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(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】2023-11-28
(45)【発行日】2023-12-06
(54)【発明の名称】磁気センサ及び検査装置
(51)【国際特許分類】
G01R 33/02 20060101AFI20231129BHJP
G01R 33/09 20060101ALI20231129BHJP
H10N 50/10 20230101ALI20231129BHJP
A61B 5/05 20210101ALI20231129BHJP
【ＦＩ】
G01R33/02 V
G01R33/02 R
G01R33/09
H10N50/10 Z
A61B5/05
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2020201001
(22)【出願日】2020-12-03
(65)【公開番号】P2022088883
(43)【公開日】2022-06-15
【審査請求日】2023-02-14
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３０年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）第２期／フィジカル空間デジタルデータ処理基盤／サブテーマＩＩ：超低消費電力ＩｏＴデバイス・革新的センサ技術／超高感度センサシステムの研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(74)【代理人】
【識別番号】110004026
【氏名又は名称】弁理士法人ｉＸ
(72)【発明者】
【氏名】白鳥 聡志
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 仁志
(72)【発明者】
【氏名】喜々津 哲
(72)【発明者】
【氏名】東 祥弘
(72)【発明者】
【氏名】黒崎 義成
【審査官】青木 洋平
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１９－５１８９５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２１５１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１９２２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－１９６７１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０１２８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２０７１６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１５５７０１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３５３７８５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ３３／０２
Ｇ０１Ｒ ３３／０９
Ｈ１０Ｎ ５０／１０
Ａ６１Ｂ ５／０５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１磁気素子と、第２磁気素子と、
第１方向において前記第１磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第３磁気素子と、
前記第１方向において前記第３磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第４磁気素子と、
第１導電部材と、
第２導電部材と、
前記第１方向において前記第１導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第３導電部材と、
前記第１方向において前記第３導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第４導電部材と、
第１磁性部材と、
第２磁性部材と、
前記第１方向において前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第３磁性部材と、
前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第４磁性部材と、
前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第４磁性部材との間に設けられた第５磁性部材と、
第１回路と、
を備え、
前記第１磁気素子、及び、前記第１導電部材は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と前記第３磁性部材との間の領域と重なり、
前記第２磁気素子、及び、前記第２導電部材は、前記第２方向において前記第４磁性部材と前記第２磁性部材との間の領域と重なり、
前記第３磁気素子、及び、前記第３導電部材は、前記第２方向において前記第３磁性部材と前記第５磁性部材との間の領域と重なり、
前記第４磁気素子、及び、前記第４導電部材は、前記第２方向において前記第５磁性部材と前記第４磁性部材との間の領域と重なり、
前記第１回路は、前記第１導電部材、前記第２導電部材、前記第３導電部材及び前記第４導電部材に交流成分を含む第１電流を供給可能である、磁気センサ。
【請求項2】
前記第１導電部材の一端から前記第１導電部材の他端への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、前記第２導電部材の一端から前記第２導電部材の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第３導電部材の一端から前記第３導電部材の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第４導電部材の一端から前記第４導電部材の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第１導電部材の前記他端は、前記第３導電部材の前記他端と電気的に接続され、
前記第３導電部材の前記一端は、前記第４導電部材の前記一端と電気的に接続され、
前記第４導電部材の前記他端は、前記第２導電部材の前記他端と電気的に接続され、
前記第１回路は、前記第１導電部材の前記一端と、前記第２導電部材の前記一端と、の間に前記第１電流を供給可能である、請求項１記載の磁気センサ。
【請求項3】
前記第１磁気素子、前記第２磁気素子、前記第３磁気素子及び前記第４磁気素子に検出電流を供給可能な第２回路をさらに備え、前記第１磁気素子の一端から前記第１磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第２磁気素子の一端から前記第２磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第３磁気素子の一端から前記第３磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第４磁気素子の一端から前記第４磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第１磁気素子の前記他端は、前記第２磁気素子の前記他端と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の前記一端は、前記第３磁気素子の前記一端と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の前記他端は、前記第４磁気素子の前記他端と電気的に接続され、
前記第４磁気素子の前記一端は、前記第２磁気素子の前記一端と電気的に接続され、
前記第２回路は、前記第１磁気素子の前記他端、及び、前記第２磁気素子の前記他端の第１接続点と、前記第３磁気素子の前記他端、及び、前記第４磁気素子の前記他端の第２接続点と、の間に、前記検出電流を供給可能である、請求項２記載の磁気センサ。
【請求項4】
第３回路をさらに備え、前記第３回路は、前記第１磁気素子の前記一端、及び、前記第３磁気素子の前記一端の第３接続点と、前記第４磁気素子の前記一端、及び、前記第２磁気素子の前記一端の第４接続点と、の間の電位の変化を検出可能である、請求項３記載の磁気センサ。
【請求項5】
前記第１磁気素子の一部、及び、前記第１導電部材の一部は、前記第２方向において前記第１磁性部材の少なくとも一部と重なり、前記第１磁気素子の他部、及び、前記第１導電部材の他部は、前記第２方向において前記第３磁性部材の一部と重なり、
前記第２磁気素子の一部、及び、前記第２導電部材の一部は、前記第２方向において前記第２磁性部材の少なくとも一部と重なり、
前記第２磁気素子の他部、及び、前記第２導電部材の他部は、前記第２方向において前記第４磁性部材の一部と重なり、
前記第３磁気素子の一部、及び、前記第３導電部材の一部は、前記第２方向において前記第３磁性部材の他部と重なり、
前記第３磁気素子の他部、及び、前記第３導電部材の他部は、前記第２方向において前記第５磁性部材の一部と重なり、
前記第４磁気素子の一部、及び、前記第４導電部材の一部は、前記第２方向において前記第５磁性部材の他部と重なり、
前記第４磁気素子の他部、及び、前記第４導電部材の他部は、前記第２方向において前記第４磁性部材の他部と重なる、請求項１～４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【請求項6】
第１磁気素子と、第２磁気素子と、
第１方向において前記第１磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第３磁気素子と、
前記第１方向において前記第３磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第４磁気素子と、
第１導電部材と、
第２導電部材と、
前記第１方向において前記第１導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第３導電部材と、
前記第１方向において前記第３導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第４導電部材と、
第１磁性部材と、
第２磁性部材と、
前記第１方向において前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第３磁性部材と、
前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第４磁性部材と、
前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第４磁性部材との間に設けられた第５磁性部材と、
を備え、
前記第１磁気素子、及び、前記第１導電部材は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と前記第３磁性部材との間の領域と重なり、
前記第２磁気素子、及び、前記第２導電部材は、前記第２方向において前記第４磁性部材と前記第２磁性部材との間の領域と重なり、
前記第３磁気素子、及び、前記第３導電部材は、前記第２方向において前記第３磁性部材と前記第５磁性部材との間の領域と重なり、
前記第４磁気素子、及び、前記第４導電部材は、前記第２方向において前記第５磁性部材と前記第４磁性部材との間の領域と重なり、
前記第１磁気素子の一部、及び、前記第１導電部材の一部は、前記第２方向において前記第１磁性部材の少なくとも一部と重なり、
前記第１磁気素子の他部、及び、前記第１導電部材の他部は、前記第２方向において前記第３磁性部材の一部と重なり、
前記第２磁気素子の一部、及び、前記第２導電部材の一部は、前記第２方向において前記第２磁性部材の少なくとも一部と重なり、
前記第２磁気素子の他部、及び、前記第２導電部材の他部は、前記第２方向において前記第４磁性部材の一部と重なり、
前記第３磁気素子の一部、及び、前記第３導電部材の一部は、前記第２方向において前記第３磁性部材の他部と重なり、
前記第３磁気素子の他部、及び、前記第３導電部材の他部は、前記第２方向において前記第５磁性部材の一部と重なり、
前記第４磁気素子の一部、及び、前記第４導電部材の一部は、前記第２方向において前記第５磁性部材の他部と重なり、
前記第４磁気素子の他部、及び、前記第４導電部材の他部は、前記第２方向において前記第４磁性部材の他部と重なる、磁気センサ。
【請求項7】
前記第１磁気素子は、前記第１方向に沿う第１幅を有し、前記第１磁気素子の一部は、前記第２方向において前記第１磁性部材の前記少なくとも一部と重なり、
前記第１磁気素子の前記一部の前記第１方向に沿う幅の、前記第１幅に対する比は、０．１以上０．４以下である、請求項５または６に記載の磁気センサ。
【請求項8】
前記第１磁性部材の前記第２方向に沿う第１磁性部材厚さは、前記第５磁性部材の前記第２方向に沿う第５磁性部材厚さよりも厚い、請求項１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【請求項9】
前記第１磁性部材の前記第１方向に沿う第１磁性部材幅は、前記第５磁性部材の前記第１方向に沿う第５磁性部材幅よりも大きい、請求項１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【請求項10】
前記第１磁性部材の前記第３方向に沿う第１磁性部材長さは、前記第５磁性部材の前記第３方向に沿う第５磁性部材長さよりも長い、請求項３または４に記載の磁気センサ。
【請求項11】
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に第１磁界が印加されたときに第１値であり、前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第２磁界が印加されたときに第２値であり、
前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第３磁界が印加されたときに第３値であり、
前記第１磁界の絶対値は、前記第２磁界の絶対値よりも小さく、前記第３磁界の絶対値よりも小さく、
前記第２磁界の向きは、前記第３磁界の向きと逆であり、
前記第１値は、前記第２値よりも低く前記第３値よりも低い、または、
前記第１値は、前記第２値よりも高く前記第３値よりも高い、請求項１～１０のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【請求項12】
前記第１導電部材が前記第３磁性部材と重なる幅の、前記第３磁性部材の前記第１方向に沿う幅に対する比は、０．３２以下である、請求項１～１１のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【請求項13】
請求項１～１２のいずれか１つに記載の磁気センサと、前記磁気センサから出力される信号を処理可能な処理部と、
を備えた検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、磁気センサ及び検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
磁性層を用いた磁気センサがある。磁気センサを用いた検査装置がある。磁気センサにおいて、感度の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－２０７１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態は、感度の向上が可能な磁気センサ及び検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の実施形態によれば、磁気センサは、第１磁気素子と、第２磁気素子と、第１方向において前記第１磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第３磁気素子と、前記第１方向において前記第３磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第４磁気素子と、第１導電部材と、第２導電部材と、前記第１方向において前記第１導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第３導電部材と、前記第１方向において前記第３導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第４導電部材と、第１磁性部材と、第２磁性部材と、前記第１方向において前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第３磁性部材と、前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第４磁性部材と、前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第４磁性部材との間に設けられた第５磁性部材と、を含む。前記第１磁気素子、及び、前記第１導電部材は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と前記第３磁性部材との間の領域と重なる。前記第２磁気素子、及び、前記第２導電部材は、前記第２方向において前記第４磁性部材と前記第２磁性部材との間の領域と重なる。前記第３磁気素子、及び、前記第３導電部材は、前記第２方向において前記第３磁性部材と前記第５磁性部材との間の領域と重なる。前記第４磁気素子、及び、前記第４導電部材は、前記第２方向において前記第５磁性部材と前記第４磁性部材との間の領域と重なる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0008】
（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的断面図である。
図１（ａ）は、平面図である。図１（ｂ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図１（ａ）、図２において、図を見やすくするために一部の要素が省略されている。
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的断面図である。
図１（ａ）は、平面図である。図１（ｂ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図１（ａ）、図２において、図を見やすくするために一部の要素が省略されている。
【0009】
【0010】
第３磁気素子１３Ｅは、第１方向において、第１磁気素子１１Ｅと第２磁気素子１２Ｅとの間に設けられる。第４磁気素子１４Ｅは、第１方向において、第３磁気素子１３Ｅと第２磁気素子１２Ｅとの間に設けられる。
【0011】
第１方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向に対して垂直な１つの方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【0012】
第３導電部材２３は、第１方向（Ｘ軸方向）において、第１導電部材２１と第２導電部材２２との間に設けられる。第４導電部材２４は、第１方向において、第３導電部材２３と第２導電部材２２との間に設けられる。
【0013】
第３磁性部材５３は、第１方向（Ｘ軸方向）において、第１磁性部材５１と第２磁性部材５２との間に設けられる。第４磁性部材５４は、第１方向において、第３磁性部材５３と第２磁性部材５２との間に設けられる。第５磁性部材５５は、第１方向において、第３磁性部材５３と第４磁性部材５４との間に設けられる。
【0014】
図１（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅ、及び、第１導電部材２１は、第２方向において、第１磁性部材５１と第３磁性部材５３との間の領域６６ａと重なる。第２方向は、第１方向と交差する。第２方向は、例えば、Ｚ軸方向である。第２磁気素子１２Ｅ、及び、第２導電部材２２は、第２方向（例えばＺ軸方向）において、第４磁性部材５４と第２磁性部材５２との間の領域６６ｂと重なる。第３磁気素子１３Ｅ、及び、第３導電部材２３は、第２方向において、第３磁性部材５３と第５磁性部材５５との間の領域６６ｃと重なる。第４磁気素子１４Ｅ、及び、第４導電部材２４は、第２方向において、第５磁性部材５５と第４磁性部材５４との間の領域６６ｄと重なる。
【0015】
図１（ｂ）に示すように、この例では、磁気センサ１１０は、絶縁部材６５を含む。絶縁部材６５は、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅ、第１～第４導電部材２１～２４、及び、第１～第５磁性部材５１～５５の周りに設けられる。領域６６ａ～６６ｄは、例えば、絶縁部材６５の一部である。図１（ａ）においては、絶縁部材６５は省略されている。
【0016】
図２（ａ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの一部１１Ｅｐ、及び、第１導電部材２１の一部２１ｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材５１の少なくとも一部５１ｐと重なる。第１磁気素子１１Ｅの他部１１Ｅｑ、及び、第１導電部材２１の他部２１ｑは、第２方向において第３磁性部材５３の一部５３ｐと重なる。
【0017】
第２磁気素子１２Ｅの一部１２Ｅｐ、及び、第２導電部材２２の一部２２ｐは、第２方向において第２磁性部材５２の少なくとも一部５２ｐと重なる。第２磁気素子１２Ｅの他部１２Ｅｑ、及び、第２導電部材２２の他部２２ｑは、第２方向において第４磁性部材５４の一部５４ｐと重なる。
【0018】
第３磁気素子１３Ｅの一部１３Ｅｐ、及び、第３導電部材２３の一部２３ｐは、第２方向において第３磁性部材５３の他部５３ｑと重なる。第３磁気素子１３Ｅの他部１３Ｅｑ、及び、第３導電部材２３の他部２３ｑは、第２方向において第５磁性部材５５の一部５５ｐと重なる。
【0019】
第４磁気素子１４Ｅの一部１４Ｅｐ、及び、第４導電部材２４の一部２４ｐは、第２方向において第５磁性部材５５の他部５５ｑと重なる。第４磁気素子１４Ｅの他部１４Ｅｑ、及び、第４導電部材２４の他部２４ｑは、第２方向において第４磁性部材５４の他部５４ｑと重なる。
【0020】
この例では、第１磁気素子１１Ｅの少なくとも一部は、第１導電部材２１と、第１磁性部材５１と、の間にある。第２磁気素子１２Ｅの少なくとも一部は、第２導電部材２２と、第２磁性部材５２と、の間にある。第３磁気素子１３Ｅの少なくとも一部は、第３導電部材２３と、第３磁性部材５３と、の間にある。第４磁気素子１４Ｅの少なくとも一部は、第４導電部材２４と、第４磁性部材５４と、の間にある。
【0021】
実施形態において、検出対象の磁界（例えば外部磁界）が、第１～第５磁性部材５１～５５により集められる。集められた磁界が、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅに効率良く印加される。これにより、検出対象の磁界を、高い感度で検出できる。後述するように、第１～第４導電部材２１～２４に電流が供給される。第１～第４導電部材２１～２４に流れる電流により生じる磁界が、第１～第５磁性部材５１～５５を通して、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅに効率良く印加される。より高い感度が得られる。例えば、導電部材に供給する電流を下げることができる。例えば、消費電力を低くすることができる。例えば、容量結合による磁気素子への電流漏れが、抑制できる。実施形態により、感度の向上が可能な磁気センサが提供できる。第１～第５磁性部材５１～５５は、例えば、ＭＦＣ（Magnetic Flux Concentrator）として機能する。
【0022】
第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの電気抵抗は、検出対象の磁界（例えば外部磁界）に応じて変化する。これは、磁気素子に含まれる磁性層の磁化の向きが、検出対象の磁界に応じて変化することに起因する。
【0023】
図２（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、第１磁性層１１と、第１対向磁性層１１ｏと、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられた第１非磁性層１１ｎと、を含む。第１磁性層１１から第１対向磁性層１１ｏへの方向は、第２方向（例えばＺ軸方向）に沿う。第２磁気素子１２Ｅは、第２磁性層１２と、第２対向磁性層１２ｏと、第２磁性層１２と第２対向磁性層１２ｏとの間に設けられた第２非磁性層１２ｎと、を含む。第２磁性層１２から第２対向磁性層１２ｏへの方向は、第２方向に沿う。第３磁気素子１３Ｅは、第３磁性層１３と、第３対向磁性層１３ｏと、第３磁性層１３と第３対向磁性層１３ｏとの間に設けられた第３非磁性層１３ｎと、を含む。第３磁性層１３から第３対向磁性層１３ｏへの方向は、第２方向に沿う。第４磁気素子１４Ｅは、第４磁性層１４と、第４対向磁性層１４ｏと、第４磁性層１４と第４対向磁性層１４ｏとの間に設けられた第４非磁性層１４ｎと、を含む。第４磁性層１４から第４対向磁性層１４ｏへの方向は、第２方向に沿う。
【0024】
例えば、第１磁性層１１の磁化の向き、及び第１対向磁性層１１ｏの磁化の向きの少なくともいずれかが、印加される磁界に応じて変化する。例えば、第２磁性層１２の磁化の向き、及び、第２対向磁性層１２ｏの磁化の向きの少なくともずれかが、印加される磁界に応じて変化する。例えば、第３磁性層１３の磁化の向き、及び、第３対向磁性層１３ｏの磁化の向きの少なくともずれかが、印加される磁界に応じて変化する。例えば、第４磁性層１４の磁化の向き、及び、第４対向磁性層１４ｏの磁化の向きの少なくともずれかが、印加される磁界に応じて変化する。複数の磁気素子のそれぞれにおいて、２つの磁性層の磁化の間の角度の変化に応じて、複数の磁気素子のそれぞれの電気抵抗が変化する。
【0025】
１つの例において、第１～第４非磁性層１１ｎ～１４ｎは、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。磁気素子は、例えば、ＧＭＲ（Giant Magnetic Resistance）素子である。
【0026】
１つの例において、第１～第４非磁性層１１ｎ～１４ｎは、絶縁性である。第１～第４非磁性層１１ｎ～１４ｎは、例えば、ＭｇＯなどを含む。磁気素子は、例えば、ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）素子でも良い。
【0027】
図２（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅ｗ１を有する。第２磁気素子１２Ｅは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅ｗ２を有する。第３磁気素子１３Ｅは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅ｗ３を有する。第４磁気素子１４Ｅは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅ｗ４を有する。
【0028】
図１（ａ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、第３方向に沿う長さＬ１を有する。第３方向は、第１方向及び第２方向を含む平面と交差する。第３方向は、例えば、Ｙ軸方向である。第２磁気素子１２Ｅは、第３方向に沿う長さＬ２を有する。第３磁気素子１３Ｅは、第３方向に沿う長さＬ３を有する。第４磁気素子１４Ｅは、第３方向に沿う長さＬ４を有する。
【0029】
長さＬ１は、幅ｗ１よりも大きい。長さＬ２は、幅ｗ２よりも大きい。長さＬ３は、幅ｗ３よりも大きい。長さＬ４は、幅ｗ４よりも大きい。例えば、磁気素子に含まれる磁性層において、安定した磁化が得られる。
【0030】
図３は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的平面図である。
図３に示すように、磁気センサ１１０は、第１回路７１を含んでも良い。第１回路７１は、第１導電部材２１、第２導電部材２２、第３導電部材２３及び第４導電部材２４に、交流成分を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。第１回路７１は、例えば、制御部７０に含まれて良い。
図３に示すように、磁気センサ１１０は、第１回路７１を含んでも良い。第１回路７１は、第１導電部材２１、第２導電部材２２、第３導電部材２３及び第４導電部材２４に、交流成分を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。第１回路７１は、例えば、制御部７０に含まれて良い。
【0031】
図３に示すように、第１導電部材２１の一端２１ｅから第１導電部材２１の他端２１ｆへの方向は、第３方向に沿う。既に説明したように、第３方向は、第１方向及び第２方向を含む平面と交差する。第３方向は、例えば、Ｙ軸方向である。第２導電部材２２の一端２２ｅから第２導電部材２２の他端２２ｆへの方向は、第３方向に沿う。第３導電部材２３の一端２３ｅから第３導電部材２３の他端２３ｆへの方向は、第３方向に沿う。第４導電部材２４の一端２４ｅから第４導電部材２４の他端２４ｆへの方向は、第３方向に沿う。
【0032】
この例では、第１導電部材２１の他端２１ｆは、第３導電部材２３の他端２３ｆと電気的に接続される。第３導電部材２３の一端２３ｅは、第４導電部材２４の一端２４ｅと電気的に接続される。第４導電部材２４の他端２４ｆは、第２導電部材２２の他端２２ｆと電気的に接続される。
【0033】
第１回路７１は、第１導電部材２１の一端２１ｅと、第２導電部材２２の一端２２ｅと、の間に、交流成分を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。後述するように、交流成分を含む第１電流Ｉ１により生じる磁界が、磁気素子に印加される。これにより、より高い感度での検出が可能になる。
【0034】
図４は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的平面図である。
図４に示すように、磁気センサ１１０は、第２回路７２を含んでも良い。第２回路７２は、第１磁気素子１１Ｅ、第２磁気素子１２Ｅ、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅに、検出電流Ｉｓを供給可能である。第２回路７２は、例えば、制御部７０に含まれて良い。
図４に示すように、磁気センサ１１０は、第２回路７２を含んでも良い。第２回路７２は、第１磁気素子１１Ｅ、第２磁気素子１２Ｅ、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅに、検出電流Ｉｓを供給可能である。第２回路７２は、例えば、制御部７０に含まれて良い。
【0035】
図４に示すように、第１磁気素子１１Ｅの一端１１ｅから第１磁気素子１１Ｅの他端１１ｆへの方向は、第３方向（例えばＹ軸方向）に沿う。第２磁気素子１２Ｅの一端１２ｅから第２磁気素子１２Ｅの他端１２ｆへの方向は、第３方向に沿う。第３磁気素子１３Ｅの一端１３ｅから第３磁気素子１３Ｅの他端１３ｆへの方向は、第３方向に沿う。第４磁気素子１４Ｅの一端１４ｅから第４磁気素子１４Ｅの他端１４ｆへの方向は、第３方向に沿う。
【0036】
この例では、第１磁気素子１１Ｅの他端１１ｆは、第２磁気素子１２Ｅの他端１２ｆと電気的に接続される。第１磁気素子１１Ｅの一端１１ｅは、第３磁気素子１３Ｅの一端１３ｅと電気的に接続される。第３磁気素子１３Ｅの他端１３ｆは、第４磁気素子１４Ｅの他端１４ｆと電気的に接続される。第４磁気素子１４Ｅの一端１４ｅは、第２磁気素子１２Ｅの一端１２ｅと電気的に接続される。第２回路７２は、第１磁気素子１１Ｅの他端１１ｆ、及び、第２磁気素子１２Ｅの他端１２ｆの第１接続点ＣＰ１と、第３磁気素子１３Ｅの他端１３ｆ、及び、第４磁気素子１４Ｅの他端１４ｆの第２接続点ＣＰ２と、の間に、検出電流Ｉｓを供給可能である。
【0037】
図４に示すように、磁気センサ１１０は、第３回路７３をさらに含んでも良い。第３回路７３は、例えば、制御部７０に含まれて良い。
【0038】
第３回路７３は、第１磁気素子１１Ｅの一端１１ｅ、及び、第３磁気素子１３Ｅの一端１３ｅの第３接続点ＣＰ３と、第４磁気素子１４Ｅの一端１４ｅ、及び、第２磁気素子１２Ｅの一端１２ｅの第４接続点ＣＰ４と、の間の電位の変化を検出可能である。第３回路７３は、電位の変化に対応する信号Ｓｉｇ１を出力可能である。第３接続点ＣＰ３及び第４接続点ＣＰ４は、ブリッジ回路の２つの中点に対応する。
【0039】
以下、第１導電部材２１に電流が流れたときの第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗の変化の例について説明する。以下の第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗の変化の例についての記載は、他の磁気素子にも適用できる。
【0040】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示する模式図である。
これらの図の横軸は、第１導電部材２１に流れる電流（例えば第１電流Ｉ１）の値に対応する。縦軸は、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘである。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、実施形態において、電気抵抗Ｒｘは、電流（第１電流Ｉ１）の変化に対して偶関数の特性を示す。
これらの図の横軸は、第１導電部材２１に流れる電流（例えば第１電流Ｉ１）の値に対応する。縦軸は、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘである。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、実施形態において、電気抵抗Ｒｘは、電流（第１電流Ｉ１）の変化に対して偶関数の特性を示す。
【0041】
例えば、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、第１導電部材２１に第１値電流Ｉａ１が供給されたときに第１値Ｒ１である。電気抵抗Ｒｘは、第１導電部材２１に第２値電流Ｉａ２が供給されたときに第２値Ｒ２である。電気抵抗Ｒｘは、第１導電部材２１に第３値電流Ｉａ３が供給されたときに第３値Ｒ３である。第１値電流Ｉａ１の絶対値は、第２値電流Ｉａ２の絶対値よりも小さく、第３値電流Ｉａ３の絶対値よりも小さい。第１値電流Ｉａ１は、例えば、実質的に０で良い。第２値電流Ｉａ２の向きは、第３値電流Ｉａ３の向きと逆である。
【0042】
図５（ａ）の例では、第１値Ｒ１は、第２値Ｒ２よりも低く、第３値Ｒ３よりも低い。図５（ａ）の例では、電気抵抗Ｒｘは、「谷型」の特性を有する。第１値Ｒ１は、例えば、電気抵抗の最低値である。図５（ｂ）の例では、第１値Ｒ１は、第２値Ｒ２よりも高く、第３値Ｒ３よりも高い。図５（ｂ）の例では、電気抵抗Ｒｘは、「山型」の特性を有する。第１値Ｒ１は、例えば、電気抵抗の最高値である。
【0043】
例えば、外部磁界が実質的に０のときに、第１磁性層１１の磁化と、第１対向磁性層１１ｏの磁化と、が「平行配列」であり、例えば、層間磁気結合が作用する場合に、「谷型」の特性が得られる。このとき、例えば、第１非磁性層１１ｎの厚さは２．５ｎｍ以上である。例えば、外部磁界が実質的に０のときに、第１磁性層１１の磁化と、第１対向磁性層１１ｏの磁化と、が「反平行配列」であり、例えば、層間磁気結合が作用する場合に「山型」の特性が得られる。この場合、第１非磁性層１１ｎの厚さは、例えば、１．９ｎｍ以上２．１ｎｍ以下である。
【0044】
例えば、第１導電部材２１に電流が流れないときに、電気抵抗Ｒｘは、第４値Ｒ４である。例えば、第１値Ｒ１は、電流が流れないときの第４値Ｒ４と実質的に同じである。例えば、第１値Ｒ１と第４値Ｒ４との差の絶対値の第４値Ｒ４に対する比は、０．０１以下である。比は、０．００１以下でも良い。正負の電流に対して、実質的に偶関数の特性が得られる。
【0045】
このような第１電流Ｉ１と電気抵抗Ｒｘとの間の関係は、第１電流Ｉ１による磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加され、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘが磁界の強さに応じて変化することに基づく。
【0046】
【0047】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示する模式図である。
これらの図の横軸は、第１磁気素子１１Ｅに印加される外部磁界Ｈｅｘの強度である。縦軸は、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘである。これらの図は、Ｒ－Ｈ特性に対応する。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに印加される磁界（外部磁界Ｈｅｘ、例えば、Ｘ軸方向の磁界）に対して偶関数の特性を有する。
これらの図の横軸は、第１磁気素子１１Ｅに印加される外部磁界Ｈｅｘの強度である。縦軸は、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘである。これらの図は、Ｒ－Ｈ特性に対応する。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに印加される磁界（外部磁界Ｈｅｘ、例えば、Ｘ軸方向の磁界）に対して偶関数の特性を有する。
【0048】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに第１磁界Ｈｅｘ１が印加されたときに第１値Ｒ１である。電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに第２磁界Ｈｅｘ２が印加されたときに第２値Ｒ２である。電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに第３磁界Ｈｅｘ３が印加されたときに第３値Ｒ３である。第１磁界Ｈｅｘ１の絶対値は、第２磁界Ｈｅｘ２の絶対値よりも小さく、第３磁界Ｈｅｘ３の絶対値よりも小さい。第２磁界Ｈｅｘ２の向きは、第３磁界Ｈｅｘ３の向きと逆である。
【0049】
図６（ａ）の例では、第１値Ｒ１は、第２値Ｒ２よりも低く、第３値Ｒ３よりも低い。図６（ｂ）の例では、第１値Ｒ１は、第２値Ｒ２よりも高く、第３値Ｒ３よりも高い。例えば、第１磁気素子１１Ｅに外部磁界が印加されないときに、電気抵抗Ｒｘは、第４値Ｒ４である。第１値Ｒ１は、外部磁界が印加されないときの第４値Ｒ４と実質的に同じである。例えば、第１値Ｒ１と第４値Ｒ４との差の絶対値の第４値Ｒ４に対する比は、０．０１以下である。比は、０．００１以下でも良い。正負の外部磁界に対して、実質的に偶関数の特性が得られる。
【0050】
このような偶関数の特性を利用して、以下のように、高感度の検出が可能である。
以下では、第１電流Ｉ１は交流電流であり、直流成分を実質的に含まない場合の例について説明する。第１導電部材２１に第１電流Ｉ１（交流電流）が供給され、交流電流による交流磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加される。このときの電気抵抗Ｒｘの変化の例について説明する。
以下では、第１電流Ｉ１は交流電流であり、直流成分を実質的に含まない場合の例について説明する。第１導電部材２１に第１電流Ｉ１（交流電流）が供給され、交流電流による交流磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加される。このときの電気抵抗Ｒｘの変化の例について説明する。
【0051】
図７（ａ）～図７（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気センサの特性を例示するグラフ図である。
図７（ａ）は、第１磁気素子１１Ｅに印加される信号磁界Ｈｓｉｇ（外部磁界）が０のときの特性を示す。図７（ｂ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが正のときの特性を示す。図７（ｃ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが負のときの特性を示す。これらの図は、磁界Ｈと抵抗Ｒ（電気抵抗Ｒｘに対応）との関係を示す。
図７（ａ）は、第１磁気素子１１Ｅに印加される信号磁界Ｈｓｉｇ（外部磁界）が０のときの特性を示す。図７（ｂ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが正のときの特性を示す。図７（ｃ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが負のときの特性を示す。これらの図は、磁界Ｈと抵抗Ｒ（電気抵抗Ｒｘに対応）との関係を示す。
【0052】
図７（ａ）に示すように、信号磁界Ｈｓｉｇが０のときは、抵抗Ｒは、正負の磁界Ｈに対して対称な特性を示す。交流磁界Ｈａｃがゼロのときに、抵抗Ｒは、低抵抗Ｒｏである。例えば磁化自由層の磁化が、正負の磁界Ｈに対して実質的に同じように回転する。このため、対称な抵抗の変化が得られる。交流磁界Ｈａｃに対する抵抗Ｒの変動は、正負の極性で同じ値になる。抵抗Ｒの変化の周期は、交流磁界Ｈａｃの周期の１／２倍となる。抵抗Ｒの変化は、交流磁界Ｈａｃの周波数成分を実質的に有しない。
【0053】
図７（ｂ）に示すように、正の信号磁界Ｈｓｉｇが加わると、抵抗Ｒの特性は、正の磁界Ｈの側にシフトする。正側の交流磁界Ｈａｃにおいて、例えば抵抗Ｒが高くなる。負側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒは小さくなる。
【0054】
図７（ｃ）に示すように、負の信号磁界Ｈｓｉｇが加わると、抵抗Ｒの特性は、負の磁界Ｈの側にシフトする。正側の交流磁界Ｈａｃにおいて、例えば、抵抗Ｒが低くなる。負側の交流磁界Ｈａｃにおいて、抵抗Ｒは大きくなる。
【0055】
所定の大きさの信号磁界Ｈｓｉｇが加わったときに、交流磁界Ｈａｃの正負に対して、互いに異なる抵抗Ｒの変動が生じる。交流磁界Ｈａｃの正負に対する抵抗Ｒの変動の周期は、交流磁界Ｈａｃの周期と同じである。信号磁界Ｈｓｉｇに応じた交流周波数成分の出力電圧が発生する。
【0056】
信号磁界Ｈｓｉｇが時間的に変化しない場合に上記の特性が得られる。信号磁界Ｈｓｉｇが時間的に変化する場合は、以下となる。信号磁界Ｈｓｉｇの周波数を信号周波数ｆｓｉｇとする。交流磁界Ｈａｃの周波数を交流周波数ｆａｃとする。このとき、ｆａｃ±ｆｓｉｇの周波数において、信号磁界Ｈｓｉｇに応じた出力が発生する。
【0057】
信号磁界Ｈｓｉｇが時間的に変化する場合において、信号周波数ｆｓｉｇは、例えば、１ｋＨｚ以下である。一方、交流周波数ｆａｃは、信号周波数ｆｓｉｇよりも十分に高い。例えば、交流周波数ｆａｃは、信号周波数ｆｓｉｇの１０倍以上である。
【0058】
例えば、交流磁界Ｈａｃの周期（周波数）と同じ周期（周波数）の成分（交流周波数成分）の出力電圧を抽出することで、信号磁界Ｈｓｉｇを高い精度で検出できる。実施形態に係る磁気センサ１１１においては、このような特性を利用して、検出対象である外部磁界Ｈｅｘ（信号磁界Ｈｓｉｇ）を高い感度で検出することができる。実施形態においては、第１磁性部材５１及び第２磁性部材５２により、外部磁界Ｈｅｘ（信号磁界Ｈｓｉｇ）、及び、第１電流Ｉ１による交流磁界Ｈａｃを、効率良く第１磁気素子１１Ｅに印加できる。高い感度が得られる。
【0059】
例えば、第１導電部材２１に供給される第１電流Ｉ１により第１磁気素子１１Ｅに印加される磁界の位相は、第３導電部材２３に供給される第１電流Ｉ１により第３磁気素子１３Ｅに印加される磁界の位相と逆である。例えば、第２導電部材２２に供給される第１電流Ｉ１により第２磁気素子１２Ｅに印加される磁界の位相は、第４導電部材２４に供給される第１電流Ｉ１により第４磁気素子１４Ｅに印加される磁界の位相と逆である。例えば、第１導電部材２１に供給される第１電流Ｉ１により第１磁気素子１１Ｅに印加される磁界の位相は、第２導電部材２２に供給される第１電流Ｉ１により第２磁気素子１２Ｅに印加される磁界の位相と逆である。このようなブリッジ回路により、ノイズ成分が抑制され、より高い感度が得られる。
【0060】
実施形態において、以下に説明するように、第１磁性部材５１の構成は、第３～第５磁性部材５３～５５の構成と異なっても良い。第２磁性部材５２の構成は、第３～第５磁性部材５３～５５の構成と異なっても良い。これにより、４つの磁気素子により均一な磁界を印加できる。より高い感度が得られる。第１磁性部材５１と第３磁性部材５３との間、及び、第４磁性部材５４及び第２磁性部材５２との間においては、他の部分よりも磁界が弱いことが分かった。第１磁性部材５１及び第２磁性部材５２の構成を他の磁性部材の構成とは異ならせることで、より均一な磁界が得られる。
【0061】
例えば、図１（ａ）に示すように、第１磁性部材５１の第１方向（Ｘ軸方向）に沿う第１磁性部材幅ｗ５１は、第５磁性部材５５の第１方向に沿う第５磁性部材幅ｗ５５よりも大きい。第２磁性部材５２の第１方向（Ｘ軸方向）に沿う第２磁性部材幅ｗ５２は、第５磁性部材幅ｗ５５よりも大きい。第３磁性部材５３の第１方向に沿う第３磁性部材幅ｗ５３は、第１磁性部材幅ｗ５１よりも小さい。第４磁性部材５４の第１方向に沿う第４磁性部材幅ｗ５４は、第２磁性部材幅ｗ５２よりも小さい。このような構成により、より均一な磁界が得られる。
【0062】
図８は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的断面図である。
図８に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１１においても、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅ、第１～第４導電部材２１～２４、及び、第１～第５磁性部材５１～５５が設けられる。磁気センサ１１１においては、第１～第５磁性部材５１～５５の厚さが互いに異なる。磁気センサ１１１における他の構成は、磁気センサ１１０と同様で良い。
図８に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１１においても、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅ、第１～第４導電部材２１～２４、及び、第１～第５磁性部材５１～５５が設けられる。磁気センサ１１１においては、第１～第５磁性部材５１～５５の厚さが互いに異なる。磁気センサ１１１における他の構成は、磁気センサ１１０と同様で良い。
【0063】
磁気センサ１１１において、第１磁性部材５１の第２方向（Ｚ軸方向）に沿う第１磁性部材厚さｔ１は、第５磁性部材５５の第２方向に沿う第５磁性部材厚さｔ５よりも厚い。第２磁性部材５２の第２方向（Ｚ軸方向）に沿う第２磁性部材厚さｔ２は、第５磁性部材厚さｔ５よりも厚い。第３磁性部材５３の第２方向に沿う第３磁性部材厚さｔ３は、第１磁性部材厚さｔ１よりも薄い。第４磁性部材５４の第２方向に沿う第４磁性部材厚さｔ４は、第２磁性部材厚さｔ２よりも薄い。このような構成により、より均一な磁界が得られる。
【0064】
図８に示すように、磁気センサ１１１において、第１～第５磁性部材５１～５５の幅は、互いに同じでも良い。磁気センサ１１１において、磁気センサ１１０と同様に、第１～第５磁性部材５１～５５の幅が互いに異なっても良い。
【0065】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的平面図である。
図９（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２においても、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅ、第１～第４導電部材２１～２４、及び、第１～第５磁性部材５１～５５が設けられる。磁気センサ１１２においては、第１～第５磁性部材５１～５５のＹ軸方向の長さが互いに異なる。磁気センサ１１２における他の構成は、磁気センサ１１０と同様で良い。
図９（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２においても、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅ、第１～第４導電部材２１～２４、及び、第１～第５磁性部材５１～５５が設けられる。磁気センサ１１２においては、第１～第５磁性部材５１～５５のＹ軸方向の長さが互いに異なる。磁気センサ１１２における他の構成は、磁気センサ１１０と同様で良い。
【0066】
図９（ｂ）に示すように、第１磁性部材５１の第３方向（例えばＹ軸方向）に沿う第１磁性部材長さＬ５１は、第５磁性部材５５の第３方向に沿う第５磁性部材長さＬ５５よりも長い。第２磁性部材５２の第３方向（例えばＹ軸方向）に沿う第２磁性部材長さＬ５２は、第５磁性部材長さＬ５５よりも長い。第３磁性部材５３の第３方向に沿う第３磁性部材長さＬ５３は、第１磁性部材長さＬ５１よりも短い。第４磁性部材５４の第３方向に沿う第４磁性部材長さＬ５４は、第２磁性部材長さＬ５２よりも短い。このような構成により、より均一な磁界が得られる。上記の長さは、実用的に、複数の磁性部材のそれぞれの第１方向（Ｘ軸方向）の中心の位置における第３方向（Ｙ軸方向）の長さとして良い。
【0067】
図９（ｂ）に示すように、第１磁性部材５１のＹ軸方向に沿う長さは、Ｘ軸方向に沿って変化しても良い。例えば、第１磁性部材５１は、第１磁性部材端５１ａと、第１磁性部材他端５１ｂと、を含む。第１磁性部材他端５１ｂは、第１方向（Ｘ軸方向）において、第１磁性部材端５１ａと第３磁性部材５３との間にある。第１磁性部材５１の第３方向（Ｙ軸方向）に沿う第１磁性部材長さＬ５１は、第１磁性部材他端５１ｂから第１磁性部材端５１ａへの向きにおいて増大しても良い。
【0068】
例えば、第２磁性部材５２は、第２磁性部材端５２ａと、第２磁性部材他端５２ｂと、を含む。第２磁性部材端５２ａは、第１方向（Ｘ軸方向）において、第４磁性部材５４と第２磁性部材他端５２ｂとの間にある。第２磁性部材５２の第３方向（Ｙ軸方向）に沿う第２磁性部材長さＬ５２は、第２磁性部材端５２ａから第２磁性部材他端５２ｂへの向きにおいて増大しても良い。第３磁性部材５３及び第４磁性部材５４のそれぞれのＹ軸方向の長さが、Ｘ軸方向に沿って変化しても良い。
【0069】
図１０は、磁気センサの特性を例示するグラフ図である。
図１０は、磁気センサ１１０の構成において、第１磁性部材５１の第１方向（Ｘ軸方向）沿う第１磁性部材幅ｗ５１を変えたときの特性のシミュレーション結果を例示している。シミュレーションにおいて、第３磁性部材５３の第１方向に沿う第３磁性部材幅ｗ５３は、第５磁性部材５５の第１方向に沿う第５磁性部材幅ｗ５５と同じである。第４磁性部材５４の第１方向に沿う第４磁性部材幅ｗ５４は、第５磁性部材幅ｗ５５と同じである。第２磁性部材５２の第１方向に沿う第２磁性部材幅ｗ５２は、第１磁性部材５１の第１方向に沿う第１磁性部材幅ｗ５１と同じである。図１０の横軸は、第１磁性部材幅ｗ５１の第５磁性部材幅ｗ５５に対する比ＷＲ１である。縦軸は、外部磁界が加わったときの、第１磁気素子１１Ｅの位置における磁束密度の、第２磁気素子１２Ｅの位置における磁束密度に対する比ＢＲである。比ＢＲが１であるときに、磁束密度は均一である。
図１０は、磁気センサ１１０の構成において、第１磁性部材５１の第１方向（Ｘ軸方向）沿う第１磁性部材幅ｗ５１を変えたときの特性のシミュレーション結果を例示している。シミュレーションにおいて、第３磁性部材５３の第１方向に沿う第３磁性部材幅ｗ５３は、第５磁性部材５５の第１方向に沿う第５磁性部材幅ｗ５５と同じである。第４磁性部材５４の第１方向に沿う第４磁性部材幅ｗ５４は、第５磁性部材幅ｗ５５と同じである。第２磁性部材５２の第１方向に沿う第２磁性部材幅ｗ５２は、第１磁性部材５１の第１方向に沿う第１磁性部材幅ｗ５１と同じである。図１０の横軸は、第１磁性部材幅ｗ５１の第５磁性部材幅ｗ５５に対する比ＷＲ１である。縦軸は、外部磁界が加わったときの、第１磁気素子１１Ｅの位置における磁束密度の、第２磁気素子１２Ｅの位置における磁束密度に対する比ＢＲである。比ＢＲが１であるときに、磁束密度は均一である。
【0070】
図１０に示すように、比ＷＲ１が１であり磁性部材幅が同じ場合、比ＢＲは、約０．８５と低い。比ＷＲ１が２以上３以下において、比ＢＲは１に近い。
【0071】
実施形態において、第１磁性部材幅ｗ５１の第５磁性部材幅ｗ５５に対する比ＷＲ１は、２以上３以下であることが好ましい。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅに均一な磁界を印加できる。
【0072】
例えば、第１磁性部材５１の第２方向（Ｚ軸方向）に沿う第１磁性部材厚さｔ１（図８参照）は、例えば、第５磁性部材５５の第２方向に沿う第５磁性部材厚さｔ５の２倍以上４倍以下である。
【0073】
例えば、第１磁性部材５１の第３方向（例えばＹ軸方向）に沿う第１磁性部材長さＬ５１（図９（ｂ）参照）は、第５磁性部材５５の第３方向に沿う第５磁性部材長さＬ５５の２倍以上３倍以下である。
【0074】
以下、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅと磁性部材との重なりの量、及び、第１～第４導電部材２１～２４と磁性部材との重なりの量の例について説明する。
図２（ａ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの一部１１Ｅｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材５１の一部５１ｐと重なる。図２（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの一部１１Ｅｐの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅を幅ｄ１とする。図２（ａ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの他部１１Ｅｑは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第３磁性部材５３の一部５３ｐと重なる。第１磁気素子１１Ｅの他部１１Ｅｑの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅は、幅ｄ１と実質的に同じとする。既に説明したように、第１磁気素子１１Ｅは、第１方向に沿う幅ｗ１を有する（図２（ｂ）参照）。実施形態において、幅ｄ１の幅ｗ１に対する比は、０．１以上０．４以下であることが好ましい。
図２（ａ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの一部１１Ｅｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材５１の一部５１ｐと重なる。図２（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの一部１１Ｅｐの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅を幅ｄ１とする。図２（ａ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの他部１１Ｅｑは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第３磁性部材５３の一部５３ｐと重なる。第１磁気素子１１Ｅの他部１１Ｅｑの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅は、幅ｄ１と実質的に同じとする。既に説明したように、第１磁気素子１１Ｅは、第１方向に沿う幅ｗ１を有する（図２（ｂ）参照）。実施形態において、幅ｄ１の幅ｗ１に対する比は、０．１以上０．４以下であることが好ましい。
【0075】
図２（ａ）に示すように、第２磁気素子１２Ｅの一部１２Ｅｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第２磁性部材５２の一部５２ｐと重なる。図２（ｂ）に示すように、第２磁気素子１２Ｅの一部１２Ｅｐの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅を幅ｄ２とする。図２（ａ）に示すように、第２磁気素子１２Ｅの他部１２Ｅｑは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第４磁性部材５４の一部５４ｐと重なる。第２磁気素子１２Ｅの他部１２Ｅｑの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅は、幅ｄ２と実質的に同じとする。既に説明したように、第２磁気素子１２Ｅは、第１方向に沿う幅ｗ２を有する（図２（ｂ）参照）。実施形態において、幅ｄ２の幅ｗ２に対する比は、０．１以上０．４以下であることが好ましい。
【0076】
図２（ａ）に示すように、第３磁気素子１３Ｅの一部１３Ｅｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第３磁性部材５３の他部５３ｑと重なる。図２（ｂ）に示すように、第３磁気素子１３Ｅの一部１３Ｅｐの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅を幅ｄ３とする。図２（ａ）に示すように、第３磁気素子１３Ｅの他部１３Ｅｑは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第５磁性部材５５の一部５５ｐと重なる。第３磁気素子１３Ｅの他部１３Ｅｑの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅は、幅ｄ３と実質的に同じとする。既に説明したように、第３磁気素子１３Ｅは、第１方向に沿う幅ｗ３を有する（図２（ｂ）参照）。実施形態において、幅ｄ３の幅ｗ３に対する比は、０．１以上０．４以下であることが好ましい。
【0077】
図２（ａ）に示すように、第４磁気素子１４Ｅの一部１４Ｅｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第５磁性部材５５の他部５５ｑと重なる。図２（ｂ）に示すように、第４磁気素子１４Ｅの一部１４Ｅｐの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅を幅ｄ４とする。図２（ａ）に示すように、第４磁気素子１４Ｅの他部１４Ｅｑは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第４磁性部材５４の他部５４ｑと重なる。第４磁気素子１４Ｅの他部１４Ｅｑの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅は、幅ｄ４と実質的に同じとする。既に説明したように、第４磁気素子１４Ｅは、第１方向に沿う幅ｗ４を有する（図２（ｂ）参照）。実施形態において、幅ｄ４の幅ｗ４に対する比は、０．１以上０．４以下であることが好ましい。
【0078】
このような構成により、磁性部材で集められた磁界が、磁気素子により効率的に印加される。
【0079】
図１１は、磁気センサの特性を例示するグラフ図である。
図１１は、磁気センサ１１０の構成において、第１磁気素子１１Ｅが第１磁性部材５１と重なる部分の幅（幅ｄ１）を変えたときの特性を例示する。図１１の横軸は、幅ｄ１の第３磁性部材幅ｗ５３（図１（ａ）参照）に対する比ＷＲ２である。縦軸は、均一な外部磁界が与えられたときの第１磁気素子１１Ｅの位置における磁束密度Ｂ１(相対値）である。図１１の例では、第１～第５磁性部材５１～５５の幅は、互いに同じである。図１１の例では、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの幅は、互いに同じである。図１１には、素子の幅ｗ１が４μｍ、６μｍまたは８μｍのとき結果が示されている。
図１１は、磁気センサ１１０の構成において、第１磁気素子１１Ｅが第１磁性部材５１と重なる部分の幅（幅ｄ１）を変えたときの特性を例示する。図１１の横軸は、幅ｄ１の第３磁性部材幅ｗ５３（図１（ａ）参照）に対する比ＷＲ２である。縦軸は、均一な外部磁界が与えられたときの第１磁気素子１１Ｅの位置における磁束密度Ｂ１(相対値）である。図１１の例では、第１～第５磁性部材５１～５５の幅は、互いに同じである。図１１の例では、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの幅は、互いに同じである。図１１には、素子の幅ｗ１が４μｍ、６μｍまたは８μｍのとき結果が示されている。
【0080】
図１１に示すように、比ＷＲ２が０．１以上０．４以下において、高い磁束密度Ｂ１が得られる。比ＷＲ２が０．１未満においては、例えば、磁束は、磁気素子に向かい難く、複数の磁性部材どうしの間を直接的に流れると考えられる。比ＷＲ２が０．４を超えると、磁束の漏れが大きくなると考えられる。
【0081】
図２（ａ）に示すように、第１導電部材２１の一部２１ｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第１磁性部材５１の一部５１ｐと重なる。図２（ｂ）に示すように、第１導電部材２１の一部２１ｐの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅を幅ｄｘ１とする。図２（ａ）に示すように、第１導電部材２１の他部２１ｑは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第３磁性部材５３の一部５３ｐと重なる。第１導電部材２１の他部２１ｑの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅は、幅ｄｘ１と実質的に同じとする。実施形態において、幅ｄｘ１の第３磁性部材幅ｗ５３（図１（ａ）参照）に対する比は、０．４以下であることが好ましい。
【0082】
図２（ａ）に示すように、第２導電部材２２の一部２２ｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第２磁性部材５２の一部５２ｐと重なる。図２（ｂ）に示すように、第２導電部材２２の一部２２ｐの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅を幅ｄｘ２とする。図２（ａ）に示すように、第２導電部材２２の他部２２ｑは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第４磁性部材５４の一部５４ｐと重なる。第２導電部材２２の他部２２ｑの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅は、幅ｄｘ２と実質的に同じとする。実施形態において、幅ｄｘ２の第４磁性部材幅ｗ５４（図１（ａ）参照）に対する比は、０．４以下であることが好ましい。
【0083】
図２（ａ）に示すように、第３導電部材２３の一部２３ｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第３磁性部材５３の他部５３ｑと重なる。図２（ｂ）に示すように、第３導電部材２３の一部２３ｐの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅を幅ｄｘ３とする。図２（ａ）に示すように、第３導電部材２３の他部２３ｑは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第５磁性部材５５の一部５５ｐと重なる。第３導電部材２３の他部２３ｑの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅は、幅ｄｘ３と実質的に同じとする。実施形態において、幅ｄｘ３は、幅ｄｘ１と実質的に同じであることが好ましい。例えば、幅ｄｘ３は、幅ｄｘ１の０．８倍以上１．２倍以下である。
【0084】
図２（ａ）に示すように、第４導電部材２４の一部２４ｐは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第５磁性部材５５の他部５５ｑと重なる。図２（ｂ）に示すように、第４導電部材２４の一部２４ｐの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅を幅ｄｘ４とする。図２（ａ）に示すように、第４導電部材２４の他部２４ｑは、第２方向（Ｚ軸方向）において、第４磁性部材５４の他部５４ｑと重なる。第４導電部材２４の他部２４ｑの第１方向（Ｘ軸方向）に沿う幅は、幅ｄｘ４と実質的に同じとする。実施形態において、幅ｄｘ４は、幅ｄｘ２と実質的に同じであることが好ましい。例えば、幅ｄｘ４は、幅ｄｘ２の０．８倍以上１．２倍以下である。
【0085】
このような構成により、導電部材で発生した磁界が、磁性部材を介して効率よく磁気素子に印加される。
【0086】
図１２は、磁気センサの特性を例示するグラフ図である。
図１２は、磁気センサ１１０の構成において、導電部材が磁性部材と重なる部分の幅（相対的な幅）を変えたときの特性を例示する。第１導電部材２１が第１磁性部材５１と重なる部分の幅ｄｘ１は、第１導電部材２１が第３磁性部材５３と重なる部分の幅と同じである。この例では、第３磁性部材５３の幅を固定して、第１導電部材２１の幅が変更される。図１２の例では、第１導電部材２１に供給される電流密度は一定である。第１導電部材２１の幅の変更に応じて、供給される電流が変更される。図１２の横軸は、比ＷＲ３である。比ＷＲ３は、第１導電部材２１が第１磁性部材５１と重なる部分の幅ｄｘ１（図２（ｂ）参照）の第３磁性部材幅ｗ５３（図１（ａ）参照）に対する比である。図１２の縦軸は、第１導電部材２１に供給される電流により生じる外部磁界の、第１磁気素子１１Ｅの位置における磁束密度Ｂ２(相対値）である。
図１２は、磁気センサ１１０の構成において、導電部材が磁性部材と重なる部分の幅（相対的な幅）を変えたときの特性を例示する。第１導電部材２１が第１磁性部材５１と重なる部分の幅ｄｘ１は、第１導電部材２１が第３磁性部材５３と重なる部分の幅と同じである。この例では、第３磁性部材５３の幅を固定して、第１導電部材２１の幅が変更される。図１２の例では、第１導電部材２１に供給される電流密度は一定である。第１導電部材２１の幅の変更に応じて、供給される電流が変更される。図１２の横軸は、比ＷＲ３である。比ＷＲ３は、第１導電部材２１が第１磁性部材５１と重なる部分の幅ｄｘ１（図２（ｂ）参照）の第３磁性部材幅ｗ５３（図１（ａ）参照）に対する比である。図１２の縦軸は、第１導電部材２１に供給される電流により生じる外部磁界の、第１磁気素子１１Ｅの位置における磁束密度Ｂ２(相対値）である。
【0087】
図１２から分かるように、比ＷＲ３が０～０．３２の範囲で比ＷＲ３が高くなると、磁束密度Ｂ２が高くなる。すなわち、この範囲で、導電部材が磁性部材と重なる部分の幅が大きくなると、磁束密度Ｂ２が高くなる。比ＷＲ３が０．３２を越えると、磁束密度Ｂ２は飽和する。比ＷＲ３が０．３２を越えて比ＷＲ３を高くすると、多くの電流が必要となる。このため、実用的に比ＷＲ３は０．３２以下であることが好ましい。消費電流を低減する観点では、比ＷＲ３は、０．２以下でも良い。この場合でも、比ＷＲ３が０の場合と比べて高い磁束密度Ｂ２が得られる。例えば、比ＷＲ３は０．０２以上でも良い。例えば、第１導電部材２１が第３磁性部材５３と重なる幅の、第３磁性部材の第１方向に沿う幅ｗ５３に対する比は、０．３２以下であることが好ましい。この比は、０．０２以上でも良い。
【0088】
図２（ｂ）に示すように、第１磁性部材５１と第３磁性部材５３との間の第１方向（Ｘ軸方向）に沿う距離を距離ｇ１とする。第４磁性部材５４と第２磁性部材５２との間の第１方向（Ｘ軸方向）に沿う距離を距離ｇ２とする。第３磁性部材５３と第５磁性部材５５との間の第１方向（Ｘ軸方向）に沿う距離を距離ｇ３とする。第５磁性部材５５と第４磁性部材５４との間の第１方向（Ｘ軸方向）に沿う距離を距離ｇ４とする。距離ｇ１～ｇ４は、例えば、１μｍ以上５μｍ以下である。これにより、集中された磁界が磁気素子に効率良く印加される。
【0089】
図２（ｂ）に示すように、磁気素子と磁性部材との間の第２方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を距離ｄｚとする。実施形態において、距離ｄｚは、０．０１μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。これにより、集中された磁界が磁気素子に効率良く印加される。
【0090】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的断面図である。
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１３及び磁気センサ１１４においては、磁性部材の厚さが、場所によって異なる。例えば、１つの磁性部材のＸ軸方向の端部における厚さ（Ｚ軸方向に沿う長さ）は、その１つの磁性部材のＸ軸方向の中央部における厚さよりも薄い。磁性部材のＸ軸方向の端部においてより磁界が集中できる。磁気センサ１１３のように、端部はテーパ状でも良い。端部の表面は、Ｘ軸方向に対して傾斜しても良い。磁気センサ１１３及び磁気センサ１１４における上記以外の構成は、磁気センサ１１０～１１２と同様で良い。
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１３及び磁気センサ１１４においては、磁性部材の厚さが、場所によって異なる。例えば、１つの磁性部材のＸ軸方向の端部における厚さ（Ｚ軸方向に沿う長さ）は、その１つの磁性部材のＸ軸方向の中央部における厚さよりも薄い。磁性部材のＸ軸方向の端部においてより磁界が集中できる。磁気センサ１１３のように、端部はテーパ状でも良い。端部の表面は、Ｘ軸方向に対して傾斜しても良い。磁気センサ１１３及び磁気センサ１１４における上記以外の構成は、磁気センサ１１０～１１２と同様で良い。
【0091】
図１４は、第１実施形態に係る磁気センサを例示する模式的断面図である。
図１４に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１５においては、第１磁性部材５１の一部は、第１磁気素子１１Ｅと第１導電部材２１との間にある。第２磁性部材５２の一部は、第２磁気素子１２Ｅと第２導電部材２２との間にある。第３磁性部材５３の一部は、第３磁気素子１３Ｅと第３導電部材２３との間にある。第４磁性部材５４の一部は、第４磁気素子１４Ｅと第４導電部材２４との間にある。磁気センサ１１５における上記以外の構成は、磁気センサ１１０～１１４と同様で良い。磁気センサ１１３～１１５においても感度の向上が可能な磁気センサを提供できる。
図１４に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１５においては、第１磁性部材５１の一部は、第１磁気素子１１Ｅと第１導電部材２１との間にある。第２磁性部材５２の一部は、第２磁気素子１２Ｅと第２導電部材２２との間にある。第３磁性部材５３の一部は、第３磁気素子１３Ｅと第３導電部材２３との間にある。第４磁性部材５４の一部は、第４磁気素子１４Ｅと第４導電部材２４との間にある。磁気センサ１１５における上記以外の構成は、磁気センサ１１０～１１４と同様で良い。磁気センサ１１３～１１５においても感度の向上が可能な磁気センサを提供できる。
【0092】
実施形態において、第１～第４磁性層１１～１４、及び、第１～第４対向磁性層１１ｏ～１４ｏは、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１～第５磁性部材５１～５５は、例えば、ＮｉＦｅ及びＣｏＺｒＮｂよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１～第４導電部材２１～２４は、例えば、Ｃｕ、Ａｕ及びＡｌよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【0093】
（第２実施形態）
第２実施形態は、検査装置に係る。後述するように、検査装置は、診断装置を含んでも良い。
第２実施形態は、検査装置に係る。後述するように、検査装置は、診断装置を含んでも良い。
【0094】
図１５は、第２実施形態に係る検査装置を示す模式的斜視図である。
図１５に示すように、実施形態に係る検査装置７１０は、磁気センサ１５０ａと、処理部７７０と、を含む。磁気センサ１５０ａは、第１～第５実施形態のいずれかに係る磁気センサ及びその変形で良い。処理部７７０は、磁気センサ１５０ａから得られる出力信号を処理する。処理部７７０において、磁気センサ１５０ａから得られた信号と、基準値と、の比較などが行われても良い。処理部７７０は、処理結果に基づいて、検査結果を出力可能である。
図１５に示すように、実施形態に係る検査装置７１０は、磁気センサ１５０ａと、処理部７７０と、を含む。磁気センサ１５０ａは、第１～第５実施形態のいずれかに係る磁気センサ及びその変形で良い。処理部７７０は、磁気センサ１５０ａから得られる出力信号を処理する。処理部７７０において、磁気センサ１５０ａから得られた信号と、基準値と、の比較などが行われても良い。処理部７７０は、処理結果に基づいて、検査結果を出力可能である。
【0095】
例えば、検査装置７１０により、検査対象６８０が検査される。検査対象６８０は、例えば、電子装置（半導体回路などを含む）である。検査対象６８０は、例えば、電池６１０などでも良い。
【0096】
例えば、実施形態に係る磁気センサ１５０ａは、電池６１０とともに用いられても良い。例えば、電池システム６００は、電池６１０及び磁気センサ１５０ａを含む。磁気センサ１５０ａは、電池６１０に流れる電流により生じる磁界を検出できる。
【0097】
図１６は、第２実施形態に係る検査装置を示す模式的平面図である。
図１６に示すように、磁気センサ１５０ａは、例えば、実施形態に係る複数の磁気センサを含む。この例では、磁気センサ１５０ａは、複数の磁気センサ（例えば、磁気センサ１１０など）を含む。複数の磁気センサは、例えば、２つの方向（例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に沿って並ぶ。複数の磁気センサ１１０は、例えば、基板の上に設けられる。
図１６に示すように、磁気センサ１５０ａは、例えば、実施形態に係る複数の磁気センサを含む。この例では、磁気センサ１５０ａは、複数の磁気センサ（例えば、磁気センサ１１０など）を含む。複数の磁気センサは、例えば、２つの方向（例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に沿って並ぶ。複数の磁気センサ１１０は、例えば、基板の上に設けられる。
【0098】
磁気センサ１５０ａは、検査対象６８０（例えば電池６１０でも良い）に流れる電流により生じる磁界を検出できる。例えば、電池６１０が異常な状態に近づくと、電池６１０に異常な電流が流れる場合がある。磁気センサ１５０ａにより異常な電流を検出することで、電池６１０の状態の変化を知ることができる。例えば、電池６１０に近づけて磁気センサ１５０ａが置かれた状態で、２つの方向のセンサ群駆動手段を用いて、電池６１０の全体を短時間で検査できる。磁気センサ１５０ａは、電池６１０の製造における、電池６１０の検査に用いられても良い。
【0099】
実施形態に係る磁気センサは、例えば、診断装置などの検査装置７１０に応用できる。 図１７は、第２実施形態に係る磁気センサ及び検査装置を示す模式図である。
図１７に示すように、検査装置７１０の例である診断装置５００は、磁気センサ１５０を含む。磁気センサ１５０は、第１～第５実施形態に関して説明した磁気センサ、及び、それらの変形を含む。
図１７に示すように、検査装置７１０の例である診断装置５００は、磁気センサ１５０を含む。磁気センサ１５０は、第１～第５実施形態に関して説明した磁気センサ、及び、それらの変形を含む。
【0100】
診断装置５００において、磁気センサ１５０は、例えば、脳磁計である。脳磁計は、脳神経が発する磁界を検出する。磁気センサ１５０が脳磁計に用いられる場合、磁気センサ１５０に含まれる磁気素子のサイズは、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ未満である。このサイズは、例えば、ＭＦＣを含めた長さである。
【0101】
図１７に示すように、磁気センサ１５０（脳磁計）は、例えば、人体の頭部に装着される。磁気センサ１５０（脳磁計）は、センサ部３０１を含む。磁気センサ１５０（脳磁計）は、複数のセンサ部３０１を含んでも良い。複数のセンサ部３０１の数は、例えば、約１００個（例えば５０個以上１５０個以下）である。複数のセンサ部３０１は、柔軟性を有する基体３０２に設けられる。
【0102】
磁気センサ１５０は、例えば、差動検出などの回路を含んでも良い。磁気センサ１５０は、磁気センサとは別のセンサ（例えば、電位端子または加速度センサなど）を含んでも良い。
【0103】
磁気センサ１５０のサイズは、従来のＳＱＵＩＤ磁気センサのサイズに比べて小さい。このため、複数のセンサ部３０１の設置が容易である。複数のセンサ部３０１と、他の回路と、の設置が容易である。複数のセンサ部３０１と、他のセンサと、の共存が容易である。
【0104】
基体３０２は、例えばシリコーン樹脂などの弾性体を含んでも良い。基体３０２に、例えば、複数のセンサ部３０１が繋がって設けられる。基体３０２は、例えば、頭部に密着できる。
【0105】
センサ部３０１の入出力コード３０３は、診断装置５００のセンサ駆動部５０６及び信号入出力部５０４と接続される。センサ駆動部５０６からの電力と、信号入出力部５０４からの制御信号と、に基づいて、センサ部３０１において、磁界測定が行われる。その結果は、信号入出力部５０４に入力される。信号入出力部５０４で得た信号は、信号処理部５０８に供給される。信号処理部５０８において、例えば、ノイズの除去、フィルタリング、増幅、及び、信号演算などの処理が行われる。信号処理部５０８で処理された信号が、信号解析部５１０に供給される。信号解析部５１０は、例えば、脳磁計測のための特定の信号を抽出する。信号解析部５１０において、例えば、信号位相を整合させる信号解析が行われる。
【0106】
信号解析部５１０の出力（信号解析が終了したデータ）が、データ処理部５１２に供給される。データ処理部５１２では、データ解析が行われる。このデータ解析において、例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging)などの画像データが取り入られることが可能である。このデータ解析においては、例えば、ＥＥＧ（Electroencephalogram)などの頭皮電位情報などが取り入れられることが可能である。データ解析により、例えば、神経発火点解析、または、逆問題解析などが行われる。
【0107】
データ解析の結果は、例えば、画像化診断部５１６に供給される。画像化診断部５１６において、画像化が行われる。画像化により、診断が支援される。
【0108】
上記の一連の動作は、例えば、制御機構５０２によって制御される。例えば、一次信号データ、または、データ処理途中のメタデータなどの必要なデータは、データサーバに保存される。データサーバと制御機構とは、一体化されても良い。
【0109】
実施形態に係る診断装置５００は、磁気センサ１５０と、磁気センサ１５０から得られる出力信号を処理する処理部と、を含む。この処理部は、例えば、信号処理部５０８及びデータ処理部５１２の少なくともいずれかを含む。処理部は、例えば、コンピュータなどを含む。
【0110】
図１７に示す磁気センサ１５０では、センサ部３０１は、人体の頭部に設置されている。センサ部３０１は、人体の胸部に設置されても良い。これにより、心磁測定が可能となる。例えば、センサ部３０１を妊婦の腹部に設置しても良い。これにより、胎児の心拍検査を行うことができる。
【0111】
被験者を含めた磁気センサ装置は、シールドルーム内に設置されるのが好ましい。これにより、例えば、地磁気または磁気ノイズの影響が抑制できる。
【0112】
例えば、人体の測定部位、または、センサ部３０１を局所的にシールドする機構を設けても良い。例えば、センサ部３０１にシールド機構を設けても良い。例えば、信号解析またはデータ処理において、実効的なシールドを行っても良い。
【0113】
実施形態において、基体３０２は、柔軟性を有しても良く、柔軟性を実質的に有しなくても良い。図１７に示す例では、基体３０２は、連続した膜を帽子状に加工したものである。基体３０２は、ネット状でも良い。これにより、例えば、良好な装着性が得られる。例えば、基体３０２の人体への密着性が向上する。基体３０２は、ヘルメット状で、硬質でも良い。
【0114】
【0115】
図１８に示した例において、センサ部３０１から得られる信号の入出力は、図１７に関して説明した入出力と同様である。図１８に示した例において、センサ部３０１から得られる信号の処理は、図１７に関して説明した処理と同様である。
【0116】
生体から発生する磁界などの微弱な磁界を計測する装置として、SQUID (Superconducting Quantum Interference Device：超伝導量子干渉素子)磁気センサを用いる参考例がある。この参考例においては、超伝導を用いるため、装置が大きく、消費電力も大きい。測定対象(患者)の負担が大きい。
【0117】
実施形態によれば、装置が小型にできる。消費電力を抑制できる。測定対象(患者)の負担が軽減できる。実施形態によれば、磁界検出のＳＮ比を向上できる。感度を向上できる。
【0118】
実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。
（構成１）
第１磁気素子と、
第２磁気素子と、
第１方向において前記第１磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第３磁気素子と、
前記第１方向において前記第３磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第４磁気素子と、
第１導電部材と、
第２導電部材と、
前記第１方向において前記第１導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第３導電部材と、
前記第１方向において前記第３導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第４導電部材と、
第１磁性部材と、
第２磁性部材と、
前記第１方向において前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第３磁性部材と、
前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第４磁性部材と、
前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第４磁性部材との間に設けられた第５磁性部材と、
を備え、
前記第１磁気素子、及び、前記第１導電部材は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と前記第３磁性部材との間の領域と重なり、
前記第２磁気素子、及び、前記第２導電部材は、前記第２方向において前記第４磁性部材と前記第２磁性部材との間の領域と重なり、
前記第３磁気素子、及び、前記第３導電部材は、前記第２方向において前記第３磁性部材と前記第５磁性部材との間の領域と重なり、
前記第４磁気素子、及び、前記第４導電部材は、前記第２方向において前記第５磁性部材と前記第４磁性部材との間の領域と重なる、磁気センサ。
（構成１）
第１磁気素子と、
第２磁気素子と、
第１方向において前記第１磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第３磁気素子と、
前記第１方向において前記第３磁気素子と前記第２磁気素子との間に設けられた第４磁気素子と、
第１導電部材と、
第２導電部材と、
前記第１方向において前記第１導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第３導電部材と、
前記第１方向において前記第３導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた第４導電部材と、
第１磁性部材と、
第２磁性部材と、
前記第１方向において前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第３磁性部材と、
前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第２磁性部材との間に設けられた第４磁性部材と、
前記第１方向において前記第３磁性部材と前記第４磁性部材との間に設けられた第５磁性部材と、
を備え、
前記第１磁気素子、及び、前記第１導電部材は、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１磁性部材と前記第３磁性部材との間の領域と重なり、
前記第２磁気素子、及び、前記第２導電部材は、前記第２方向において前記第４磁性部材と前記第２磁性部材との間の領域と重なり、
前記第３磁気素子、及び、前記第３導電部材は、前記第２方向において前記第３磁性部材と前記第５磁性部材との間の領域と重なり、
前記第４磁気素子、及び、前記第４導電部材は、前記第２方向において前記第５磁性部材と前記第４磁性部材との間の領域と重なる、磁気センサ。
【0119】
（構成２）
前記第１導電部材、前記第２導電部材、前記第３導電部材及び前記第４導電部材に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路をさらに備えた、構成１記載の磁気センサ。
前記第１導電部材、前記第２導電部材、前記第３導電部材及び前記第４導電部材に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１回路をさらに備えた、構成１記載の磁気センサ。
【0120】
（構成３）
前記第１導電部材の一端から前記第１導電部材の他端への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、
前記第２導電部材の一端から前記第２導電部材の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第３導電部材の一端から前記第３導電部材の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第４導電部材の一端から前記第４導電部材の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第１導電部材の前記他端は、前記第３導電部材の前記他端と電気的に接続され、
前記第３導電部材の前記一端は、前記第４導電部材の前記一端と電気的に接続され、
前記第４導電部材の前記他端は、前記第２導電部材の前記他端と電気的に接続され、
前記第１回路は、前記第１導電部材の前記一端と、前記第２導電部材の前記一端と、の間に前記第１電流を供給可能である、構成２記載の磁気センサ。
前記第１導電部材の一端から前記第１導電部材の他端への方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿い、
前記第２導電部材の一端から前記第２導電部材の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第３導電部材の一端から前記第３導電部材の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第４導電部材の一端から前記第４導電部材の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第１導電部材の前記他端は、前記第３導電部材の前記他端と電気的に接続され、
前記第３導電部材の前記一端は、前記第４導電部材の前記一端と電気的に接続され、
前記第４導電部材の前記他端は、前記第２導電部材の前記他端と電気的に接続され、
前記第１回路は、前記第１導電部材の前記一端と、前記第２導電部材の前記一端と、の間に前記第１電流を供給可能である、構成２記載の磁気センサ。
【0121】
（構成４）
前記第１磁気素子、前記第２磁気素子、前記第３磁気素子及び前記第４磁気素子に検出電流を供給可能な第２回路をさらに備え、
前記第１磁気素子の一端から前記第１磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第２磁気素子の一端から前記第２磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第３磁気素子の一端から前記第３磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第４磁気素子の一端から前記第４磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第１磁気素子の前記他端は、前記第２磁気素子の前記他端と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の前記一端は、前記第３磁気素子の前記一端と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の前記他端は、前記第４磁気素子の前記他端と電気的に接続され、
前記第４磁気素子の前記一端は、前記第２磁気素子の前記一端と電気的に接続され、
前記第２回路は、前記第１磁気素子の前記他端、及び、前記第２磁気素子の前記他端の第１接続点と、前記第３磁気素子の前記他端、及び、前記第４磁気素子の前記他端の第２接続点と、の間に、前記検出電流を供給可能である、構成３記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子、前記第２磁気素子、前記第３磁気素子及び前記第４磁気素子に検出電流を供給可能な第２回路をさらに備え、
前記第１磁気素子の一端から前記第１磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第２磁気素子の一端から前記第２磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第３磁気素子の一端から前記第３磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第４磁気素子の一端から前記第４磁気素子の他端への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第１磁気素子の前記他端は、前記第２磁気素子の前記他端と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の前記一端は、前記第３磁気素子の前記一端と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の前記他端は、前記第４磁気素子の前記他端と電気的に接続され、
前記第４磁気素子の前記一端は、前記第２磁気素子の前記一端と電気的に接続され、
前記第２回路は、前記第１磁気素子の前記他端、及び、前記第２磁気素子の前記他端の第１接続点と、前記第３磁気素子の前記他端、及び、前記第４磁気素子の前記他端の第２接続点と、の間に、前記検出電流を供給可能である、構成３記載の磁気センサ。
【0122】
（構成５）
第３回路をさらに備え、
前記第３回路は、前記第１磁気素子の前記一端、及び、前記第３磁気素子の前記一端の第３接続点と、前記第４磁気素子の前記一端、及び、前記第２磁気素子の前記一端の第４接続点と、の間の電位の変化を検出可能である、構成４記載の磁気センサ。
第３回路をさらに備え、
前記第３回路は、前記第１磁気素子の前記一端、及び、前記第３磁気素子の前記一端の第３接続点と、前記第４磁気素子の前記一端、及び、前記第２磁気素子の前記一端の第４接続点と、の間の電位の変化を検出可能である、構成４記載の磁気センサ。
【0123】
（構成６）
前記第１磁気素子の一部、及び、前記第１導電部材の一部は、前記第２方向において前記第１磁性部材の少なくとも一部と重なり、
前記第１磁気素子の他部、及び、前記第１導電部材の他部は、前記第２方向において前記第３磁性部材の一部と重なり、
前記第２磁気素子の一部、及び、前記第２導電部材の一部は、前記第２方向において前記第２磁性部材の少なくとも一部と重なり、
前記第２磁気素子の他部、及び、前記第２導電部材の他部は、前記第２方向において前記第４磁性部材の一部と重なり、
前記第３磁気素子の一部、及び、前記第３導電部材の一部は、前記第２方向において前記第３磁性部材の他部と重なり、
前記第３磁気素子の他部、及び、前記第３導電部材の他部は、前記第２方向において前記第５磁性部材の一部と重なり、
前記第４磁気素子の一部、及び、前記第４導電部材の一部は、前記第２方向において前記第５磁性部材の他部と重なり、
前記第４磁気素子の他部、及び、前記第４導電部材の他部は、前記第２方向において前記第４磁性部材の他部と重なる、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の一部、及び、前記第１導電部材の一部は、前記第２方向において前記第１磁性部材の少なくとも一部と重なり、
前記第１磁気素子の他部、及び、前記第１導電部材の他部は、前記第２方向において前記第３磁性部材の一部と重なり、
前記第２磁気素子の一部、及び、前記第２導電部材の一部は、前記第２方向において前記第２磁性部材の少なくとも一部と重なり、
前記第２磁気素子の他部、及び、前記第２導電部材の他部は、前記第２方向において前記第４磁性部材の一部と重なり、
前記第３磁気素子の一部、及び、前記第３導電部材の一部は、前記第２方向において前記第３磁性部材の他部と重なり、
前記第３磁気素子の他部、及び、前記第３導電部材の他部は、前記第２方向において前記第５磁性部材の一部と重なり、
前記第４磁気素子の一部、及び、前記第４導電部材の一部は、前記第２方向において前記第５磁性部材の他部と重なり、
前記第４磁気素子の他部、及び、前記第４導電部材の他部は、前記第２方向において前記第４磁性部材の他部と重なる、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0124】
（構成７）
前記第１磁気素子は、前記第１方向に沿う第１幅を有し、
前記第１磁気素子の一部は、前記第２方向において前記第１磁性部材の前記少なくとも一部と重なり、
前記第１磁気素子の前記一部の前記第１方向に沿う幅の、前記第１幅に対する比は、０．１以上０．４以下である、構成１～６のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子は、前記第１方向に沿う第１幅を有し、
前記第１磁気素子の一部は、前記第２方向において前記第１磁性部材の前記少なくとも一部と重なり、
前記第１磁気素子の前記一部の前記第１方向に沿う幅の、前記第１幅に対する比は、０．１以上０．４以下である、構成１～６のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0125】
（構成８）
前記第１磁性部材の前記第２方向に沿う第１磁性部材厚さは、前記第５磁性部材の前記第２方向に沿う第５磁性部材厚さよりも厚い、構成１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁性部材の前記第２方向に沿う第１磁性部材厚さは、前記第５磁性部材の前記第２方向に沿う第５磁性部材厚さよりも厚い、構成１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0126】
（構成９）
前記第３磁性部材の前記第２方向に沿う第３磁性部材厚さは、前記第１磁性部材厚さよりも薄い、構成８記載の磁気センサ。
前記第３磁性部材の前記第２方向に沿う第３磁性部材厚さは、前記第１磁性部材厚さよりも薄い、構成８記載の磁気センサ。
【0127】
（構成１０）
前記第１磁性部材の前記第１方向に沿う第１磁性部材幅は、前記第５磁性部材の前記第１方向に沿う第５磁性部材幅よりも大きい、構成１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁性部材の前記第１方向に沿う第１磁性部材幅は、前記第５磁性部材の前記第１方向に沿う第５磁性部材幅よりも大きい、構成１～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0128】
（構成１１）
前記第３磁性部材の前記第１方向に沿う第３磁性部材幅は、前記第１磁性部材幅よりも小さい、構成１０記載の磁気センサ。
前記第３磁性部材の前記第１方向に沿う第３磁性部材幅は、前記第１磁性部材幅よりも小さい、構成１０記載の磁気センサ。
【0129】
（構成１２）
前記第１磁性部材の前記第３方向に沿う第１磁性部材長さは、前記第５磁性部材の前記第３方向に沿う第５磁性部材長さよりも長い、構成３～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁性部材の前記第３方向に沿う第１磁性部材長さは、前記第５磁性部材の前記第３方向に沿う第５磁性部材長さよりも長い、構成３～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0130】
（構成１３）
前記第３磁性部材の前記第３方向に沿う第３磁性部材長さは、前記第１磁性部材長さよりも短い、構成１２記載の磁気センサ。
前記第３磁性部材の前記第３方向に沿う第３磁性部材長さは、前記第１磁性部材長さよりも短い、構成１２記載の磁気センサ。
【0131】
（構成１４）
前記第１磁性部材は、第１磁性部材端と、第１磁性部材他端と、を含み、
前記第１磁性部材他端は、前記第１方向において前記第１磁性部材端と前記第３磁性部材との間にあり、
前記第１磁性部材の前記第３方向に沿う長さは、前記第１磁性部材他端から前記第１磁性部材端への向きにおいて増大する、構成３～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁性部材は、第１磁性部材端と、第１磁性部材他端と、を含み、
前記第１磁性部材他端は、前記第１方向において前記第１磁性部材端と前記第３磁性部材との間にあり、
前記第１磁性部材の前記第３方向に沿う長さは、前記第１磁性部材他端から前記第１磁性部材端への向きにおいて増大する、構成３～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0132】
（構成１５）
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に第１磁界が印加されたときに第１値であり、
前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第２磁界が印加されたときに第２値であり、
前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第３磁界が印加されたときに第３値であり、
前記第１磁界の絶対値は、前記第２磁界の絶対値よりも小さく、前記第３磁界の絶対値よりも小さく、
前記第２磁界の向きは、前記第３磁界の向きと逆であり、
前記第１値は、前記第２値よりも低く前記第３値よりも低い、または、
前記第１値は、前記第２値よりも高く前記第３値よりも高い、構成１～１４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に第１磁界が印加されたときに第１値であり、
前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第２磁界が印加されたときに第２値であり、
前記電気抵抗は、前記第１磁気素子に第３磁界が印加されたときに第３値であり、
前記第１磁界の絶対値は、前記第２磁界の絶対値よりも小さく、前記第３磁界の絶対値よりも小さく、
前記第２磁界の向きは、前記第３磁界の向きと逆であり、
前記第１値は、前記第２値よりも低く前記第３値よりも低い、または、
前記第１値は、前記第２値よりも高く前記第３値よりも高い、構成１～１４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0133】
（構成１６）
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１導電部材に第１値電流が供給されたときに第１値であり、
前記電気抵抗は、前記第１導電部材に第２値電流が供給されたときに第２値であり、
前記電気抵抗は、前記第１導電部材に第３値電流が供給されたときに第３値であり、
前記第１値電流の絶対値は、前記第２値電流の絶対値よりも小さく、前記第３値電流の絶対値よりも小さく、
前記第２値電流の向きは、前記第３値電流の向きと逆であり、
前記第１値は、前記第２値よりも低く前記第３値よりも低い、または、
前記第１値は、前記第２値よりも高く前記第３値よりも高い、構成１～１４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１導電部材に第１値電流が供給されたときに第１値であり、
前記電気抵抗は、前記第１導電部材に第２値電流が供給されたときに第２値であり、
前記電気抵抗は、前記第１導電部材に第３値電流が供給されたときに第３値であり、
前記第１値電流の絶対値は、前記第２値電流の絶対値よりも小さく、前記第３値電流の絶対値よりも小さく、
前記第２値電流の向きは、前記第３値電流の向きと逆であり、
前記第１値は、前記第２値よりも低く前記第３値よりも低い、または、
前記第１値は、前記第２値よりも高く前記第３値よりも高い、構成１～１４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0134】
（構成１７）
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に印加される磁界に対して偶関数で変化する、構成１～１４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１磁気素子に印加される磁界に対して偶関数で変化する、構成１～１４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0135】
（構成１８）
前記第１磁気素子の少なくとも一部は、前記第１導電部材と、前記第１磁性部材と、の間にある、構成１～１７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の少なくとも一部は、前記第１導電部材と、前記第１磁性部材と、の間にある、構成１～１７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0136】
（構成１９）
前記第１磁気素子は、
第１磁性層と、
第１対向磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
を含み、前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第２磁気素子は、
第２磁性層と、
第２対向磁性層と、
前記第２磁性層と前記第２対向磁性層との間に設けられた第２非磁性層と、
を含み、前記第２磁性層から前記第２対向磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第３磁気素子は、
第３磁性層と、
第３対向磁性層と、
前記第３磁性層と前記第３対向磁性層との間に設けられた第３非磁性層と、
を含み、前記第３磁性層から前記第３対向磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第４磁気素子は、
第４磁性層と、
第４対向磁性層と、
前記第４磁性層と前記第４対向磁性層との間に設けられた第４非磁性層と、
を含み、前記第４磁性層から前記第４対向磁性層への方向は、前記第２方向に沿う、構成１～１８のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子は、
第１磁性層と、
第１対向磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
を含み、前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第２磁気素子は、
第２磁性層と、
第２対向磁性層と、
前記第２磁性層と前記第２対向磁性層との間に設けられた第２非磁性層と、
を含み、前記第２磁性層から前記第２対向磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第３磁気素子は、
第３磁性層と、
第３対向磁性層と、
前記第３磁性層と前記第３対向磁性層との間に設けられた第３非磁性層と、
を含み、前記第３磁性層から前記第３対向磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第４磁気素子は、
第４磁性層と、
第４対向磁性層と、
前記第４磁性層と前記第４対向磁性層との間に設けられた第４非磁性層と、
を含み、前記第４磁性層から前記第４対向磁性層への方向は、前記第２方向に沿う、構成１～１８のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0137】
（構成２０）
前記第１導電部材が前記第３磁性部材と重なる幅の、前記第３磁性部材の前記第１方向に沿う幅に対する比は、０．３２以下である、構成１～１９のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１導電部材が前記第３磁性部材と重なる幅の、前記第３磁性部材の前記第１方向に沿う幅に対する比は、０．３２以下である、構成１～１９のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0138】
（構成２１）
構成１～２０のいずれか１つに記載の磁気センサと、
前記磁気センサから出力される信号を処理可能な処理部と、
を備えた検査装置。
構成１～２０のいずれか１つに記載の磁気センサと、
前記磁気センサから出力される信号を処理可能な処理部と、
を備えた検査装置。
【0139】
実施形態によれば、感度の向上が可能な磁気センサ及び検査装置が提供できる。
【0140】
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【0141】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気センサに含まれる磁気素子、磁性層、非磁性層、磁性部材、構造体、導電部材、導電部及び回路などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【0142】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【0143】
その他、本発明の実施の形態として上述した磁気センサ及び検査装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気センサ及び検査装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【0144】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと解される。
【0145】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0146】
１１～１４…第１～第４磁性層、 １１Ｅ～１４Ｅ…第１～第４磁気素子、 １１Ｅｐ～１４Ｅｐ…一部、 １１Ｅｑ～１４Ｅｑ…他部、 １１ｅ～１４ｅ…一端、 １１ｆ～１４ｆ…他端、 １１ｎ～１４ｎ…第１～第４非磁性層、 １１ｏ～１４ｏ…第１～第４対向磁性層、 ２１～２４…第１～第４導電部材、 ２１ｅ～２４ｅ…一端、 ２１ｆ～２４ｆ…他端、 ２１ｐ～２４ｐ…一部、 ２１ｑ～２４ｑ…他部、 ５１～５５…第１～第５磁性部材、 ５１ａ、５２ａ…第１、第２磁性部材端、 ５１ｂ、５２ｂ…第１～第２磁性部材他端、 ５１ｐ～５２ｐ…一部、 ５３ｑ～５５ｑ…他部、 ６５…絶縁部材、 ６６ａ～６６ｄ…領域、 ７０…処理部、 ７１～７３…第１～第３回路、 １１０～１１５、１５０、１５０ａ…磁気センサ、 ３０１…センサ部、 ３０２…基体、 ３０３…入出力コード、 ３０５…基体、 ５００…検査装置、 ５０２…制御機構、 ５０４…信号入出力部、 ５０６…センサ駆動部、 ５０８…信号処理部、 ５１０…信号解析部、 ５１２…データ処理部、 ５１６…画像化診断部、 ６００…電池システム、 ６１０…電池、 ６８０…検査対象、 ７１０…検査装置、 ７７０…処理部、 Ｂ１…磁束密度、 ＢＲ…比、 ＣＰ１～ＣＰ４…第１～第４接続点、 Ｈ…磁界、 Ｈａｃ…交流磁界、 Ｈｅｘ…外部磁界、 Ｈｅｘ１～Ｈｅｘ３…第１～第３磁界、 Ｈｓｉｇ…信号磁界、 Ｉ１…第１電流、 Ｉａ１～Ｉａ３…第１～第３値電流、 Ｉｓ…検出電流、 Ｌ１～Ｌ４…長さ、 Ｌ５１～Ｌ５５…第１～第５磁性部材長さ、 Ｒ…抵抗、 Ｒ１～Ｒ４…第１～第４値、 Ｒｏ…低抵抗、 Ｒｘ…電気抵抗、 ＷＲ１、ＷＲ２…比、 ｄ１～ｄ４、ｄｘ１～ｄｘ４…幅、 ｄｚ…距離、 ｇ１～ｇ４…距離、 ｔ１～ｔ５…厚さ、 ｗ１～ｗ４……幅、 ｗ５１～ｗ５５…第１～第５磁性部材幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】