特許 7203630 磁気センサおよび磁気センサシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-04

(45)【発行日】2023-01-13

(54)【発明の名称】磁気センサおよび磁気センサシステム

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/02 20060101AFI20230105BHJP

   H10N 50/00 20230101ALI20230105BHJP

【ＦＩ】

G01R33/02 D

H01L43/00

G01R33/02 V

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019027763

(22)【出願日】2019-02-19

(65)【公開番号】P2020134301

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-11-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000002004

【氏名又は名称】昭和電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104880

【弁理士】

【氏名又は名称】古部 次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100149113

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 謹矢

(72)【発明者】

【氏名】篠 竜徳

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 大三

【審査官】島▲崎▼ 純一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／２３０１１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０８－３３０６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６０５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１９３７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０１９０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０８８０２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００３／００９４０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５４９１６０４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３３／０２

Ｈ０１Ｌ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電体で構成される導電層と、
誘電体で構成され、前記導電層に積層される誘電体層と、
前記誘電体層上に積層される複数の軟磁性体層と、複数の当該軟磁性体層の間に積層され当該軟磁性体層と比べて導電性が高い高導電層とを備え、長手方向と短手方向とを有し、当該長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子を有する感受部と
を備え、
前記感受部は、前記誘電体層上で並列に配置される複数の前記感受素子を備える第１感受部と、当該誘電体層上で並列に配置される複数の当該感受素子を備え、当該第１感受部とは絶縁された第２感受部とを備え、複数の当該感受素子が櫛歯状に接続された当該第１感受部と当該第２感受部とがかみ合った形状を有していることを特徴とする磁気センサ。

【請求項2】

前記感受素子に高周波電流が供給された場合に、当該感受素子が感受する磁界の変化量に応じて静電容量が変化することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。

【請求項3】

前記導電層は、硬磁性体で構成され、面内方向に磁気異方性を有し、
前記感受部の前記感受素子は、前記長手方向が前記導電層の発生する磁界の方向を向くことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気センサ。

【請求項4】

前記感受素子の前記長手方向の端部に対向するように前記誘電体層上に積層され、前記導電層の発生する磁束が当該感受素子を当該長手方向に透過するように誘導する一対のヨークをさらに備え、
前記ヨークは、複数の前記軟磁性体層と、当該軟磁性体層の間に積層される前記高導電層とを備えることを特徴とする請求項３に記載の磁気センサ。

【請求項5】

導電体で構成される導電層と、誘電体で構成され、当該導電層に積層される誘電体層と、当該誘電体層上に積層される複数の軟磁性体層、及び複数の当該軟磁性体層の間に積層され当該軟磁性体層と比べて導電性が高い高導電層を備え、長手方向と短手方向とを有し、当該長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子と、を備える磁気センサと、
前記感受素子が感受する磁界の変化量に応じて変化する、前記磁気センサが有する静電容量の変化量に基づいて、当該感受素子が感受する磁界の変化量を算出する磁界算出部と
を備える磁気センサシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気センサおよび磁気センサシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

公報記載の従来技術として、非磁性基板上に形成された硬磁性体膜からなる薄膜磁石と、前記薄膜磁石の上を覆う絶縁層と、前記絶縁層上に形成された一軸異方性を付与された一個または複数個の長方形状の軟磁性体膜からなる感磁部とを備えた磁気インピーダンス効果素子が存在する（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－２４９４０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子と、感受素子にバイアス磁界を付与するための薄膜磁石とによって、誘電体層が挟まれた構造を有する磁気センサは、感受素子に高周波電流を供給すると、誘電体層が分極し、静電容量を有するコンデンサとしてはたらく場合がある。この磁気センサのコンデンサとしての性質を用いて、磁界の変化を検出する技術が提案されている。

【0005】

ところで、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子を備えた磁気センサでは、感受素子に供給する電流が高周波領域である場合に感度が低下する場合がある。コンデンサとしての性質を用いた磁気センサについても同様の傾向がみられる。

【0006】

本発明は、コンデンサとしての性質を用いて磁界を検出可能な磁気センサおよび磁気センサシステムにおいて、感度の低下を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明が適用される磁気センサは、導電体で構成される導電層と、誘電体で構成され、前記導電層に積層される誘電体層と、前記誘電体層上に積層される複数の軟磁性体層と、複数の当該軟磁性体層の間に積層され当該軟磁性体層と比べて導電性が高い高導電層とを備え、長手方向と短手方向とを有し、当該長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子を有する感受部とを備え、前記感受部は、前記誘電体層上で並列に配置される複数の前記感受素子を備える第１感受部と、当該誘電体層上で並列に配置される複数の当該感受素子を備え、当該第１感受部とは絶縁された第２感受部とを備え、複数の当該感受素子が櫛歯状に接続された当該第１感受部と当該第２感受部とがかみ合った形状を有していることを特徴とする。
ここで、前記感受素子に高周波電流が供給された場合に、当該感受素子が感受する磁界の変化量に応じて静電容量が変化することを特徴とすることができる。
また、前記導電層は、硬磁性体で構成され、面内方向に磁気異方性を有し、前記感受部の前記感受素子は、前記長手方向が前記導電層の発生する磁界の方向を向くことを特徴とすることができる。
さらに、前記感受素子の前記長手方向の端部に対向するように前記誘電体層上に積層され、前記導電層の発生する磁束が当該感受素子を当該長手方向に透過するように誘導する一対のヨークをさらに備え、前記ヨークは、複数の前記軟磁性体層と、当該軟磁性体層の間に積層される前記高導電層とを備えることを特徴とすることができる。
さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される磁気センサシステムは、導電体で構成される導電層と、誘電体で構成され、当該導電層に積層される誘電体層と、当該誘電体層上に積層される複数の軟磁性体層、及び複数の当該軟磁性体層の間に積層され当該軟磁性体層と比べて導電性が高い高導電層を備え、長手方向と短手方向とを有し、当該長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子と、を備える磁気センサと、前記感受素子が感受する磁界の変化量に応じて変化する、前記磁気センサが有する静電容量の変化量に基づいて、当該感受素子が感受する磁界の変化量を算出する磁界算出部とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、コンデンサとしての性質を用いて磁界を検出可能な磁気センサおよび磁気センサシステムにおいて、感度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態が適用される磁気センサシステムを説明する図である。

【図2】本実施の形態が適用される磁気センサの一例を説明する図である。

【図3】本実施の形態が適用される磁気センサの一例を説明する図である。

【図4】磁気センサの感受部における感受素子の長手方向に印加された磁界と磁気センサの静電容量との関係を説明する図である。

【図5】（ａ）～（ｅ）は、磁気センサの製造方法の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
（磁気センサシステム５００の構成）
図１は、本実施の形態が適用される磁気センサシステム５００を説明する図である。磁気センサシステム５００は、発振回路部５１０と、発振回路部５１０から発振される交流電流の周波数を測定する周波数測定部５３０と、周波数測定部５３０により測定された発振周波数に基づいて、後述する磁気センサ１で感受する磁界または磁界の変化を算出する磁界算出部５５０とを備えている。

【0011】

図１に示すように、発振回路部５１０は、所謂磁気インピーダンス効果を用いた磁気センサ１と、磁気センサ１に直列接続され磁気センサ１とともにＬＣ共振回路を構成するコイル５１３と、磁気センサ１およびコイル５１３に高周波電流を供給する高周波供給部５１５とを備えている。
詳細については後述するが、本実施の形態の発振回路部５１０では、磁気センサ１が静電容量Ｃを有するコンデンサとして機能する。また、コイル５１３がインダクタンスＬを有するインダクタとして機能する。そして、発振回路部５１０は、高周波供給部５１５により高周波電流が供給されることで、磁気センサ１で感受される磁界に対応する周波数の交流電流を発振する。

【0012】

周波数測定部５３０は、例えば水晶振動子等を用いた既存の周波数カウンタにより構成される。そして、周波数測定部５３０は、発振回路部５１０から発振された交流電流の周波数を測定し、磁界算出部５５０に出力する。

【0013】

磁界算出部５５０は、周波数測定部５３０から取得した周波数に基づいて、磁気センサ１で感受される外部磁界または外部磁界の変化を算出する。詳細については後述するが、磁界算出部５５０は、磁気センサ１の静電容量Ｃと磁気センサ１で感受される磁界の強さとの関係を記憶している。そして、磁界算出部５５０は、周波数測定部５３０にて測定された周波数から磁気センサ１の静電容量Ｃを算出し、静電容量Ｃに基づいて磁気センサ１で感受される磁界または磁界の変化を算出する。

【0014】

（磁気センサ１の構成）
図２、図３は、本実施の形態が適用される磁気センサ１の一例を説明する図である。図２は、磁気センサ１の平面図、図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線での断面図である。
図３に示すように、実施の形態１が適用される磁気センサ１は、非磁性の基板１０上に設けられた硬磁性体（硬磁性体層１０３）で構成された薄膜磁石２０と、薄膜磁石２０に対向して積層され、軟磁性体（下層軟磁性体層１０５ａ、上層軟磁性体層１０５ｂ）および軟磁性体層１０５と比べて導電性の高い導電体（高導電層１０６）で構成されて磁場を感受する感受部３０とを備える。以下の説明では、二層の軟磁性体層（下層軟磁性体層１０５ａ、上層軟磁性体層１０５ｂ）をそれぞれ区別しない場合には、単に軟磁性体層１０５と表記する。
なお、磁気センサ１の断面構造については、後に詳述する。

【0015】

ここで硬磁性体とは、外部磁界によって磁化されると、外部磁界を取り除いても磁化された状態が保持される、いわゆる保磁力の大きい材料である。一方、軟磁性体とは、外部磁界によって容易に磁化されるが、外部磁界を取り除くと速やかに磁化がないか又は磁化が小さい状態に戻る、いわゆる保磁力の小さい材料である。

【0016】

なお、本明細書においては、磁気センサ１を構成する要素（薄膜磁石２０など）を二桁の数字で表し、要素に加工される層（硬磁性体層１０３など）を１００番台の数字で表す。そして、要素の数字に対して、要素に加工される層の番号を（ ）内に表記する。例えば薄膜磁石２０の場合、薄膜磁石２０（硬磁性体層１０３）と表記する。図においては、２０（１０３）と表記する。他の場合も同様である。

【0017】

図２により、磁気センサ１の平面構造を説明する。磁気センサ１は、一例として四角形の平面形状を有する。ここでは、磁気センサ１の最上部に形成された感受部３０及びヨーク４０を説明する。感受部３０は、それぞれが櫛歯形状を有する第１感受部３０Ａと第２感受部３０Ｂとが互いにかみ合った形状を有している。

【0018】

第１感受部３０Ａは、平面形状が長手方向と短手方向とを有する短冊状である複数の感受素子３１ａと、後述する感受素子３１ｂを挟んで隣接する感受素子３１ａを並列に接続する接続部３２ａと、電流供給のための電線が接続される端子部３３ａとを備える。同様に、第２感受部３０Ｂは、複数の感受素子３１ｂと、感受素子３１ａを挟んで隣接する感受素子３１ｂを並列に接続する接続部３２ｂと、電流供給のための電線が接続される端子部３３ｂとを備える。
感受素子３１ａおよび感受素子３１ｂが磁気インピーダンス効果素子である。この例では、第１感受部３０Ａを構成する８個の感受素子３１ａと、第２感受部３０Ｂを構成する８個の感受素子３１ｂとが、短手方向に交互に配置されている。

【0019】

なお、以下では、第１感受部３０Ａと第２感受部３０Ｂとを区別しない場合には、単に感受部３０と表記する場合がある。同様に、第１感受部３０Ａを構成する感受素子３１ａ、接続部３２ａ、端子部３３ａと、第２感受部３０Ｂを構成する感受素子３１ｂ、接続部３２ｂ、端子部３３ｂを区別しない場合には、それぞれ、単に感受素子３１、接続部３２、端子部３３と表記する場合がある。

【0020】

本実施の形態では、第１感受部３０Ａの感受素子３１ａと、第２感受部３０Ｂの感受素子３１ｂとは、間隙を介して配置されており、接続部３２等によって接続されていない。これにより、磁気センサ１では、第１感受部３０Ａの端子部３３ａから、第２感受部３０Ｂの端子部３３ｂに至る回路において、直流電流が流れないようになっている。言い換えると、第１感受部３０Ａと第２感受部３０Ｂとの間の直流抵抗が無限大となっている。
また、端子部３３を介して第１感受部３０Ａおよび第２感受部３０Ｂに高周波電流を供給した場合には、誘電体層１０４が分極することで、誘電体層１０４を介して第１感受部３０Ａと第２感受部３０Ｂとの間で高周波電流が流れるようになっている。

【0021】

本実施の形態では、感受部３０が、間隙を介して配置される第１感受部３０Ａと第２感受部３０Ｂとを有し直流電流は流れず高周波電流は流れるという構成を有することで、磁気センサ１を含む発振回路部５１０（図１参照）の回路設計の自由度が向上する。
また、感受部３０が直流電流は流れず高周波電流は流れるという構成を有することで、発振回路部５１０において、高周波供給部５１５から供給される高周波電流を用いることができる。

【0022】

感受素子３１は、例えば長手方向の長さが約１ｍｍ、短手方向の幅が数１００μｍ、厚さ（軟磁性体層１０５の厚さ）が０．５μｍ～５μｍである。感受素子３１同士の間隔（第１感受部３０Ａの感受素子３１ａと第２感受部３０Ｂの感受素子３１ｂとの間隔）は、５０μｍ～１５０μｍである。
なお、それぞれの感受素子３１の大きさ（長さ、面積、厚さ等）、感受素子３１の数、感受素子３１同士の間隔等は、感受（計測）したい磁界の大きさや後述する静電容量Ｃの大きさなどによって設定される。

【0023】

第１感受部３０Ａの接続部３２ａは、感受素子３１ａの右側の端部に設けられている。そして、接続部３２ａは、複数の感受素子３１ａを櫛歯状に並列接続する。また、第２感受部３０Ｂの接続部３２ｂは、感受素子３１ｂの左側の端部に設けられている。そして、接続部３２ｂは、複数の感受素子３１ｂを櫛歯状に並列に接続する。

【0024】

第１感受部３０Ａの端子部３３ａは、接続部３２ａの図２における上側の端部に設けられている。端子部３３ａは、接続部３２ａから引き出す引き出し部と、電流を供給する電線を接続するパッド部とを備える。また、第２感受部３０Ｂの端子部３３ｂは、図２における下側に位置する感受素子３１ｂの右側の端部に設けられている。端子部３３ｂは、感受素子３１ｂから引き出す引き出し部と、電流を供給する電線を接続するパッド部とを備える。端子部３３は、引き出し部を設けずパッド部を接続部３２ａまたは感受素子３１ｂに連続するように設けてもよい。パッド部は、電線を接続しうる大きさであればよい。端子部３３ａ及び端子部３３ｂの位置は、図２に示した位置に限定されず、それぞれ第１感受部３０Ａ及び第２感受部３０Ｂに電流を供給できる位置であればよい。

【0025】

そして、感受部３０の感受素子３１、接続部３２及び端子部３３は、二層の軟磁性体層１０５（下層軟磁性体層１０５ａ、上層軟磁性体層１０５ｂ）と高導電層１０６とにより一体に構成されている。
なお、感受素子３１（感受素子３１ａ、３１ｂ）の長さ及び幅、並列させる個数など上記した数値は一例であって、感受（計測）する磁界の値や用いる軟磁性体材料などによって変更してもよい。

【0026】

さらに、磁気センサ１は、感受素子３１の長手方向の端部に対向して設けられたヨーク４０を備える。ここでは、感受素子３１の長手方向の両端部に対向してそれぞれが設けられた２個のヨーク４０ａ、４０ｂを備える。なお、ヨーク４０ａ、４０ｂをそれぞれ区別しない場合には、ヨーク４０と表記する。ヨーク４０は、感受素子３１の長手方向の端部に磁力線を誘導する。このため、ヨーク４０は磁力線が透過しやすい軟磁性体（軟磁性体層１０５）を含んで構成されている。この例では、感受部３０及びヨーク４０は、二層の軟磁性体層１０５（下層軟磁性体層１０５ａ、上層軟磁性体層１０５ｂ）と高導電層１０６とにより構成されている。なお、感受素子３１の長手方向に磁力線が十分透過する場合には、ヨーク４０を備えなくてもよい。

【0027】

磁気センサ１の大きさは、平面形状において数ｍｍ角である。なお、磁気センサ１の大きさは、他の値であってもよい。

【0028】

次に、図３により、磁気センサ１の断面構造を説明する。磁気センサ１は、非磁性の基板１０上に、密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３（薄膜磁石２０）、誘電体層１０４、軟磁性体層１０５と高導電層１０６とからなる感受部３０及びヨーク４０が、この順に配置（積層）されて構成されている。

【0029】

基板１０は、非磁性体からなる基板であって、例えばガラス、サファイアといった酸化物基板やシリコン等の半導体基板、あるいは、アルミニウム、ステンレススティール、ニッケルリンメッキを施した金属等の金属基板等が挙げられる。
密着層１０１は、基板１０に対する制御層１０２の密着性を向上させるための層である。密着層１０１としては、Ｃｒ又はＮｉを含む合金を用いるのがよい。Ｃｒ又はＮｉを含む合金としては、ＣｒＴｉ、ＣｒＴａ、ＮｉＴａ等が挙げられる。密着層１０１の厚さは、例えば５ｎｍ～５０ｎｍである。なお、基板１０に対する制御層１０２の密着性に問題がなければ、密着層１０１を設けることを要しない。なお、本明細書においては、Ｃｒ又はＮｉを含む合金の組成比を示さない。以下同様である。

【0030】

制御層１０２は、硬磁性体層１０３で構成される薄膜磁石２０の磁気異方性が膜の面内方向に発現しやすいように制御する層である。制御層１０２としては、Ｃｒ、Ｍｏ若しくはＷ又はそれらを含む合金（以下では、制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金と表記する。）を用いるのがよい。制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金としては、ＣｒＴｉ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ、ＣｒＷ等が挙げられる。制御層１０２の厚さは、例えば１０ｎｍ～３００ｎｍである。

【0031】

薄膜磁石２０を構成する硬磁性体層１０３は、Ｃｏを主成分とし、Ｃｒ又はＰｔのいずれか一方又は両方を含む合金（以下では、薄膜磁石２０を構成するＣｏ合金と表記する。）を用いることがよい。薄膜磁石２０を構成するＣｏ合金としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＢ等が挙げられる。なお、Ｆｅが含まれていてもよい。硬磁性体層１０３の厚さは、例えば１μｍ～３μｍである。

【0032】

制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金は、ｂｃｃ（body-centered cubic（体心立方格子））構造を有する。よって、薄膜磁石２０を構成する硬磁性体（硬磁性体層１０３）は、ｂｃｃ構造のＣｒ等を含む合金で構成された制御層１０２上において結晶成長しやすいｈｃｐ（hexagonal close-packed（六方最密充填））構造であるとよい。ｂｃｃ構造上にｈｃｐ構造の硬磁性体層１０３を結晶成長させると、ｈｃｐ構造のｃ軸が面内に向くように配向しやすい。よって、硬磁性体層１０３によって構成される薄膜磁石２０が面内方向に磁気異方性を有するようになりやすい。なお、硬磁性体層１０３は結晶方位の異なる集合からなる多結晶であり、各結晶が面内方向に磁気異方性を有する。この磁気異方性は結晶磁気異方性に由来するものである。

【0033】

なお、制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金及び薄膜磁石２０を構成するＣｏ合金の結晶成長を促進するために、基板１０を１００℃～６００℃に加熱するとよい。この加熱により、制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金が結晶成長しやすくなり、ｈｃｐ構造を持つ硬磁性体層１０３が面内に磁化容易軸を持つように結晶配向されやすくなる。つまり、硬磁性体層１０３の面内に磁気異方性が付与されやすくなる。

【0034】

誘電体層１０４は、非磁性の誘電体で構成され、薄膜磁石２０と感受部３０との間を電気的に絶縁する。誘電体層１０４を構成する誘電体としては、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の酸化物、又は、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ等の窒化物等が挙げられる。また、誘電体層１０４の厚さは、例えば０．１μｍ～３０μｍである。

【0035】

感受部３０における感受素子３１は、長手方向に交差する方向、例えば直交する短手方向（幅方向）に一軸磁気異方性が付与されている。なお、長手方向に交差する方向とは、長手方向に対して４５°を超えた角度を有すればよい。
感受素子３１を構成する軟磁性体（下層軟磁性体層１０５ａ、上層軟磁性体層１０５ｂ）としては、Ｃｏを主成分とした合金に高融点金属Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ等を添加したアモルファス合金（以下では、感受素子３１を構成するＣｏ合金と表記する。）を用いるのがよい。感受素子３１を構成するＣｏ合金としては、ＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＦｅＴａ、ＣｏＷＺｒ等が挙げられる。感受素子３１を構成する軟磁性体（下層軟磁性体層１０５ａ、上層軟磁性体層１０５ｂ）の厚さは、例えば、それぞれ０．２μｍ～２μｍである。図３に示す例では、下層軟磁性体層１０５ａの厚さと上層軟磁性体層１０５ｂの厚さが互いに等しいが、互いに異なっていてもよい。

【0036】

感受素子３１を構成する導電体（高導電層１０６）としては、導電性が高い金属または合金を用いることが好ましく、導電性が高く且つ非磁性の金属または合金を用いることがより好ましい。具体的には、感受素子３１を構成する導電体（高導電層１０６）としては、アルミニウム、銅、銀等の金属を用いるのがよい。感受素子３１を構成する導電体（高導電層１０６）の厚さは、例えば、１０ｎｍ～５００ｎｍである。感受素子３１を構成する導電体（高導電層１０６）の厚さは、後述する感受素子３１の抵抗Ｒや感受する磁界の値等が所望の値となるよう、軟磁性体層１０５として用いる感受素子３１を構成するＣｏ合金や高導電層１０６として用いる導電体の種類等によって変更できる。

【0037】

密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３、及び誘電体層１０４は、平面形状が四角形（図２参照）になるように加工されている。そして、露出した側面のうち、対向する二つの側面において、薄膜磁石２０がＮ極（図３における（Ｎ））及びＳ極（図３における（Ｓ））となっている。なお、薄膜磁石２０のＮ極とＳ極とを結ぶ線が、感受部３０における感受素子３１の長手方向に向くようになっている。ここで、長手方向に向くとは、Ｎ極とＳ極とを結ぶ線と長手方向とがなす角度が４５°未満であることをいう。なお、Ｎ極とＳ極とを結ぶ線と長手方向とがなす角度は、小さいほどよい。

【0038】

磁気センサ１において、薄膜磁石２０のＮ極から出た磁力線は、一旦磁気センサ１の外部に出る。そして、一部の磁力線が、ヨーク４０ａを介して感受素子３１を透過し、ヨーク４０ｂを介して再び外部に出る。そして、感受素子３１を透過した磁力線が透過しない磁力線とともに薄膜磁石２０のＳ極に戻る。つまり、薄膜磁石２０は、感受素子３１の長手方向に磁界を印加する。
なお、薄膜磁石２０のＮ極とＳ極とをまとめて両磁極と表記し、Ｎ極とＳ極とを区別しない場合は磁極と表記する。

【0039】

なお、図２に示すように、ヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）は、基板１０の表面側から見た形状が、感受部３０に近づくにつれて狭くなっていくように構成されている。これは、感受部３０に磁界を集中させる（磁力線を集める）ためである。つまり、感受部３０における磁界を強くして感度のさらなる向上を図っている。なお、ヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）の感受部３０に対向する部分の幅を狭くしなくてもよい。

【0040】

ここで、ヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）と感受部３０との間隔は、例えば１μｍ～１００μｍであればよい。

【0041】

（磁気センサ１の作用）
上述したように、磁気センサ１は、例えば感受素子３１の長手方向と交差する短手方向（幅方向）に磁化容易軸が向いた、一軸磁気異方性が付与されている。そして、感受素子３１の長手方向には、薄膜磁石２０により、磁界（バイアス磁界）が印加されている。
また、磁気センサ１は、それぞれの端子部３３を介して第１感受部３０Ａの感受素子３１ａと第２感受部３０Ｂの感受素子３１ｂとに高周波電流を流すと、感受部３０と薄膜磁石２０とに挟まれた誘電体層１０４において分極が生じる。そして、誘電体層１０４が分極することで、第１感受部３０Ａの感受素子３１ａと第２感受部３０Ｂの感受素子３１ｂとの間で、誘電体層１０４を介して高周波電流が流れるようになっている。さらに、磁気センサ１は、高周波電流により誘電体層１０４が分極することで、静電容量Ｃを有するコンデンサとして機能するようになる。

【0042】

ここで、バイアス磁界が印加された状態で２個の端子部３３から感受素子３１に高周波の電流を流すと、端子部３３の間のインピーダンスＺは、感受部３０の感受素子３１に作用する磁界Ｈ（外部磁界）の長手方向に沿った方向の成分によって変化する。そして、インピーダンスＺの変化に伴って、コンデンサとして機能する磁気センサ１の静電容量Ｃが変化する。すなわち、磁気センサ１の静電容量Ｃは、感受部３０の感受素子３１に作用する磁界Ｈ（外部磁界）の長手方向に沿った方向の成分によって変化する。

【0043】

図４は、磁気センサ１の感受部３０における感受素子３１の長手方向に印加された磁界Ｈと磁気センサ１の静電容量Ｃとの関係を説明する図である。図４において、横軸が磁界Ｈであり、縦軸が静電容量Ｃである。図４では、上述した構成を有する本実施の形態の磁気センサ１の磁界Ｈと静電容量Ｃとの関係を実線で示している。さらに図４では、感受部３０が一層の軟磁性体層１０５から構成される（すなわち高導電層１０６を有していない）以外は本実施の形態と同様の構造を有する従来の磁気センサ１の磁界Ｈと静電容量Ｃとの関係を破線で示している。なお、以下では、従来の磁気センサ１についても、図２、３に示した本実施の形態の磁気センサ１と同様の構成については、同じ符号を用いて説明を行う。

【0044】

図４にて特性を実線で示す本実施の形態の磁気センサ１は、感受部３０（感受素子３１）およびヨーク４０が、厚さ０．７５μｍのＣｏ₈₅Ｎｂ₁₂Ｚｒ₃からなる下層軟磁性体層１０５ａと上層軟磁性体層１０５ｂとの間に、厚さ１００ｎｍのアルミニウムからなる高導電層１０６を積層した構造を有している。また、それぞれの感受素子３１は、幅１００μｍ、長さ２ｍｍである。
また、図４にて特性を破線で示す従来の磁気センサ１は、感受部３０（感受素子３１）およびヨーク４０が、厚さ１．５μｍの一層のＣｏ₈₅Ｎｂ₁₂Ｚｒ₃からなる以外は、上述した本実施の形態の磁気センサ１と同様の構成を有している。

【0045】

図４において実線および破線で示すように、磁気センサ１の静電容量Ｃは、感受素子３１の長手方向に印加された磁界Ｈに応じて変化する。この例では、静電容量Ｃは、磁界Ｈが０の場合（Ｈ＝０）を境界としてプラス方向またはマイナス方向に磁界Ｈの絶対値が大きくなるに伴い減少、増加と変化している。また、図４に示すように、磁界Ｈの変化に対する静電容量Ｃの変化量（グラフの傾き）は、磁界Ｈの大きさによって異なっている。したがって、印加する磁界Ｈの変化量（ΔＨ）に対して静電容量Ｃの変化量（ΔＣ）が急峻な部分（グラフの傾きであるΔＣ／ΔＨが大きい部分）を用いることで、磁界Ｈの微弱な変化量を静電容量Ｃの変化量（ΔＣ）として取り出すことができる。図４では、ΔＣ／ΔＨが大きい磁界Ｈの中心を磁界Ｈｂとして示している。つまり、磁界Ｈｂの近傍（図４で矢印で示す範囲）における磁界Ｈの変化量（ΔＨ）が高精度に測定できる。この磁界Ｈｂが、上述したバイアス磁界に対応する。

【0046】

ところで、磁気インピーダンス効果素子として一層の軟磁性体層１０５から構成される感受素子３１を備える従来の磁気センサ１では、供給する電流の周波数が高いと、磁界Ｈの変化量ΔＨに対するインピーダンスＺの変化量ΔＺ（ΔＺ／ΔＨ）が低下する場合がある。上述したように、磁気センサ１の静電容量Ｃの変化はインピーダンスＺの変化に伴うため、この場合、図４において破線で示すように、磁界Ｈの変化量ΔＨに対する静電容量Ｃの変化量（ΔＣ／ΔＨ）も低下する。この結果、磁界Ｈの変化に対する磁気センサ１の感度が低下することになる。

【0047】

このような高周波電流を供給した場合の磁気センサ１の感度の低下は、並列する感受素子３１同士の間隙や、感受素子３１（感受部３０）とヨーク４０との間隙で生じる浮遊容量の影響によるものと推測される。付言すると、磁気センサ１におけるインピーダンスＺのうち、虚部の容量性成分（容量性リアクタンス）が大きくなることの影響によるものと推測される。
特に、磁気センサ１において、感受素子３１の長さを長くしたり、並列させる感受素子３１の個数を多くしたりすると、感受素子３１同士の間隙や感受素子３１（感受部３０）とヨーク４０との間隙が多くなるため、浮遊容量の影響が大きくなりやすい。この結果、磁気センサ１の感度が低下しやすくなるものと考えられる。

【0048】

ここで、磁気センサ１において、感受素子３１の抵抗をＲ、浮遊容量をＣｓとし、感受素子３１を抵抗Ｒと浮遊容量Ｃｓの並列回路とすると、この磁気センサ１の緩和周波数ｆ_rは、以下の式（１）のように表される。ここで、緩和周波数ｆ_rは、インピーダンスＺの実部（レジスタンス）が減衰し且つ虚部（リアクタンス）が極小値をとる周波数であって、感受素子３１の感度が低下し始める周波数に相当する。
ｆ_r＝１／２πＲＣｓ …（１）
式（１）によれば、磁気センサ１の高周波領域での感度を向上させるためには、すなわち、緩和周波数ｆ_rを大きくするためには、感受素子３１の抵抗Ｒまたは浮遊容量Ｃｓを小さくする必要がある。

【0049】

これに対し、本実施の形態の磁気センサ１は、感受素子３１が、軟磁性体層１０５と、軟磁性体層１０５と比べて導電性の高い高導電層１０６とが積層された構成となっている。これにより、感受素子３１が高導電層１０６を備えない場合と比べて、感受素子３１の抵抗Ｒが低くなる。

【0050】

ここで、軟磁性体層１０５（感受素子３１を構成するＣｏ合金）の一例であるＣｏ₈₅Ｎｂ₁₂Ｚｒ₃の電気抵抗率は、約２５０μΩ・ｃｍであり、高導電層１０６（感受素子３１を構成する導電体）の一例であるアルミニウムの電気抵抗率は、約２．５μΩ・ｃｍである。
これにより、図４において実線で示す本実施の形態の磁気センサ１では、感受部３０（感受素子３１）が厚さ１００ｎｍのアルミニウムからなる高導電層１０６を備えることで、高導電層１０６を備えない従来の磁気センサ１と比べて、感受素子３１の抵抗Ｒが１０分の１程度に低下する。

【0051】

この結果、磁気センサ１に高周波電流を供給した場合であっても、図４において実線で示すように、磁界Ｈの変化量ΔＨに対する静電容量Ｃの変化量（ΔＣ／ΔＨ）の低下が抑制され、磁気センサ１の高周波領域での感度を向上させることができる。

【0052】

また、本実施の形態の磁気センサ１では、感受素子３１が高導電層１０６を備え抵抗Ｒが低下することで、感受素子３１が高導電層１０６を備えない場合と比較して、高周波領域においてインピーダンスＺの実部（レジスタンス）及び虚部（リアクタンス）が上昇する。このため、本実施の形態の磁気センサ１では、高周波電流を供給した場合の表皮効果をより強めることができる。

【0053】

ここで、本実施の形態の磁気センサ１は、第１感受部３０Ａの感受素子３１ａと、第２感受部３０Ｂの感受素子３１ｂとが、間隙を介して櫛歯状にかみ合った形状を有している。これにより、間隙を介して対向する感受素子３１ａと感受素子３１ｂとが沿う長さが長くなるため、感受部３０に高周波電流を供給した場合の抵抗が低くなる。また、例えば感受部３０において感受素子３１がつづら折り状に直列に接続されている場合と比べて、磁気センサ１において感受素子３１（感受素子３１ａ、３１ｂ）の面積を大きく設計しやすい。

【0054】

なお、上述した式（１）によれば、感受素子３１の抵抗Ｒを小さくする他、感受素子１３の浮遊容量Ｃｓを小さくすることによっても、緩和周波数ｆ_rを大きくし、高周波領域での磁気センサ１の感度を向上させることができる。
しかしながら、感受素子３１の浮遊容量Ｃｓを小さくするためには、例えば隣接する感受素子３１同士の距離や感受部３０とヨーク４０との距離、並列させる感受素子３１の個数等を変更する必要がある。言い換えると、磁気センサ１の平面形状等を大きく変える必要がある。
これに対し、本実施の形態によれば、磁気センサ１の平面形状等を変更せずに、感受素子３１の積層構造のみを変更することで、磁気センサ１の高周波領域での感度を向上させることができる。

【0055】

（磁気センサシステム５００による磁界の変化量の測定方法）
続いて、上述した図１も参照して、磁気センサ１の感受部３０で感受される磁界Ｈの変化量（ΔＨ）を磁気センサシステム５００により測定する測定方法の一例について説明する。
磁気センサシステム５００により磁界Ｈの変化量（ΔＨ）を測定する場合、まず、発振回路部５１０が、高周波供給部５１５によってＬＣ共振回路（磁気センサ１、コイル５１３）に高周波電流を供給する。これにより、発振回路部５１０は、磁気センサ１とコイル５１３とにより形成されるＬＣ共振回路によって、所定の共振周波数ｆ₀を有する交流電流を発振する。

【0056】

続いて、周波数測定部５３０が、発振回路部５１０から発振された交流電流の周波数（共振周波数ｆ₀）を測定し、磁界算出部５５０に出力する。

【0057】

続いて、磁界算出部５５０が、周波数測定部５３０から取得した周波数（共振周波数ｆ₀）に変化が生じた場合、その変化量に基づいて、磁気センサ１の感受部３０で感受された磁界Ｈの変化量（ΔＨ）を算出する。

【0058】

ここで、ＬＣ共振回路から発振される交流電流の周波数である共振周波数ｆ₀、磁気センサ１（コンデンサ）の静電容量Ｃ、コイル５１３（インダクタ）のインダクタンスＬとの関係は、以下の式（２）により表される。
ｆ₀＝１／（２π√（ＬＣ）） …（２）
したがって、図４に示した磁界Ｈと静電容量Ｃとの関係のように、磁界Ｈが変化すると静電容量Ｃが変化し、式（２）により、静電容量Ｃが変化すると共振周波数ｆ₀が変化する。

【0059】

磁界算出部５５０は、予め共振周波数ｆ₀の変化量と磁界Ｈの変化量（ΔＨ）との相関関係を求めておくことで、周波数測定部５３０にて測定される共振周波数ｆ₀の変化量から、感受部３０で感受された磁界Ｈの変化量（ΔＨ）を求めることができる。また、共振周波数ｆ₀の変化量（Δｆ₀）と磁界Ｈの変化量（ΔＨ）との相関関係は、例えば、磁気センサシステム５００の磁気センサ１を磁界発生装置内にセットし、磁界Ｈの変化量（ΔＨ）と共振周波数ｆ₀の変化量（Δｆ₀）との関係を測定することで求められる。

【0060】

以上の工程により、本実施の形態の磁気センサシステム５００では、磁気センサ１の静電容量Ｃの変化量に基づいて、磁気センサ１の感受部３０で感受される磁界の変化量を得ることができる。

【0061】

本実施の形態の磁気センサシステム５００では、磁気センサ１の感受部３０で感受される磁界Ｈの変動を、発振回路部５１０のＬＣ共振回路（磁気センサ１、コイル５１３）から発振される共振周波数ｆ₀の変化に変換している。これにより、例えば磁界Ｈの変動を信号強度の変化に変換するような場合と比べて、電気的なノイズを低減でき、磁界Ｈの変動を感度良く検出することができる。

【0062】

なお、本実施の形態の磁気センサシステム５００では、磁気センサ１とコイル５１３とが直列接続されたＬＣ共振回路から発振される共振周波数ｆ₀を用いて、磁気センサ１の静電容量Ｃを算出している。しかしながら、磁気センサ１の静電容量Ｃを得ることができれば、発振回路部５１０の構成はこれに限定されるものではない。

【0063】

（磁気センサ１の製造方法）
次に、磁気センサ１の製造方法の一例を説明する。
図５（ａ）～（ｅ）は、磁気センサ１の製造方法の一例を説明する図である。図５（ａ）～（ｅ）は、磁気センサ１の製造方法における工程を示す。なお、図５（ａ）～（ｅ）は、代表的な工程であって、他の工程を含んでいてもよい。そして、工程は、図５（ａ）～（ｅ）の順に進む。図５（ａ）～（ｅ）は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線での断面図に対応する。

【0064】

基板１０は、前述したように、非磁性材料からなる基板であって、例えばガラス、サファイアといった酸化物基板やシリコン等の半導体基板、あるいは、アルミニウム、ステンレススティール、ニッケルリンメッキを施した金属等の金属基板である。基板１０には、研磨機などを用いて、例えば曲率半径Ｒａが０．１ｎｍ～１００ｎｍの筋状の溝又は筋状の凹凸が設けられていてもよい。なお、この筋状の溝又は筋状の凹凸の筋の方向は、硬磁性体層１０３によって構成される薄膜磁石２０のＮ極とＳ極とを結ぶ方向に設けられているとよい。このようにすることで、硬磁性体層１０３における結晶成長が、溝の方向へ促進される。よって、硬磁性体層１０３により構成される薄膜磁石２０の磁化容易軸がより溝方向（薄膜磁石２０のＮ極とＳ極とを結ぶ方向）に向きやすい。つまり、薄膜磁石２０の着磁をより容易にする。

【0065】

ここでは、基板１０は、一例として直径約９５ｍｍ、厚さ約０．５ｍｍのガラスとして説明する。磁気センサ１の平面形状が数ｍｍ角である場合、基板１０上には、複数の磁気センサ１が一括して製造され、後に個々の磁気センサ１に分割（切断）される。図５（ａ）～（ｅ）では、中央に表記する一個の磁気センサ１に着目するが、左右に隣接する磁気センサ１の一部を合わせて示す。なお、隣接する磁気センサ１間の境界を一点鎖線で示す。

【0066】

図５（ａ）に示すように、基板１０を洗浄した後、基板１０の一方の面（以下、表面と表記する。）上に、密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３及び誘電体層１０４を順に成膜（堆積）して、積層体を形成する。

【0067】

まず、Ｃｒ又はＮｉを含む合金である密着層１０１、Ｃｒ等を含む合金である制御層１０２、及び、薄膜磁石２０を構成するＣｏ合金である硬磁性体層１０３を順に連続して成膜（堆積）する。この成膜は、スパッタリング法などにより行える。それぞれの材料で形成された複数のターゲットに順に対面するように、基板１０を移動させることで密着層１０１、制御層１０２及び硬磁性体層１０３が基板１０上に順に積層される。前述したように、制御層１０２及び硬磁性体層１０３の形成では、結晶成長を促進するために、基板１０を例えば１００℃～６００℃に加熱するとよい。

【0068】

なお、密着層１０１の成膜では、基板１０の加熱を行ってもよく、行わなくてもよい。基板１０の表面に吸着している水分などを除去するために、密着層１０１を成膜する前に、基板１０を加熱してもよい。

【0069】

次に、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の酸化物、又は、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ等の窒化物等である誘電体層１０４を成膜（堆積）する。誘電体層１０４の成膜は、プラズマＣＶＤ法、反応性スパッタリング法などにより行える。

【0070】

そして、図５（ｂ）に示すように、感受部３０が形成される部分及びヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）が形成される部分を開口とするフォトレジストによるパターン（レジストパターン）１１１を、公知のフォトリソグラフィ技術により形成する。

【0071】

続いて、図５（ｃ）に示すように、感受素子３１を構成するＣｏ合金である下層軟磁性体層１０５ａ、軟磁性体層１０５と比較して導電性の高い導電体である高導電層１０６、及び感受素子３１を構成するＣｏ合金である上層軟磁性体層１０５ｂを順に成膜（堆積）する。軟磁性体層１０５（下層軟磁性体層１０５ａ、上層軟磁性体層１０５ｂ）及び高導電層１０６の成膜は、例えばスパッタリング法を用いて行える。

【0072】

次に、図５（ｄ）に示すように、レジストパターン１１１を除去するとともに、レジストパターン１１１上の軟磁性体層１０５（下層軟磁性体層１０５ａ、上層軟磁性体層１０５ｂ）及び高導電層１０６を除去（リフトオフ）する。これにより、軟磁性体層１０５及び高導電層１０６により構成される感受部３０及びヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）が形成される。つまり、感受部３０とヨーク４０とが、軟磁性体層１０５及び高導電層１０６の成膜により同時に形成される。

【0073】

この後、軟磁性体層１０５には、感受部３０における感受素子３１の幅方向に一軸磁気異方性を付与する。この軟磁性体層１０５への一軸磁気異方性の付与は、例えば３ｋＧ（０．３Ｔ）の回転磁場中における４００℃での熱処理（回転磁場中熱処理）と、それに引き続く３ｋＧ（０．３Ｔ）の静磁場中における４００℃での熱処理（静磁場中熱処理）とで行える。この時、ヨーク４０を構成する軟磁性体層１０５にも同様の一軸磁気異方性が付与される。しかし、ヨーク４０は、磁気回路としての役割を果たせばよく、一軸磁気異方性が付与されていても、一軸磁気異方性が付与されていなくてもよい。

【0074】

次に、薄膜磁石２０を構成する硬磁性体層１０３を着磁する。硬磁性体層１０３に対する着磁は、静磁場中又はパルス状の磁場中において、硬磁性体層１０３の保磁力より大きい磁界を、硬磁性体層１０３の磁化が飽和するまで印加することで行える。
この後、図５（ｅ）に示すように、基板１０上に形成された複数の磁気センサ１を個々の磁気センサ１に分割（切断）する。つまり、図２の平面図に示したように、平面形状が四角形になるように、基板１０、密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３、誘電体層１０４、軟磁性体層１０５及び高導電層１０６を切断する。すると、分割（切断）された硬磁性体層１０３の側面に薄膜磁石２０の磁極（Ｎ極及びＳ極）が露出する。こうして、着磁された硬磁性体層１０３は、薄膜磁石２０になる。この分割（切断）は、ダイシング法やレーザカッティング法などにより行える。

【0075】

なお、図５（ｅ）の複数の磁気センサ１を個々の磁気センサ１に分割する工程の前に、基板１０上において隣接する磁気センサ１の間の密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３、誘電体層１０４、軟磁性体層１０５及び高導電層１０６を、平面形状が四角形（図２に示した磁気センサ１の平面形状）になるようにエッチング除去してもよい。そして、露出した基板１０を分割（切断）してもよい。
また、図５（ａ）の積層体を形成する工程の後に、密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３、誘電体層１０４を、平面形状が四角形（図２に示した磁気センサ１の平面形状）になるように加工してもよい。
なお、図５（ａ）～（ｅ）に示した製造方法は、これらの製造方法に比べ、工程が簡略化される。

【0076】

このようにして、磁気センサ１が製造される。なお、軟磁性体層１０５への一軸異方性の付与及び／又は薄膜磁石２０の着磁は、図５（ｅ）の磁気センサ１を個々の磁気センサ１に分割する工程の後に、磁気センサ１毎又は複数の磁気センサ１に対して行ってもよい。

【0077】

なお、制御層１０２を備えない場合には、硬磁性体層１０３を成膜後、８００℃以上に加熱して結晶成長させることで、面内に磁気異方性を付与することが必要となる。しかし、第１の実施の形態が適用される磁気センサ１のように、制御層１０２を備える場合には、制御層１０２により結晶成長が促進されるため、８００℃以上のような高温による結晶成長を要しない。

【0078】

また、感受部３０の感受素子３１への一軸異方性の付与は、上記の回転磁場中熱処理及び静磁場中熱処理で行う代わりに、感受素子３１を構成するＣｏ合金である軟磁性体層１０５の堆積時にマグネトロンスパッタリング法を用いて行ってもよい。マグネトロンスパッタリング法では、磁石（マグネット）を用いて磁界を形成し、放電によって発生した電子をターゲットの表面に閉じ込める（集中させる）。これにより、電子とガスとの衝突確率を増加させてガスの電離を促進し、膜の堆積速度（成膜速度）を向上させる。このマグネトロンスパッタリング法に用いられる磁石（マグネット）が形成する磁界により、軟磁性体層１０５の堆積と同時に、軟磁性体層１０５に一軸異方性が付与される。このようにすることで、回転磁場中熱処理及び静磁場中熱処理で行う一軸異方性を付与する工程が省略できる。

【0079】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、本実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない限りにおいては、様々な変形や組み合わせを行っても構わない。

【0080】

例えば、本実施の形態の磁気センサ１は、硬磁性体層１０３から構成される薄膜磁石２０の上に、誘電体層１０４及び感受部３０が積層された構造を有しているが、磁気センサ１の構造は、これに限定されるものではない。すなわち、感受素子３１に高周波電流を流した場合に誘電体層１０４が分極し磁気センサ１が静電容量Ｃを有するという観点からは、磁気センサ１は、誘電体層１０４を介して感受素子３１に対向する層が導電性を有していればよい。言い換えると、磁気センサ１では、薄膜磁石２０に代えて、非磁性の導電体から構成される導電層を設けてもよい。

【0081】

また、磁気センサ１において薄膜磁石２０に代えて非磁性の導電体から構成される導電層を設ける場合には、この導電層とは別に、感受素子３１の長手方向にバイアス磁界を印加する要素を設けることで、磁界Ｈの変化量（ΔＨ）に対して静電容量Ｃの変化量（ΔＣ）が大きくなるように調整することができる。また、このバイアス磁界を印加する要素は、磁気センサ１と一体であってもよいし、磁気センサ１とは別体であってもよい。

【0082】

さらに、本実施の形態の磁気センサ１は、感受部３０が、二層の軟磁性体層１０５（下層軟磁性体層１０５ａ、上層軟磁性体層１０５ｂ）と、一層の高導電層１０６とを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、感受部３０の最下層および最上層が軟磁性体層１０５により構成されていれば、軟磁性体層１０５および高導電層１０６は、それぞれ３層以上および２層以上であってもよい。

【0083】

さらにまた、本実施の形態の磁気センサ１は、感受部３０が直流電流は流れず高周波電流は流れるという構成を有しているが、磁気センサ１の構造は、これに限定されるものではない。例えば、磁気センサ１は、第１感受部３０Ａと第２感受部３０Ｂとを備えておらず、一体の感受部３０を有していてもよい。より具体的には、磁気センサ１は、一方の端子部３３と他方の端子部３３との間で複数の感受素子３１が接続部３２を介して直列につづら折り状に接続された感受部３０を有していてもよい。

【符号の説明】

【0084】

１…磁気センサ、１０…基板、２０…薄膜磁石、３０…感受部、３０Ａ…第１感受部、３０Ｂ…第２感受部、３１、３１ａ、３１ｂ…感受素子、３２、３２ａ、３２ｂ…接続部、３３、３３ａ、３３ｂ…端子部、４０、４０ａ、４０ｂ…ヨーク、１０１…密着層、１０２…制御層、１０３…硬磁性体層、１０４…誘電体層、１０５…軟磁性体層、１０６…高導電層、５００…磁気センサシステム、５１０…発振回路部、５１３…コイル、５１５…高周波供給部、５３０…周波数測定部、５５０…磁界算出部、Ｃ…静電容量、Ｈ…磁界

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】