is electrically connected.

直流電流入力端子１１０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを挟んで２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されている。より具体的には、直流電流入力端子１１０は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている。直流電流入力端子１１０に直流電流源１１２が接続されることで、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに直流電流を印加することが可能になる。   The DC current input terminal 110 is opposite to the connection point of the two second magnetoresistive elements 101c and 101d to the signal line 107 with the first magnetoresistive element 101a and the fourth magnetoresistive element 101f interposed therebetween. It is connected to the signal line 107 at the point on the side. More specifically, the direct current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. By connecting the DC current source 112 to the DC current input terminal 110, DC current is applied to the first magnetoresistance effect element 101a, the fourth magnetoresistance effect element 101f, and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d. Can be applied.

直流電流源１１２は、グラウンド１０８及び直流電流入力端子１１０に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆ、信号線路１０７、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄ、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路が形成されている。直流電流源１１２は、直流電流入力端子１１０から、上記の閉回路に直流電流を印加する。   The direct current source 112 is connected to the ground 108 and the direct current input terminal 110, and the first magnetoresistive element 101a, the fourth magnetoresistive element 101f, the signal line 107, and the two second magnetoresistive elements 101c 101d, ground 108 and direct current input terminal 110 are formed in a closed circuit. The direct current source 112 applies a direct current from the direct current input terminal 110 to the above-described closed circuit.

磁場印加機構１１１は、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの近傍に配設され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄに磁場を印加して、各磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を設定可能となっている。   The magnetic field application mechanism 111 is disposed in the vicinity of the first magnetoresistance effect element 101a, the fourth magnetoresistance effect element 101f and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the first magnetoresistance effect element A magnetic field is applied to the 101a, the fourth magnetoresistance effect element 101f, and the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d to set the spin torque resonance frequency of each magnetoresistance effect element.

磁気抵抗効果デバイス１０００のその他の構成は、第８の実施形態の磁気抵抗効果デバイス８００と同じである。   The other configuration of the magnetoresistive effect device 1000 is the same as the magnetoresistive effect device 800 of the eighth embodiment.

磁気抵抗効果デバイス１０００において、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、直流電流入力端子１１０から入力される直流電流が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成されているので、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと同様に、スピントルク共鳴現象により、スピントルク共鳴周波数で高周波信号のインピーダンスが増加する抵抗素子として取り扱うことが出来る。   In the magnetoresistance effect device 1000, in the fourth magnetoresistance effect element 101f, the direct current input from the direct current input terminal 110 causes the inside of the fourth magnetoresistance effect element 101f to form the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104. The first magnetoresistance effect element 101a can be treated as a resistive element in which the impedance of a high frequency signal increases at the spin torque resonance frequency by the spin torque resonance phenomenon, as in the first magnetoresistance effect element 101a.

スピントルク共鳴現象により、第１のポート１０９ａから入力された高周波信号の高周波成分の中で第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数と一致する、またはスピントルク共鳴周波数の近傍の周波数成分は、高インピーダンス状態の第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆにより、第２のポート１０９ｂに出力されにくくなる。一方、高周波信号の高周波成分の中で第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数の近傍でない周波数成分は、低インピーダンス状態の第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを通過し、第２のポート１０９ｂに出力されやすくなる。   Among the high frequency components of the high frequency signal input from the first port 109a by the spin torque resonance phenomenon, it corresponds to the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f, or a frequency component near the spin torque resonance frequency This makes it difficult for the fourth magnetoresistance effect element 101f in the high impedance state to be output to the second port 109b. On the other hand, among the high frequency components of the high frequency signal, frequency components not near the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101 f pass through the fourth magnetoresistance effect element 101 f in the low impedance state, and the second port It becomes easy to output to 109b.

図２２に、磁気抵抗効果デバイス１０００に入力される高周波信号の周波数と減衰量との関係を示したグラフを示す。図２２の縦軸は減衰量、横軸は周波数を表している。図２２のプロット線１０２０は、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆに印加された磁場が一定で、且つ、印加された直流電流が一定の時のグラフである。ｆｃは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｄは第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数であり、ｆａは第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数であり、ｆｆは第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数である。   FIG. 22 is a graph showing the relationship between the frequency of the high frequency signal input to the magnetoresistance effect device 1000 and the amount of attenuation. The vertical axis in FIG. 22 represents the attenuation amount, and the horizontal axis represents the frequency. In the plot line 1020 of FIG. 22, the magnetic field applied to the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f is constant, and the application is performed. It is a graph when the direct current is constant. fc is the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, fd is the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d, and fa is the spin torque resonance of the first magnetoresistance effect element 101a It is a frequency, and ff is a spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101 f.

図２２のプロット線１０２０に示されるように、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍の帯域が通過帯域となる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の高周波数側（上記の通過帯域の高周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対して遮断することができる。高周波信号が遮断される第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の高周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。また、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆにより、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の低周波数側（上記の遮断帯域の低周波数側）において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対し遮断することができる。高周波信号が遮断される第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍および第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス１０００は、図２２のプロット線１０２０に示されるような、通過帯域の低周波数側および高周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能する。この場合、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、高周波信号の減衰量の周波数に対する変化が急峻であるため、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数を、使用する通過帯域の上限周波数に一致させ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数を、使用する通過帯域の下限周波数に一致させることが好ましい。   As shown by a plot line 1020 in FIG. 22, a band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c and a band near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d are passbands. It becomes. In addition, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101 c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101 d are higher than that of the first magnetoresistance effect device 101 a. On the frequency side), the high frequency signal can be cut off with respect to the second port 109b. Since the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the pass band can be further increased in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a where the high frequency signal is blocked, the second magnetic It becomes possible to make the high frequency side shoulder characteristics of the pass band formed in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101c and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d sharp. Further, the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101c and the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect device 101d are reduced by the fourth magnetoresistance effect element 101f. On the frequency side), the high frequency signal can be cut off to the second port 109b. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101 f in which the high frequency signal is blocked, the ratio of the amount of attenuation to the amount of attenuation of the high frequency signal in the passband can be further increased. It is possible to make the low frequency side shoulder characteristics of the pass band formed in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the resistance effect element 101c and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d sharp. That is, the magnetoresistive effect device 1000 functions as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on both the low frequency side and the high frequency side of the pass band as shown by the plot line 1020 in FIG. In this case, in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f, the change with respect to the frequency of the attenuation of the high frequency signal is steep. Therefore, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is matched with the upper limit frequency of the pass band to be used, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is the lower limit frequency of the pass band to be used It is preferable to match the

また、磁気抵抗効果デバイス１０００では、第２の磁気抵抗効果素子は１個（第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄのいずれか一方）としてもよい。   Further, in the magnetoresistance effect device 1000, one second magnetoresistance effect element (one of the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d) may be used.

このように、磁気抵抗効果デバイス１０００は、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆを磁気抵抗効果デバイス８００に対してさらに有し、第１のポート１０９ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、それぞれ磁化固定層１０２、磁化自由層１０４およびこれらの間に配置されたスペーサ層１０３を有し、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、その一端側が直流電流入力端子１１０（直流印加端子）側になり、その他端側が基準電位端子１１４側になるように、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）および基準電位端子１１４に接続され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、それぞれの一端側から他端側への向きと、それぞれの磁化自由層１０４から磁化固定層１０２への向きとの関係が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆとで同じになるように形成されている。また、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、直流電流入力端子１１０（直流印加端子）から入力される直流電流が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に流れるように形成され、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっており、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数は、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも低くなっている。   Thus, the magnetoresistive effect device 1000 further includes the fourth magnetoresistive effect element 101 f with respect to the magnetoresistive effect device 800, and the first port 109 a, the fourth magnetoresistive effect element 101 f and the second The port 109b is connected in series in this order via the signal line 107, and the magnetization of the first magnetoresistance effect element 101a, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d and the fourth magnetoresistance effect element 101f is fixed. Layer 102, a magnetization free layer 104, and a spacer layer 103 disposed therebetween, and one end of the fourth magnetoresistance effect element 101f is the DC current input terminal 110 (DC application terminal) side, and the other Connect to DC current input terminal 110 (DC application terminal) and reference potential terminal 114 so that the end side is the reference potential terminal 114 side The first magnetoresistance effect element 101a, the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the fourth magnetoresistance effect element 101f are directed from the one end side to the other end side, and the respective magnetization free layers The relationship between the direction from the magnetic pinned layer 104 to the magnetization fixed layer 102 is the same for the first magnetoresistance effect element 101a, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the fourth magnetoresistance effect element 101f. Is formed. Further, in the fourth magnetoresistance effect element 101 f, the direct current input from the direct current input terminal 110 (direct current application terminal) causes the inside of the fourth magnetoresistance effect element 101 f to be from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104. The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is The spin torque resonance frequency is lower than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is the same as that of the second magnetoresistance effect element 101d. The spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101 f is higher than the spin torque resonance frequency, and the second magnetoresistance effect element is It is lower than the spin torque resonance frequency of the 101d.

したがって、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆに第１のポート１０９ａから信号線路１０７を介して高周波信号が入力されることにより、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆにスピントルク共鳴を誘起させることが出来る。このスピントルク共鳴と同時に、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの中を磁化固定層１０２から磁化自由層１０４の方向に直流電流が流れることにより、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数と同じ周波数に対する第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの素子インピーダンスが増加する。   Therefore, when a high frequency signal is input to the fourth magnetoresistance effect element 101f from the first port 109a through the signal line 107, spin torque resonance can be induced in the fourth magnetoresistance effect element 101f. . At the same time as this spin torque resonance, a direct current flows from the magnetization fixed layer 102 in the direction from the magnetization fixed layer 102 to the magnetization free layer 104 simultaneously with the spin torque resonance, whereby the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistive effect element 101 f The element impedance of the fourth magnetoresistance effect element 101 f for the same frequency as that of

第１のポート１０９ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび第２のポート１０９ｂがこの順に直列接続されることにより、高周波信号を、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆが高インピーダンス状態である共鳴周波数では第２のポート１０９ｂに対し遮断し、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆが低インピーダンス状態である非共鳴周波数では第２のポート１０９ｂ側に通過させることが出来る。   The first port 109a, the fourth magnetoresistive element 101f, and the second port 109b are connected in series in this order to provide a high frequency signal, and a resonance frequency at which the fourth magnetoresistive element 101f is in a high impedance state. In this case, the second port 109b can be cut off, and the fourth magnetoresistance effect element 101f can be made to pass to the second port 109b at the non-resonant frequency where the impedance is low.

第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数が第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数よりも低いため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の高周波数側および低周波数側において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対し遮断することができる。また、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数が第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数よりも低いため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の高周波数側および低周波数側において、高周波信号を第２のポート１０９ｂに対し遮断することができる。高周波信号が遮断される第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数の近傍および第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数の近傍においては、通過帯域における高周波信号の減衰量に対する減衰量の比をさらに大きくすることができるため、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃのスピントルク共鳴周波数の近傍または第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄのスピントルク共鳴周波数の近傍で形成される通過帯域の高周波数側および低周波数側の肩特性を急峻にすることが可能になる。つまり、磁気抵抗効果デバイス１０００は、通過帯域の高周波数側および低周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能することが可能となる。   The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is the second magnetoresistance. Since the frequency is lower than the spin torque resonance frequency of the effect element 101c, high frequency signals may be cut off to the second port 109b on the high frequency side and the low frequency side of the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c. it can. Also, the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is second. Since the spin torque resonance frequency of the magnetoresistive element 101 d is lower than that of the second magnetoresistive element 101 d, the high frequency signal is blocked to the second port 109 b at the high frequency side and the low frequency side of the spin torque resonance frequency. be able to. In the vicinity of the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element 101a from which the high frequency signal is blocked and in the vicinity of the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f, attenuation with respect to the attenuation of the high frequency signal in the passband Of the passband formed near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101c or near the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element 101d. It is possible to make the high frequency side and low frequency side shoulder characteristics steep. That is, the magnetoresistive effect device 1000 can function as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on both the high frequency side and the low frequency side of the pass band.

さらに、磁気抵抗効果デバイス１０００は、スピントルク共鳴周波数が互いに異なる２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄを有するので、広い通過帯域を持ち、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａのスピントルク共鳴周波数が、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのスピントルク共鳴周波数が、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄの各々のスピントルク共鳴周波数よりも低いため、通過帯域の高周波数側及び低周波数側の両方において急峻な肩特性を持つ帯域通過型フィルタとして機能することが可能となる。   Furthermore, since the magnetoresistive effect device 1000 includes two second magnetoresistive effect elements 101c and 101d having different spin torque resonance frequencies, the spin torque resonance of the first magnetoresistive effect element 101a has a wide passband. The frequency is higher than the spin torque resonance frequency of each of the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element 101f is two second magnetoresistance effect elements Since it is lower than the spin torque resonance frequency of each of 101c and 101d, it becomes possible to function as a band pass filter having sharp shoulder characteristics on both the high frequency side and the low frequency side of the pass band.

また、以上の説明では、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが互いに直列に接続されている例で説明したが、第５の実施形態で説明した場合と同様にして、第２の磁気抵抗効果素子は３個以上であってもよい。また、複数の第２の磁気抵抗効果素子同士が互いに並列に接続されていても良い。これらの場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、各々の第２の磁気抵抗効果素子が第２のポート１０９ｂに対して並列に信号線路１０７に接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス１０００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   In the above description, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in series with each other, but in the same manner as in the fifth embodiment, the second The number of magnetoresistance effect elements may be three or more. Further, the plurality of second magnetoresistance effect elements may be connected in parallel to each other. Even in the magnetoresistive effect devices in these cases, the respective second magnetoresistive effect elements are connected to the signal line 107 in parallel with the second port 109 b, and thus the same as the magnetoresistive effect device 1000. Can have frequency characteristics as a high frequency filter.

また、以上の説明では、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆが互いに直列に接続されている例で説明したが、第５の実施形態で説明した場合と同様にして、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆが互いに並列に接続されていても良い。この場合の磁気抵抗効果デバイスであっても、第１のポート１０９ａ、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続され、第１のポート１０９ａ、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆおよび第２のポート１０９ｂが信号線路１０７を介してこの順に直列接続されることにより、磁気抵抗効果デバイス１０００と同様の、高周波フィルタとしての周波数特性をもつことができる。   Also, in the above description, the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f are described as being connected in series with each other, but the same as in the fifth embodiment. The first magnetoresistive element 101a and the fourth magnetoresistive element 101f may be connected in parallel. Even in the magnetoresistive device in this case, the first port 109a, the first magnetoresistive element 101a, and the second port 109b are connected in series in this order via the signal line 107, and the first port 109a is connected. The fourth magnetoresistance effect element 101 f and the second port 109 b are connected in series in this order via the signal line 107 to have the same high-frequency filter frequency characteristics as the magnetoresistance effect device 1000. it can.

また、以上の説明では、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、第５の実施形態で説明した場合と同様にして、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、直流電流入力端子１１０が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。より具体的には、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの磁化自由層１０４側が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの磁化固定層１０２側が、基準電位端子１１４に接続されて基準電位端子１１４を介してグラウンド１０８に接続されるようにしてもよい。   Further, in the above description, the two second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in parallel with the second port 109b between the fourth magnetoresistance effect element 101f and the second port 109b. Although the example has been described in which the signal line 107 is connected to the signal line 107 and the direct current input terminal 110 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, the fifth embodiment Similarly to the case described in the embodiment, the second magnetoresistance effect elements 101c and 101d are connected in parallel to the second port 109b between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a. The DC current input terminal 110 may be connected to the signal line 107 between the fourth magnetoresistance effect element 101 f and the second port 109 b. More specifically, the magnetization free layer 104 side of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, and the second magnetoresistance is provided. The magnetization fixed layer 102 side of the effect element 101 d may be connected to the reference potential terminal 114 and connected to the ground 108 via the reference potential terminal 114.

また、第７の実施形態と同様にして、第１０の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１０００に対して、インダクタ１１３が、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の一方）に接続され、直流電流入力端子１１０が、第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７（第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７、または第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７の他方）に接続され、２つの第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ、１０１ｄが、第２のポート１０９ｂに対して並列に、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａおよび第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆの少なくとも１つを挟んでインダクタ１１３の信号線路１０７への接続箇所とは反対側の箇所の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。   Further, as in the seventh embodiment, with respect to the magnetoresistance effect device 1000 of the tenth embodiment, the inductor 113 is connected in parallel with the second port 109b to the first magnetoresistance effect element 101a. And the first port 109a (the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f and the first port 109a, or the first magnetic The DC current input terminal 110 is connected to the resistance effect element 101a and one of the signal lines 107 between the fourth magnetoresistance effect element 101f and the second port 109b, and the fourth magnetoresistance effect element 101f and the fourth Between the first port 109a and the second port 109b (between the first and fourth magnetoresistance effect elements 101a and 101f and the first port 109a). Connected to the signal line 107 or the other of the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f and the second port 109b), and the two second magnetoresistance effects The elements 101c and 101d are connected to the signal line 107 of the inductor 113 via at least one of the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance effect element 101f in parallel with the second port 109b. The signal line 107 may be connected to a point on the opposite side to the point.

第１０の実施形態の磁気抵抗効果デバイス１０００において、さらに、通過帯域を広く、肩特性を急峻にするためには、肩特性を急峻にする第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆのそれぞれのＱ値を、通過帯域を形成する第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと第２の磁気抵抗効果素子１０１ｄの少なくとも一方のＱ値よりも大きくすることが好ましい。   In the magnetoresistance effect device 1000 according to the tenth embodiment, the first magnetoresistance effect element 101a and the fourth magnetoresistance for making the shoulder characteristic steep in order to make the pass band wider and the shoulder characteristic steeper. It is preferable that the Q value of each of the effect elements 101 f be larger than the Q value of at least one of the second magnetoresistance effect element 101 c and the second magnetoresistance effect element 101 d that form the passband.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上記で説明した実施形態以外にも変更や構成要素の追加を行うことが可能である。例えば、第１のポート１０９ａに接続された高周波回路に直流信号が流れるのを防ぐために、第１、第３、第４、第５、第６および第８、第９及び第１０の実施形態における直流電流入力端子１１０と信号線路１０７との接続部と第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に、直流信号をカットするためのコンデンサを直列に接続してもよい。同様に、第２および第７の実施形態におけるインダクタ１１３と信号線路１０７との接続部と第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に、直流信号をカットするためのコンデンサを直列に接続してもよい。また、第２のポート１０９ｂに接続された高周波回路に直流信号が流れるのを防ぐために、第１、第３、第４、第５、第６、第８、第９および第１０の実施形態における第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃと信号線路１０７との接続部と第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に、直流信号をカットするためのコンデンサを直列に接続してもよい。同様に、第２および第７の実施形態における直流電流入力端子１１０と信号線路１０７との接続部と第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に、直流信号をカットするためのコンデンサを直列に接続してもよい。   As mentioned above, although the suitable embodiment of the present invention was described, it is possible to perform change and addition of a component besides the embodiment explained above. For example, in order to prevent a direct current signal from flowing in the high frequency circuit connected to the first port 109a, the first, third, fourth, fifth, sixth and eighth, ninth and tenth embodiments can be used. A capacitor for cutting a DC signal may be connected in series to the signal line 107 between the connection portion between the DC current input terminal 110 and the signal line 107 and the first port 109a. Similarly, a capacitor for cutting a DC signal is connected in series to the signal line 107 between the connection between the inductor 113 and the signal line 107 and the first port 109a in the second and seventh embodiments. May be In the first, third, fourth, fifth, sixth, eighth, ninth and tenth embodiments, the DC signal is prevented from flowing through the high frequency circuit connected to the second port 109b. A capacitor for cutting a DC signal may be connected in series to the signal line 107 between the connection between the second magnetoresistance effect element 101c and the signal line 107 and the second port 109b. Similarly, a capacitor for cutting a DC signal is connected in series to the signal line 107 between the second port 109b and the connection between the DC current input terminal 110 and the signal line 107 in the second and seventh embodiments. You may connect to

また、第２および第７の実施形態では、インダクタ１１３が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７と基準電位端子１１５（グラウンド１０８）とに接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの一端が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの他端が基準電位端子１１４（グラウンド１０８）に接続され、直流入力端子１１１が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂの間の信号線路１０７に接続されている例で説明したが、インダクタ１１３が、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７と基準電位端子１１５（グラウンド１０８）とに接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃの一端が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に接続され、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｂの他端が基準電位端子１１４（グラウンド１０８）に接続され、直流入力端子１１１が第１の磁気抵抗効果素子１０１ａと第１のポート１０９ａの間の信号線路１０７に接続されるようにしてもよい。   In the second and seventh embodiments, the inductor 113 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a and the reference potential terminal 115 (ground 108). One end of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b, and the other end of the second magnetoresistance effect element 101c has a reference potential. Although the example has been described in which the terminal 114 (ground 108) is connected and the DC input terminal 111 is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b, the inductor 113 is Connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the second port 109b and the reference potential terminal 115 (ground 108), One end of the second magnetoresistance effect element 101c is connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a, and the other end of the second magnetoresistance effect element 101b is a reference potential terminal The DC input terminal 111 may be connected to the signal line 107 between the first magnetoresistance effect element 101a and the first port 109a.

また、第２および第７の実施形態では、インダクタ１１３を用いた例で説明したが、インダクタ１１３にかえて、抵抗素子を用いても良い。この場合、抵抗素子は、信号線路１０７と基準電位端子１１５（グラウンド１０８）との間に接続され、抵抗成分により電流の高周波成分をカットする機能を有する。この抵抗素子は、チップ抵抗またはパターン線路による抵抗のどちらでもよい。この抵抗素子の抵抗値は、信号線路１０７の特性インピーダンス以上であることが好ましい。例えば、信号線路１０７の特性インピーダンスが５０Ωの場合、抵抗素子の抵抗値が５０Ωの時は４５％の高周波電力を抵抗素子によりカットし、抵抗素子の抵抗値が５００Ωの時は９０％の高周波電力を抵抗素子によりカットすることが可能となる。この抵抗素子により、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂを通過する高周波信号の特性を劣化させることなく、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、抵抗素子、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路に、直流電流入力端子１１０から印加された直流電流を流すことができる。   Further, in the second and seventh embodiments, the example in which the inductor 113 is used has been described, but instead of the inductor 113, a resistive element may be used. In this case, the resistance element is connected between the signal line 107 and the reference potential terminal 115 (ground 108), and has a function of cutting a high frequency component of the current by the resistance component. This resistance element may be either a chip resistance or a resistance due to a patterned line. The resistance value of this resistance element is preferably equal to or greater than the characteristic impedance of the signal line 107. For example, when the characteristic impedance of the signal line 107 is 50 Ω, high frequency power of 45% is cut by the resistive element when the resistance value of the resistive element is 50 Ω, and high frequency power of 90% when the resistance value of the resistive element is 500 Ω. Can be cut by the resistance element. The first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the signal line 107, the resistance element, and the ground 108 do not deteriorate the characteristics of the high frequency signal passing through the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b by this resistance element. The direct current applied from the direct current input terminal 110 can flow in the closed circuit including the direct current input terminal 110.

インダクタ１１３にかえて抵抗素子を用いる場合は、抵抗素子（または直流電流入力端子１１）の信号線路１０７への接続部と第１のポート１０９ａとの間の信号線路１０７に、直流信号をカットするためのコンデンサを直列に接続すること、および、直流電流入力端子１１０（または抵抗素子）の信号線路１０７への接続部と第２のポート１０９ｂとの間の信号線路１０７に、直流信号をカットするためのコンデンサを直列に接続することが、２つの第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ、１０１ｂ、信号線路１０７、抵抗素子、グラウンド１０８および直流電流入力端子１１０を含む閉回路に、直流電流入力端子１１０から印加された直流電流を効率的に流すことができる点で好ましい。   When a resistive element is used instead of the inductor 113, a direct current signal is cut on the signal line 107 between the connection of the resistive element (or the direct current input terminal 11) to the signal line 107 and the first port 109a. Capacitors in series and cuts a DC signal on the signal line 107 between the connection of the DC current input terminal 110 (or the resistor element) to the signal line 107 and the second port 109b. Capacitors connected in series, the DC current input terminal 110 is a closed circuit including the two first magnetoresistance effect elements 101a and 101b, the signal line 107, the resistor element, the ground 108, and the DC current input terminal 110. It is preferable at the point which can flow efficiently the direct current applied from.

また、第１〜第１０の実施形態において、各磁気抵抗効果素子の中を流れる高周波信号の各磁気抵抗効果素子に対する向きが、第１〜第１０の実施形態の説明の中で図示されている向きとは反対になるように各磁気抵抗効果素子が形成（配置）されていても良い。例えば、第１、第３、第４、第５、第６、第８、第９および第１０の実施形態では、各磁気抵抗効果素子は、磁化自由層１０４側が第１のポート１０９ａ側に接続されているが、各磁気抵抗効果素子は、磁化固定層１０２側が第１のポート１０９ａ側に接続されるようにしてもよい。これらの場合は、直流電流源１１２から直流電流入力端子１１０に入力される直流電流の向きを、各実施形態の説明の中で図示されている向きとは反対になるようにすればよい。   In the first to tenth embodiments, the directions of the high-frequency signals flowing in the respective magnetoresistive elements to the magnetoresistive elements are illustrated in the description of the first to tenth embodiments. Each magnetoresistive element may be formed (arranged) so as to be opposite to the direction. For example, in the first, third, fourth, fifth, sixth, eighth, ninth and tenth embodiments, in each magnetoresistive element, the magnetization free layer 104 side is connected to the first port 109 a side However, in the magnetoresistive effect elements, the magnetization fixed layer 102 side may be connected to the first port 109 a side. In these cases, the direction of the direct current input from the direct current source 112 to the direct current input terminal 110 may be opposite to the direction illustrated in the description of each embodiment.

また、第１〜第１０の実施形態において、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（１０１ｂ）、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ（１０１ｄ）、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、それぞれの磁化自由層１０４側が直流電流入力端子１１０側になり、それぞれの磁化固定層１０２側が基準電位端子１１４（１１５）側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４（１１５）に接続されているが、第１の磁気抵抗効果素子１０１ａ（１０１ｂ）、第２の磁気抵抗効果素子１０１ｃ（１０１ｄ）、第３の磁気抵抗効果素子１０１ｅ及び第４の磁気抵抗効果素子１０１ｆは、それぞれの磁化固定層１０２側が直流電流入力端子１１０側になり、それぞれの磁化自由層１０４側が基準電位端子１１４（１１５）側になるように、直流電流入力端子１１０および基準電位端子１１４（１１５）に接続されるようにしてもよい。   In the first to tenth embodiments, the first magnetoresistance effect element 101a (101b), the second magnetoresistance effect element 101c (101d), the third magnetoresistance effect element 101e, and the fourth magnetoresistance. In the effect element 101f, the DC current input terminal 110 and the reference potential terminal are arranged such that the magnetization free layer 104 side is the DC current input terminal 110 side and the magnetization fixed layer 102 side is the reference potential terminal 114 (115) side. The first magnetoresistance effect element 101a (101b), the second magnetoresistance effect element 101c (101d), the third magnetoresistance effect element 101e, and the fourth magnetoresistance effect are connected to 114 (115). In the element 101f, the magnetization fixed layer 102 side is the DC current input terminal 110 side, and the magnetization free layer 104 side is the reference potential terminal. 14 (115) so that the side, may also be connected to the direct current input terminal 110 and the reference potential terminal 114 (115).

また、第１〜第１０の実施形態では、直流電流源１１２からの直流電流が、直流印加端子の一例である直流電流入力端子１１０から入力され、各磁気抵抗効果素子（第１〜第４の磁気抵抗効果素子）に印加される例で説明したが、直流電流源１１２にかえて直流電圧源を直流印加端子に接続し、直流印加端子から直流電圧が各磁気抵抗効果素子（第１〜第４の磁気抵抗効果素子）に対してそれぞれの積層方向に印加されて、各磁気抵抗効果素子の中を直流電流が流れるようにしてもよい。つまり、直流印加端子は、各磁気抵抗効果素子（第１〜第４の磁気抵抗効果素子）に直流電流または直流電圧を印加可能であればよい。直流電圧源は、一定の直流電圧を発生可能な直流電圧源でもよく、発生する直流電圧値の大きさが変化可能な直流電圧源でもよい。   In the first to tenth embodiments, direct current from the direct current source 112 is input from the direct current input terminal 110 which is an example of the direct current application terminal, and each of the magnetoresistive effect elements (first to fourth Although the example applied to the magnetoresistive effect element has been described, instead of the direct current source 112, a direct current voltage source is connected to the direct current application terminal, and the direct current voltage from each direct current application terminal It may be made to flow in the inside of each magnetoresistive effect element by being impressed to each lamination direction to 4 magnetoresistive effect elements). That is, the direct current application terminal may be capable of applying a direct current or a direct current voltage to each of the magnetoresistance effect elements (first to fourth magnetoresistance effect elements). The DC voltage source may be a DC voltage source capable of generating a constant DC voltage, or may be a DC voltage source capable of changing the magnitude of the generated DC voltage value.

また、第１〜第１０の実施形態では、磁気抵抗効果デバイス１００（２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００）が周波数設定機構（有効磁場設定機構）として磁場印加機構１１１を有する例で説明しているが、周波数設定機構（有効磁場設定機構）は、以下に示すような他の例でも良い。例えば、磁気抵抗効果素子に電場を印加し、その電場を変化させることにより、磁化自由層における異方性磁場Ｈｋを変化させて磁化自由層における有効磁場を変化させ、磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を変化させることができる。この場合、磁気抵抗効果素子に電場を印加する機構が、周波数設定機構（有効磁場設定機構）となる。また、磁化自由層の近傍に圧電体を設け、その圧電体に電場を印加して圧電体を変形させ、磁化自由層を歪ませることにより、磁化自由層における異方性磁場Ｈｋを変化させて磁化自由層における有効磁場を変化させ、磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を変化させることができる。この場合、圧電体に電場を印加する機構および圧電体が、周波数設定機構（有効磁場設定機構）となる。また、電気磁気効果を有する反強磁性体またはフェリ磁性体である制御膜を磁化自由層に磁気的に結合するように設け、制御膜に磁場および電場を印加し、制御膜に印加する磁場および電場の少なくとも一方を変化させることにより、磁化自由層における交換結合磁場ＨＥＸを変化させて磁化自由層における有効磁場を変化させ、磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数を変化させることができる。この場合、制御膜に磁場を印加する機構、制御膜に電場を印加する機構および制御膜が、周波数設定機構（有効磁場設定機構）となる。In the first to tenth embodiments, the magnetoresistance effect device 100 (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) is a magnetic field application mechanism as a frequency setting mechanism (effective magnetic field setting mechanism). Although the example having 111 is described, the frequency setting mechanism (effective magnetic field setting mechanism) may be another example as shown below. For example, by applying an electric field to the magnetoresistive element and changing the electric field, the anisotropic magnetic field H k in the magnetization free layer is changed to change the effective magnetic field in the magnetization free layer, and the spin of the magnetoresistive element is changed. The torque resonance frequency can be varied. In this case, a mechanism for applying an electric field to the magnetoresistive effect element is a frequency setting mechanism (effective magnetic field setting mechanism). In addition, a piezoelectric body is provided in the vicinity of the magnetization free layer, an electric field is applied to the piezoelectric body to deform the piezoelectric body, and the magnetization free layer is distorted to change the anisotropic magnetic field H k in the magnetization free layer. Thus, the effective magnetic field in the magnetization free layer can be changed to change the spin torque resonance frequency of the magnetoresistive element. In this case, the mechanism for applying an electric field to the piezoelectric body and the piezoelectric body constitute a frequency setting mechanism (effective magnetic field setting mechanism). Further, a control film which is an antiferromagnet or a ferrimagnetic material having an electromagnetic effect is provided so as to be magnetically coupled to the magnetization free layer, a magnetic field and an electric field are applied to the control film, and a magnetic field applied to the control film By changing at least one of the electric fields, the exchange coupling magnetic field HEX in the magnetization free layer can be changed to change the effective magnetic field in the magnetization free layer, and the spin torque resonance frequency of the magnetoresistive element can be changed. In this case, the mechanism for applying a magnetic field to the control film, the mechanism for applying an electric field to the control film, and the control film constitute a frequency setting mechanism (effective magnetic field setting mechanism).

また、周波数設定機構が無くても（磁場印加機構１１１からの磁場が印加されなくても）、各磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が所望の周波数である場合には、周波数設定機構（磁場印加機構１１１）は無くてもよい。   Also, even if there is no frequency setting mechanism (even if the magnetic field from the magnetic field application mechanism 111 is not applied), if the spin torque resonance frequency of each magnetoresistance effect element is a desired frequency, the frequency setting mechanism (magnetic field The application mechanism 111) may not be present.

１０１ａ、１０１ｂ 第１の磁気抵抗効果素子
１０１ｃ、１０１ｄ 第２の磁気抵抗効果素子
１０１ｅ 第３の磁気抵抗効果素子
１０１ｆ 第４の磁気抵抗効果素子
１０２ 磁化固定層
１０３ スペーサ層
１０４ 磁化自由層
１０５ 上部電極
１０６ 下部電極
１０７ 信号線路
１０８ グラウンド
１０９ａ 第１のポート
１０９ｂ 第２のポート
１１０ 直流電流入力端子
１１１ 磁場印加機構
１１２ 直流電流源
１１３ インダクタ
１１４、１１５ 基準電位端子
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００ 磁気抵抗効果デバイス101a, 101b first magnetoresistance effect element 101c, 101d second magnetoresistance effect element 101e third magnetoresistance effect element 101f fourth magnetoresistance effect element 102 magnetization fixed layer 103 spacer layer 104 magnetization free layer 105 upper electrode 106 lower electrode 107 signal line 108 ground 109a first port 109b second port 110 DC current input terminal 111 magnetic field application mechanism 112 DC current source 113 inductor 114, 115 reference potential terminal 100, 200, 300, 400, 500, 600 , 700, 800, 900, 1000 Magnetoresistive devices

Claims (14)

第１の磁気抵抗効果素子と、第２の磁気抵抗効果素子と、高周波信号が入力される第１のポートと、高周波信号が出力される第２のポートと、信号線路と、直流印加端子とを有し、
前記第１のポート、前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２のポートが前記信号線路を介してこの順に直列接続され、
前記第２の磁気抵抗効果素子は、前記第２のポートに対して並列に前記信号線路に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２の磁気抵抗効果素子は、前記直流印加端子から入力され前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２の磁気抵抗効果素子のそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの前記磁化固定層、前記スペーサ層および前記磁化自由層の配置順との関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数と前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は互いに異なることを特徴とする磁気抵抗効果デバイス。A first magnetoresistance effect element, a second magnetoresistance effect element, a first port to which a high frequency signal is input, a second port to which a high frequency signal is output, a signal line, and a DC application terminal Have
The first port, the first magnetoresistive element, and the second port are connected in series in this order via the signal line,
The second magnetoresistance effect element is connected to the signal line in parallel with the second port,
Each of the first magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element has a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The first magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element are direct current which is input from the DC application terminal and flows in each of the first magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element. The relationship between the direction of the current and the arrangement order of the magnetization fixed layer, the spacer layer, and the magnetization free layer of each of the first and second magnetoresistance effect elements is the same. Formed as
A magnetoresistance effect device, wherein a spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element and a spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element are different from each other. スピントルク共鳴周波数が互いに異なる複数の前記第１の磁気抵抗効果素子を有し、
前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は、前記複数の第１の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数より高い、または前記複数の第１の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数より低いことを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果デバイス。A plurality of the first magnetoresistance effect elements having different spin torque resonance frequencies,
The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of each of the plurality of first magnetoresistance effect elements, or the spin of each of the plurality of first magnetoresistance effect elements A magnetoresistive device according to claim 1, characterized in that it is lower than the torque resonance frequency. スピントルク共鳴周波数が互いに異なる複数の前記第２の磁気抵抗効果素子を有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は、前記複数の第２の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数より高い、または前記複数の第２の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数より低いことを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果デバイス。A plurality of the second magnetoresistance effect elements having different spin torque resonance frequencies,
The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of each of the plurality of second magnetoresistance effect elements, or the spin of each of the plurality of second magnetoresistance effect elements A magnetoresistive device according to claim 1, characterized in that it is lower than the torque resonance frequency. 第３の磁気抵抗効果素子をさらに有し、
前記第３の磁気抵抗効果素子は、前記第２のポートに対して並列に前記信号線路に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第３の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第３の磁気抵抗効果素子は、前記直流印加端子から入力され前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第３の磁気抵抗効果素子のそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの前記磁化固定層、前記スペーサ層および前記磁化自由層の配置順との関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子と前記第３の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数よりも高く、前記第３の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果デバイス。It further has a third magnetoresistance effect element,
The third magnetoresistance effect element is connected to the signal line in parallel with the second port,
Each of the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element includes a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element are input from the DC application terminal and the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance element The relationship between the direction of direct current flowing in each of the effect element and the third magnetoresistance effect element and the arrangement order of the magnetization fixed layer, the spacer layer, and the magnetization free layer is the first one. The magnetoresistive element, the second magnetoresistive element, and the third magnetoresistive element are formed to be the same.
The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element is the first one. The magnetoresistance effect device according to claim 1, wherein the spin torque resonance frequency of the magnetoresistance effect element is lower than the spin torque resonance frequency. 第３の磁気抵抗効果素子をさらに有し、
前記第３の磁気抵抗効果素子は、前記第２のポートに対して並列に前記信号線路に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第３の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第３の磁気抵抗効果素子は、前記直流印加端子から入力され前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第３の磁気抵抗効果素子のそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの前記磁化固定層、前記スペーサ層および前記磁化自由層の配置順との関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子と前記第３の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記複数の第１の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、前記第３の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記複数の第１の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数よりも低いことを特徴とする請求項２に記載の磁気抵抗効果デバイス。It further has a third magnetoresistance effect element,
The third magnetoresistance effect element is connected to the signal line in parallel with the second port,
Each of the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element includes a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element are input from the DC application terminal and the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance element The relationship between the direction of direct current flowing in each of the effect element and the third magnetoresistance effect element and the arrangement order of the magnetization fixed layer, the spacer layer, and the magnetization free layer is the first one. The magnetoresistive element, the second magnetoresistive element, and the third magnetoresistive element are formed to be the same.
The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of each of the plurality of first magnetoresistance effect elements, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element is The magnetoresistance effect device according to claim 2, wherein the spin torque resonance frequency of each of the plurality of first magnetoresistance effect elements is lower. 第４の磁気抵抗効果素子をさらに有し、
前記第１のポート、前記第４の磁気抵抗効果素子および前記第２のポートが前記信号線路を介してこの順に直列接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第４の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第４の磁気抵抗効果素子は、前記直流印加端子から入力され前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第４の磁気抵抗効果素子のそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの前記磁化固定層、前記スペーサ層および前記磁化自由層の配置順との関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子と前記第４の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数よりも高く、前記第４の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果デバイス。It further has a fourth magnetoresistance effect element,
The first port, the fourth magnetoresistive element, and the second port are connected in series in this order via the signal line,
Each of the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element includes a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element are input from the DC application terminal and the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance element The relationship between the direction of direct current flowing in each of the effect element and the fourth magnetoresistive element and the arrangement order of the magnetization fixed layer, the spacer layer, and the magnetization free layer is the first The magnetoresistive element, the second magnetoresistive element, and the fourth magnetoresistive element are formed to be the same.
The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element is the second one. The magnetoresistance effect device according to claim 1, wherein the spin torque resonance frequency of the magnetoresistance effect element is lower than the spin torque resonance frequency. 第４の磁気抵抗効果素子をさらに有し、
前記第１のポート、前記第４の磁気抵抗効果素子および前記第２のポートが前記信号線路を介してこの順に直列接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第４の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第４の磁気抵抗効果素子は、前記直流印加端子から入力され前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第４の磁気抵抗効果素子のそれぞれの中を流れる直流電流の向きと、それぞれの前記磁化固定層、前記スペーサ層および前記磁化自由層の配置順との関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子と前記第４の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記複数の第２の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、前記第４の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記複数の第２の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数よりも低いことを特徴とする請求項３に記載の磁気抵抗効果デバイス。It further has a fourth magnetoresistance effect element,
The first port, the fourth magnetoresistive element, and the second port are connected in series in this order via the signal line,
Each of the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element includes a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element are input from the DC application terminal and the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance element The relationship between the direction of direct current flowing in each of the effect element and the fourth magnetoresistive element and the arrangement order of the magnetization fixed layer, the spacer layer, and the magnetization free layer is the first The magnetoresistive element, the second magnetoresistive element, and the fourth magnetoresistive element are formed to be the same.
The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of each of the plurality of second magnetoresistance effect elements, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element is The magnetoresistance effect device according to claim 3, wherein the spin torque resonance frequency of each of the plurality of second magnetoresistance effect elements is lower. 第１の磁気抵抗効果素子と、第２の磁気抵抗効果素子と、高周波信号が入力される第１のポートと、高周波信号が出力される第２のポートと、信号線路と、磁気抵抗効果素子に直流電流または直流電圧を印加可能な直流印加端子と、基準電位端子とを有し、
前記第１のポート、前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２のポートが前記信号線路を介してこの順に直列接続され、
前記第２の磁気抵抗効果素子は、前記第２のポートに対して並列に前記信号線路に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子および前記第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子及び前記第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれの一端側が前記直流印加端子側になり、それぞれの他端側が前記基準電位端子側になるように、前記直流印加端子および前記基準電位端子に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子及び前記第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれの前記一端側から前記他端側への向きと、それぞれの前記磁化自由層から前記磁化固定層への向きとの関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数と前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は互いに異なることを特徴とする磁気抵抗効果デバイス。A first magnetoresistance effect element, a second magnetoresistance effect element, a first port to which a high frequency signal is input, a second port to which a high frequency signal is output, a signal line, and a magnetoresistance effect element Have a DC application terminal capable of applying a DC current or a DC voltage, and a reference potential terminal,
The first port, the first magnetoresistive element, and the second port are connected in series in this order via the signal line,
The second magnetoresistance effect element is connected to the signal line in parallel with the second port,
Each of the first magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element has a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The first and second magnetoresistance effect elements are arranged such that one end thereof is the DC application terminal side and the other end is the reference potential terminal side. And the reference potential terminal,
The first magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element have a direction from the one end side to the other end side and a direction from the magnetization free layer to the magnetization fixed layer, respectively. The relationship is formed to be the same for the first magnetoresistance effect element and the second magnetoresistance effect element,
A magnetoresistance effect device, wherein a spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element and a spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element are different from each other. スピントルク共鳴周波数が互いに異なる複数の前記第１の磁気抵抗効果素子を有し、
前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は、前記複数の第１の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数より高い、または前記複数の第１の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数より低いことを特徴とする請求項８に記載の磁気抵抗効果デバイス。A plurality of the first magnetoresistance effect elements having different spin torque resonance frequencies,
The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of each of the plurality of first magnetoresistance effect elements, or the spin of each of the plurality of first magnetoresistance effect elements 9. A magnetoresistive device according to claim 8, characterized in that it is lower than the torque resonance frequency. スピントルク共鳴周波数が互いに異なる複数の前記第２の磁気抵抗効果素子を有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数は、前記複数の第２の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数より高い、または前記複数の第２の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数より低いことを特徴とする請求項８に記載の磁気抵抗効果デバイス。A plurality of the second magnetoresistance effect elements having different spin torque resonance frequencies,
The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of each of the plurality of second magnetoresistance effect elements, or the spin of each of the plurality of second magnetoresistance effect elements 9. A magnetoresistive device according to claim 8, characterized in that it is lower than the torque resonance frequency. 第３の磁気抵抗効果素子をさらに有し、
前記第３の磁気抵抗効果素子は、前記第２のポートに対して並列に前記信号線路に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第３の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第３の磁気抵抗効果素子は、その一端側が前記直流印加端子側になり、その他端側が前記基準電位端子側になるように、前記直流印加端子および前記基準電位端子に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子及び前記第３の磁気抵抗効果素子は、それぞれの前記一端側から前記他端側への向きと、それぞれの前記磁化自由層から前記磁化固定層への向きとの関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子と前記第３の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数よりも高く、前記第３の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数よりも低いことを特徴とする請求項８に記載の磁気抵抗効果デバイス。It further has a third magnetoresistance effect element,
The third magnetoresistance effect element is connected to the signal line in parallel with the second port,
Each of the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element includes a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The third magnetoresistance effect element is connected to the DC application terminal and the reference potential terminal such that one end side is the DC application terminal side and the other end side is the reference potential terminal side.
The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element are each directed from the one end side to the other end side, and from the respective magnetization free layer The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element are formed to have the same relationship with the direction to the magnetization fixed layer.
The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element is the first one. The magnetoresistance effect device according to claim 8, wherein the spin torque resonance frequency of the magnetoresistance effect element is lower than the spin torque resonance frequency. 第３の磁気抵抗効果素子をさらに有し、
前記第３の磁気抵抗効果素子は、前記第２のポートに対して並列に前記信号線路に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第３の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第３の磁気抵抗効果素子は、その一端側が前記直流印加端子側になり、その他端側が前記基準電位端子側になるように、前記直流印加端子および前記基準電位端子に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子及び前記第３の磁気抵抗効果素子は、それぞれの前記一端側から前記他端側への向きと、それぞれの前記磁化自由層から前記磁化固定層への向きとの関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子と前記第３の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記複数の第１の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、前記第３の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記複数の第１の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数よりも低いことを特徴とする請求項９に記載の磁気抵抗効果デバイス。It further has a third magnetoresistance effect element,
The third magnetoresistance effect element is connected to the signal line in parallel with the second port,
Each of the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element includes a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The third magnetoresistance effect element is connected to the DC application terminal and the reference potential terminal such that one end side is the DC application terminal side and the other end side is the reference potential terminal side.
The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element are each directed from the one end side to the other end side, and from the respective magnetization free layer The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the third magnetoresistance effect element are formed to have the same relationship with the direction to the magnetization fixed layer.
The spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of each of the plurality of first magnetoresistance effect elements, and the spin torque resonance frequency of the third magnetoresistance effect element is The magnetoresistance effect device according to claim 9, wherein the spin torque resonance frequency of each of the plurality of first magnetoresistance effect elements is lower. 第４の磁気抵抗効果素子をさらに有し、
前記第１のポート、前記第４の磁気抵抗効果素子および前記第２のポートが前記信号線路を介してこの順に直列接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第４の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第４の磁気抵抗効果素子は、その一端側が前記直流印加端子側になり、その他端側が前記基準電位端子側になるように、前記直流印加端子および前記基準電位端子に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子及び前記第４の磁気抵抗効果素子は、それぞれの前記一端側から前記他端側への向きと、それぞれの前記磁化自由層から前記磁化固定層への向きとの関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子と前記第４の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数よりも高く、前記第４の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記第２の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数よりも低いことを特徴とする請求項８に記載の磁気抵抗効果デバイス。It further has a fourth magnetoresistance effect element,
The first port, the fourth magnetoresistive element, and the second port are connected in series in this order via the signal line,
Each of the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element includes a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The fourth magnetoresistance effect element is connected to the DC application terminal and the reference potential terminal such that one end side is the DC application terminal side and the other end side is the reference potential terminal side.
The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element are directed from the one end side to the other end side of each and from the respective magnetization free layer The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element are formed to have the same relationship with the direction to the magnetization fixed layer.
The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of the second magnetoresistance effect element, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element is the second one. The magnetoresistance effect device according to claim 8, wherein the spin torque resonance frequency of the magnetoresistance effect element is lower than the spin torque resonance frequency. 第４の磁気抵抗効果素子をさらに有し、
前記第１のポート、前記第４の磁気抵抗効果素子および前記第２のポートが前記信号線路を介してこの順に直列接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子および前記第４の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化固定層、磁化自由層およびこれらの間に配置されたスペーサ層を有し、
前記第４の磁気抵抗効果素子は、その一端側が前記直流印加端子側になり、その他端側が前記基準電位端子側になるように、前記直流印加端子および前記基準電位端子に接続され、
前記第１の磁気抵抗効果素子、前記第２の磁気抵抗効果素子及び前記第４の磁気抵抗効果素子は、それぞれの前記一端側から前記他端側への向きと、それぞれの前記磁化自由層から前記磁化固定層への向きとの関係が、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第２の磁気抵抗効果素子と前記第４の磁気抵抗効果素子とで同じになるように形成され、
前記第１の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記複数の第２の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数よりも高く、前記第４の磁気抵抗効果素子のスピントルク共鳴周波数が、前記複数の第２の磁気抵抗効果素子の各々のスピントルク共鳴周波数よりも低いことを特徴とする請求項１０に記載の磁気抵抗効果デバイス。It further has a fourth magnetoresistance effect element,
The first port, the fourth magnetoresistive element, and the second port are connected in series in this order via the signal line,
Each of the first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element includes a magnetization fixed layer, a magnetization free layer, and a spacer layer disposed therebetween.
The fourth magnetoresistance effect element is connected to the DC application terminal and the reference potential terminal such that one end side is the DC application terminal side and the other end side is the reference potential terminal side.
The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element are directed from the one end side to the other end side of each and from the respective magnetization free layer The first magnetoresistance effect element, the second magnetoresistance effect element, and the fourth magnetoresistance effect element are formed to have the same relationship with the direction to the magnetization fixed layer.
The spin torque resonance frequency of the first magnetoresistance effect element is higher than the spin torque resonance frequency of each of the plurality of second magnetoresistance effect elements, and the spin torque resonance frequency of the fourth magnetoresistance effect element is 11. The magnetoresistive device according to claim 10, wherein the spin torque resonance frequency of each of the plurality of second magnetoresistive elements is lower.
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