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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】2024-01-25
(45)【発行日】2024-02-02
(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 33/09 20060101AFI20240126BHJP
H10N 50/10 20230101ALI20240126BHJP
【ＦＩ】
G01R33/09
H10N50/10 B
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021003266
(22)【出願日】2021-01-13
(65)【公開番号】P2022108343
(43)【公開日】2022-07-26
【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】喜々津 哲
(72)【発明者】
【氏名】白鳥 聡志
(72)【発明者】
【氏名】東 祥弘
(72)【発明者】
【氏名】黒崎 義成
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 仁志
【審査官】小川 浩史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－８６２９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１９４５３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１５５７１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２３６１３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－１０８４０３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ３３／００－３３／２６
Ｈ１０Ｎ ５０／００－５９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基体端部を含む基体と、磁性部材であって、前記基体から前記磁性部材への方向は第１方向に沿う、前記磁性部材と、
素子部であって、前記素子部は、第１磁気素子及び第２磁気素子を含み、前記第１方向と直交する第２方向における前記第１磁気素子の位置及び前記第２磁気素子の位置は、前記第２方向における前記基体端部の位置と、前記第２方向における前記磁性部材の位置と、の間にあり、前記基体端部と前記素子部との間の前記第２方向に沿う第１距離は、前記素子部と前記磁性部材との間の前記第２方向に沿う第２距離よりも長い、前記素子部と、
を備え、
前記第１磁気素子の第３方向に沿う長さは、前記第１磁気素子の前記第２方向に沿う長さよりも長く、前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と直交し、
前記第２磁気素子の前記第３方向に沿う長さは、前記第２磁気素子の前記第２方向に沿う長さよりも長い、磁気センサ。
【請求項2】
前記第１距離は、前記第２距離の２倍以上である、請求項１記載の磁気センサ。
【請求項3】
前記第１距離は、前記第２距離の１００倍以下である、請求項１または２に記載の磁気センサ。
【請求項4】
第１電流回路をさらに備え、
前記素子部は、導電部材をさらに含み、
前記第１電流回路は、交流成分を含む第１電流を前記導電部材に供給し、
前記導電部材は、
前記第１方向において前記第１磁気素子と重なる第１対応部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子と重なる第２対応部と、
を含む、請求項１～３のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【請求項5】
前記素子部は、第３磁気素子及び第４磁気素子をさらに含み、前記第１磁気素子から前記第３磁気素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１磁気素子から前記第４磁気素子への方向は、前記第２方向に沿う、請求項１～３のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【請求項6】
第１電流回路をさらに備え、
前記素子部は、第３磁気素子及び第４磁気素子をさらに含み、
前記第１磁気素子から前記第３磁気素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１磁気素子から前記第４磁気素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記素子部は、導電部材をさらに含み、
前記第１電流回路は、交流成分を含む第１電流を前記導電部材に供給し、
前記導電部材は、
前記第１方向において前記第１磁気素子と重なる第１対応部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子と重なる第２対応部と、
前記第１方向において前記第３磁気素子と重なる第３対応部と、
前記第１方向において前記第４磁気素子と重なる第４対応部と、
を含む、請求項１～３のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【請求項7】
前記第１磁気素子の他端部は、前記第２磁気素子の一端部と電気的に接続され、前記第１磁気素子の一端部は、前記第３磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の他端部と電気的に接続され、
前記第１対応部は、
前記第１磁気素子の前記一端部に対応する第１対応一部と、
前記第１磁気素子の前記他端部に対応する第１対応他部と、
を含み、
前記第２対応部は、
前記第２磁気素子の前記一端部に対応する第２対応一部と、
前記第２磁気素子の前記他端部に対応する第２対応他部と、
を含み、
前記第３対応部は、
前記第３磁気素子の前記一端部に対応する第３対応一部と、
前記第３磁気素子の前記他端部に対応する第３対応他部と、
を含み、
前記第４対応部は、
前記第４磁気素子の前記一端部に対応する第４対応一部と、
前記第４磁気素子の前記他端部に対応する第４対応他部と、
を含み、
前記導電部材に前記第１電流が供給されたときの第１時刻において、
素子電流の一部は、前記第１磁気素子の前記一端部から前記第１磁気素子の前記他端部への向きに前記第１磁気素子を流れ、
前記素子電流の前記一部は、前記第２磁気素子の前記一端部から前記第２磁気素子の前記他端部への向きに前記第２磁気素子を流れ、
前記素子電流の別の一部は、前記第３磁気素子の前記一端部から前記第３磁気素子の前記他端部への向きに前記第３磁気素子を流れ、
前記素子電流の前記別の一部は、前記第４磁気素子の前記一端部から前記第４磁気素子の前記他端部への向きに前記第４磁気素子を流れ、
前記第１電流は、前記第１対応他部から前記第１対応一部への向きに、前記第１対応部を流れ、
前記第１電流は、前記第２対応一部から前記第２対応他部への向きに、前記第２対応部を流れ、
前記第１電流は、前記第３対応一部から前記第３対応他部への向きに、前記第３対応部を流れ、
前記第１電流は、前記第４対応他部から前記第４対応一部への向きに、前記第４対応部を流れる、請求項６記載の磁気センサ。
【請求項8】
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方向において前記第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、
を含む、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】
請求項１～８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、
前記磁気センサは、検査対象に流れる電流により生じる磁界を検出できる、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、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－１５５７１９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、特性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、基体と、磁性部材と、素子部と、を含む。前記基体は、基体端部を含む。前記基体から前記磁性部材への方向は第１方向に沿う。前記素子部は、第１磁気素子及び第２磁気素子を含む。前記第１方向と交差する第２方向における前記第１磁気素子の位置及び前記第２磁気素子の位置は、前記第２方向における前記基体端部の位置と、前記第２方向における前記磁性部材の位置と、の間にある。前記基体端部と前記素子部との間の前記第２方向に沿う第１距離は、前記素子部と前記磁性部材との間の前記第２方向に沿う第２距離よりも長い。
【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１（ａ）は、平面図である。図１（ｂ）は、断面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１０は、基体５５と、磁性部材５１と、素子部１０Ｕと、を含む。
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１（ａ）は、平面図である。図１（ｂ）は、断面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１０は、基体５５と、磁性部材５１と、素子部１０Ｕと、を含む。
【0009】
基体５５は、基体端部５５ｅを含む。基体５５から磁性部材５１への方向は第１方向に沿う。第１方向をＹ軸方向とする。Ｙ軸方向に対して垂直な１つの方向をＺ軸方向とする。Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対して垂直な方向をＸ軸方向とする。第１方向と交差する１つの方向を第２方向とする。第２方向は、例えば、Ｚ軸方向である。
【0010】
素子部１０Ｕは、第１磁気素子１１Ｅ及び第２磁気素子１２Ｅを含む。この例では、素子部１０Ｕは、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅをさらに含む。
【0011】
実施形態においては、上記の第２方向（例えばＺ軸方向）における素子部１０Ｕの位置は、第２方向における基体端部５５ｅの位置と、第２方向における磁性部材５１の位置と、の間にある。例えば、第２方向（例えばＺ軸方向）における第１磁気素子１１Ｅの位置及び第２磁気素子１２Ｅの位置は、第２方向における基体端部５５ｅの位置と、第２方向における磁性部材５１の位置と、の間にある。第１磁気素子１１Ｅから第３磁気素子１３Ｅへの方向は、第２方向に沿う。第１磁気素子１１Ｅから第４磁気素子１４Ｅへの方向は、第２方向に沿う。複数の磁気素子は、例えば、第２方向（Ｚ軸方向）に沿って並ぶ。複数の磁気素子の並ぶ順番は任意である。
【0012】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、磁気センサ１１０は、検出対象８０に対向可能である。検出対象８０は、例えば、検査対象である。検出対象８０は、例えば、少なくとも、金属などの検査導電部材８０ｃを含む。磁気センサ１１０は、例えば、検査導電部材８０ｃに流れる電流に起因する磁界（電流磁界）を検出可能である。
【0013】
電流磁界の磁束は、例えば、磁性部材５１により集められる。磁性部材５１により集められた磁束が、素子部１０Ｕ（複数の磁気素子）に効率的に印加される。磁性部材５１は、例えば、ＭＦＣ（Magnetic Flux Concentrator)として機能する。
【0014】
図１（ｂ）に示すように、この例では、複数の磁気素子の少なくとも１つ（例えば第１磁気素子１１Ｅ）は、第２方向（Ｚ軸方向）において、磁性部材５１と重なる。
【0015】
図１（ｂ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、第１磁性層１１、第１対向磁性層１１ｏ及び第１非磁性層１１ｎを含む。第１非磁性層１１ｎは、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられる。第２磁気素子１２Ｅは、第２磁性層１２、第２対向磁性層１２ｏ及び第２非磁性層１２ｎを含む。第２非磁性層１２ｎは、第２磁性層１２と第２対向磁性層１２ｏとの間に設けられる。第３磁気素子１３Ｅは、第３磁性層１３、第３対向磁性層１３ｏ及び第３非磁性層１３ｎを含む。第３非磁性層１３ｎは、第３磁性層１３と第３対向磁性層１３ｏとの間に設けられる。第４磁気素子１４Ｅは、第４磁性層１４、第４対向磁性層１４ｏ及び第４非磁性層１４ｎを含む。第４非磁性層１４ｎは、第４磁性層１４と第４対向磁性層１４ｏとの間に設けられる。
【0016】
第１～第４磁性層１１～１４、及び、第１～第４対向磁性層１１ｏ～１４ｏは、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。これらの磁性層は、例えば、強磁性層である。第１～第４非磁性層１１ｎ～１４ｎは、例えば、Ｃｕなどの導電材料を含む。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅは、例えば、ＧＭＲ（Giant magnetic resistance）素子である。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅは、例えば、ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）素子でも良い。
【0017】
例えば、検出対象８０からの磁界に応じて、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの電気抵抗が変化する。例えば、これらの磁気素子のそれぞれにおいて、磁性層及び対向磁性層の少なくともいずれかの磁化の向きが、磁界に応じて変化する。磁化の向きの変化により、磁性層の磁化と、対向磁性層の磁化と、の間の角度が変化する。角度の変化に応じて、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅにおける電気抵抗が変化する。電気抵抗の変化を検出することで、検出対象８０からの磁界が検出される。
【0018】
実施形態においては、検出対象８０からの磁界が磁性部材５１により集められ、集められた磁界が、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅに印加される。これにより、より高い感度が得られる。特性の向上が可能な磁気センサが提供できる。
【0019】
実施形態においては、上記のように、例えば、Ｚ軸方向における素子部１０Ｕの位置は、Ｚ軸方向における基体端部５５ｅの位置と、Ｚ軸方向における磁性部材５１の位置と、の間にある。例えば、素子部１０Ｕは、検出対象８０の検査導電部材８０ｃと、磁性部材５１と、の間に位置することが可能である。これにより、検査導電部材８０ｃに流れる電流に起因する磁界（電流磁界）を高い分解能で検出できる。
【0020】
以下、磁気センサにおける特性のシミュレーション結果の例について説明する。以下の例では、素子部１０Ｕに１つの磁気素子（第１磁気素子１１Ｅ）が設けられる場合について説明する。
【0021】
図２（ａ）～図２（ｆ）は、磁気センサのシミュレーションのモデルを例示する模式図である。
図２（ａ）及び図２（ｄ）に示すように、第１モデルＣＦ１及び第４モデルＣＦ４においては、第１磁気素子１１Ｅ（素子部１０Ｕ）は、Ｚ軸方向において、基体端部５５ｅと磁性部材５１との間にある。図２（ｂ）及び図２（ｅ）に示すように、第２モデルＣＦ２及び第５モデルＣＦ５においては、磁性部材５１は、Ｚ軸方向において、基体端部５５ｅと第１磁気素子１１Ｅ（素子部１０Ｕ）と、の間にある。図２（ｃ）及び図２（ｆ）に示すように、第３モデルＣＦ３及び第６モデルＣＦ６においては、磁性部材５１が設けられない。
図２（ａ）及び図２（ｄ）に示すように、第１モデルＣＦ１及び第４モデルＣＦ４においては、第１磁気素子１１Ｅ（素子部１０Ｕ）は、Ｚ軸方向において、基体端部５５ｅと磁性部材５１との間にある。図２（ｂ）及び図２（ｅ）に示すように、第２モデルＣＦ２及び第５モデルＣＦ５においては、磁性部材５１は、Ｚ軸方向において、基体端部５５ｅと第１磁気素子１１Ｅ（素子部１０Ｕ）と、の間にある。図２（ｃ）及び図２（ｆ）に示すように、第３モデルＣＦ３及び第６モデルＣＦ６においては、磁性部材５１が設けられない。
【0022】
第１～第３モデルＣＦ１～ＣＦ３においては、第１磁気素子１１Ｅに均一な磁界Ｈｚ１が印加される。第４～第６モデルＣＦ４～ＣＦ６においては、検査導電部材８０ｃに電流が流れ、電流に基づく電流磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加される。この例では、検査導電部材８０ｃと第１磁気素子１１Ｅとの間のＺ軸方向の距離は、２０μｍである。第１磁気素子１１ＥのＺ軸方向に沿う長さは５μｍである。磁性部材５１のＺ軸方向の長さは１００μｍである。
【0023】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、磁気センサの特性のシミュレーション結果を例示するグラフ図である。
これらの図の横軸は、第１磁気素子１１Ｅの内部のＺ軸方向における位置ｐＺである。縦軸は、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。
これらの図の横軸は、第１磁気素子１１Ｅの内部のＺ軸方向における位置ｐＺである。縦軸は、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。
【0024】
図３（ａ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅに均一な磁界Ｈｚ１が印加される場合、磁性部材５１が設けられる第１モデルＣＦ１及び第２モデルＣＦ２において、磁性部材５１が設けられない第３モデルＣＦ３よりも高い磁束密度Ｂ１が得られる。すなわち高い感度が得られる。第１モデルＣＦ１における磁束密度Ｂ１の分布は、第２モデルＣＦ２における磁束密度Ｂ１の分布と同じである。
【0025】
図３（ｂ）に示すように、電流磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加される場合、第５モデルＣＦ５における磁束密度Ｂ１の絶対値の最大値は、第６モデルＣＦ６における磁束密度Ｂ１の絶対値の最大値よりも大きい。第４モデルＣＦ４における磁束密度Ｂ１の絶対値の最大値は、第５モデルＣＦ５における磁束密度Ｂ１の絶対値の最大値よりも大きい。第４モデルＣＦ４において、特に高い感度が得られる。第４モデルＣＦ４においては、検査導電部材８０ｃの特性を高い感度で検出可能である。実施形態によれば、特性の向上が可能な磁気センサを提供できる。
【0026】
１つの磁気素子だけではなく、複数の磁気素子が基体端部５５ｅと磁性部材５１との間に設けられる場合も、複数の磁気素子において、検査導電部材８０ｃの特性を高い感度で検出可能である。
【0027】
さらに、後述するように、複数の磁気素子から検出した信号を処理することで、ノイズがより低減でき、より高い精度の検出が可能になる。例えば、後述するように、複数の磁気素子がブリッジ接続される。このような場合に、複数の磁気素子に印加される外部磁界（例えば電流磁界）による磁束密度が、複数の磁気素子の位置において均一であることがより好ましい。この観点で、素子部１０Ｕの位置（複数の磁気素子の位置）が適性に設定されることが好ましい。
【0028】
例えば、図１（ｂ）に示すように、基体端部５５ｅと素子部１０Ｕとの間の第２方向（例えばＺ軸方向）に沿う距離を第１距離ｄｚ１とする。素子部１０Ｕと磁性部材５１との間の第２方向に沿う距離を第２距離ｄｚ２とする。この例では、第１距離ｄｚ１は、基体端部５５ｅと第１磁気素子１１Ｅとの間の第２方向に沿う距離に対応する。第２距離ｄｚ２は、第２磁気素子１２Ｅと磁性部材５１との間の第２方向に沿う距離に対応する。実施形態において、第１距離ｄｚ１は、第２距離ｄｚ２よりも長い。これにより、複数の磁気素子の位置における磁束密度が均一になりやすい。
【0029】
以下、複数の磁気素子の位置における磁気特性の例について説明する。
図４は、磁気センサの特性のシミュレーション結果を例示するグラフ図である。
図４の横軸は、第２距離ｄｚ２である。縦軸は、パラメータＢｘ１である。パラメータＢｘ１は、磁性部材５１が設けられることによる感度の向上の程度に対応する相対値である。パラメータＢｘ１は、磁性部材５１を設けた場合の第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４ＥにおけるＺ軸方向の磁束密度の平均値の、磁性部材５１を設けない場合の第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４ＥにおけるＺ軸方向の磁束密度の平均値に対する比である。パラメータＢｘ１が１よりも大きいことが好ましい。図４には、第１距離ｄｚ１が２０μｍのときの特性と、１００μｍのときの特性と、が例示されている。
図４は、磁気センサの特性のシミュレーション結果を例示するグラフ図である。
図４の横軸は、第２距離ｄｚ２である。縦軸は、パラメータＢｘ１である。パラメータＢｘ１は、磁性部材５１が設けられることによる感度の向上の程度に対応する相対値である。パラメータＢｘ１は、磁性部材５１を設けた場合の第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４ＥにおけるＺ軸方向の磁束密度の平均値の、磁性部材５１を設けない場合の第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４ＥにおけるＺ軸方向の磁束密度の平均値に対する比である。パラメータＢｘ１が１よりも大きいことが好ましい。図４には、第１距離ｄｚ１が２０μｍのときの特性と、１００μｍのときの特性と、が例示されている。
【0030】
図４に示すように、第２距離ｄｚ２が５０μｍ以下において、２を超える大きなパラメータＢｘ１が得られる。第２距離ｄｚ２が１０μｍ以下において、パラメータＢｘ１は上昇する。第２距離ｄｚ２が１０μｍ以下であることが好ましい。第２距離ｄｚ２は、例えば、磁性部材５１のＺ軸方向の長さの１／２以下で良い。
【0031】
図５は、磁気センサの特性のシミュレーション結果を例示するグラフ図である。
図５の横軸は、比Ｒｚ１である。比Ｒｚ１は、第１距離ｄｚ１の第２距離ｄｚ２に対する比である。縦軸は、ばらつきパラメータＢｘ２である。ばらつきパラメータＢｘ２は、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅのそれぞれにおける平均の磁束密度のばらつきの程度の逆数に対応する。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅのぞれぞれは、平均の磁束密度（第１～第４平均磁束密度）を有する。ばらつき値は、第１～第４平均磁束密度の最大値と最小値との差の、第１～第４平均磁束密度の平均値に対する比の逆数で表される。ばらつきパラメータＢｘ２は、磁性部材５１が設けられた場合のばらつき値の、磁性部材５１が設けられない場合のばらつき値に対する比である。ばらつきパラメータＢｘ２が１よりも大きいことが好ましい。
図５の横軸は、比Ｒｚ１である。比Ｒｚ１は、第１距離ｄｚ１の第２距離ｄｚ２に対する比である。縦軸は、ばらつきパラメータＢｘ２である。ばらつきパラメータＢｘ２は、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅのそれぞれにおける平均の磁束密度のばらつきの程度の逆数に対応する。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅのぞれぞれは、平均の磁束密度（第１～第４平均磁束密度）を有する。ばらつき値は、第１～第４平均磁束密度の最大値と最小値との差の、第１～第４平均磁束密度の平均値に対する比の逆数で表される。ばらつきパラメータＢｘ２は、磁性部材５１が設けられた場合のばらつき値の、磁性部材５１が設けられない場合のばらつき値に対する比である。ばらつきパラメータＢｘ２が１よりも大きいことが好ましい。
【0032】
図５に示すように、比Ｒｚ１が１を越えると、ばらつきパラメータＢｘ２は約１以上である。実施形態において、第１距離ｄｚ１は第２距離ｄｚ２よりも長いことが好ましい。比Ｒｚ１が２以上のときに、ばらつきパラメータＢｘ２は、１よりも大きくなる。比Ｒｚ１が２以上のときに、磁性部材５１を設けない場合と同等以上の、小さいばらつきが得られる。比Ｒｚ１が４以上のときに、磁性部材５１を設けない場合よりも、確実に小さいばらつきが得られる。複数の磁気素子の位置における磁束密度が均一になりやすい。
【0033】
例えば、第１距離ｄｚ１は、第２距離ｄｚ２の４倍以上であることが好ましい。これにより、複数の磁気素子における磁束密度のばらつきを小さくできる。
【0034】
例えば、第１距離ｄｚ１は、第２距離ｄｚ２の１００倍以下であることが好ましい。これにより例えば、十分に高い感度が得易い。
【0035】
以下、複数の磁気素子の例について説明する。第１方向及び第２方向を含む平面（Ｙ－Ｚ平面）と交差する方向を第３方向とする。第３方向は、例えばＸ軸方向である。
【0036】
図１（ａ）に示すように、第１磁気素子１１Ｅの第３方向（例えばＸ軸方向）に沿う長さを長さＬｘ１とする。例えば、長さＬｘ１は、第１磁気素子１１Ｅの第２方向（Ｚ軸方向）に沿う長さＬｚ１よりも長い。第２磁気素子１２Ｅの第３方向（例えばＸ軸方向）に沿う長さを長さＬｘ２とする。例えば、長さＬｘ２は、第２磁気素子１２Ｅの第２方向（Ｚ軸方向）に沿う長さＬｚ２よりも長い。第３磁気素子１３Ｅの第３方向（例えばＸ軸方向）に沿う長さを長さＬｘ３とする。例えば、長さＬｘ３は、第３磁気素子１３Ｅの第２方向（Ｚ軸方向）に沿う長さＬｚ３よりも長い。第４磁気素子１４Ｅの第３方向（例えばＸ軸方向）に沿う長さを長さＬｘ４とする。例えば、長さＬｘ４は、第４磁気素子１４Ｅの第２方向（Ｚ軸方向）に沿う長さＬｚ４よりも長い。長さＬｚ１～Ｌｚ４が短いことで、例えば、磁性部材５１と検出対象８０との間の距離を短くできる。より高い空間分解能が得られる。
【0037】
例えば、長さＬｘ１が長さＬｚ１の場合、図３（ｂ）の特性において、磁束密度Ｂ１の絶対値の最大値は０．３程度となる。高い感度を得ることが困難である。例えば、複数の磁気素子がＺ軸方向に沿って延び、複数の磁気素子がＸ軸方向に沿って並ぶ参考例においても、磁束密度Ｂ１の絶対値の最大値は小さく。高い感度を得ることが困難である。複数の磁気素子がＺ軸方向に沿って延びる場合は、基体端部５５ｅと磁性部材５１との間の距離がさらに長くなり、結果として、検出対象８０の検査導電部材８０ｃと磁性部材５１との間の距離が長くなる。このため、検査導電部材８０ｃからの電流磁界を磁性部材５１で集め難くなる。
【0038】
例えば、長さＬｘ１は、Ｌｚ１の５倍以上であることが好ましい。例えば、長さＬｘ２は、長さＬｚ２の５倍以上であることが好ましい。例えば、長さＬｘ３は、長さＬｚ３の５倍以上であることが好ましい。例えば、長さＬｘ４は、長さＬｚ４の５倍以上であることが好ましい。このようなアスペクト比により、複数の磁気素子のそれぞれの磁性層及び対向磁性層において、初期状態における磁化の向きが安定し易くなる。より安定した検出が可能になる。
【0039】
図１（ｂ）に示すように、磁性部材５１の第１方向（Ｙ軸方向）に沿う長さを長さＬｙ５１（厚さ）とする。長さＬｙ５１は、第１磁気素子１１Ｅの第１方向に沿う長さＬｙ１１（厚さ）よりも長いことが好ましい。長さＬｙ５１は、第２磁気素子１２Ｅの第１方向に沿う長さＬｙ１２（厚さ）よりも長いことが好ましい。長さＬｙ５１は、第３磁気素子１３Ｅの第１方向に沿う長さＬｙ１３（厚さ）よりも長いことが好ましい。長さＬｙ５１は、第４磁気素子１４Ｅの第１方向に沿う長さＬｙ１４（厚さ）よりも長いことが好ましい。磁性部材５１が厚いことで、検出対象８０からの磁界をより効果的に集め、集められた磁界を効果的に複数の磁気素子に印加できる。例えば、より高い感度が得易くなる。例えば、長さＬｙ５１は、長さＬｙ１１の２倍以上である。長さＬｙ５１は、長さＬｙ１１の１００倍以下でも良い。
【0040】
図１（ｂ）に示すように、磁気センサ１１０は、絶縁部材６５を含んでも良い。絶縁部材６５の一部は、例えば、複数の磁気素子と磁性部材５１との間に設けられる。複数の磁気素子は、例えば、基体５５と絶縁部材６５との間に設けられる。接続部材は、例えば、基体５５と絶縁部材６５との間に設けられる。絶縁部材６５が設けられることで、導電部材の安定した絶縁が得られる。
【0041】
図１（ｂ）に示すように、素子部１０Ｕは、導電部材２０を含んでも良い。例えば、導電部材２０は、第１～第４対応部２１～２４を含む。第１対応部２１は、第１磁気素子１１Ｅに対応する。第２対応部２２は、第２磁気素子１２Ｅに対応する。第３対応部２３は、第３磁気素子１３Ｅに対応する。第４対応部２４は、第４磁気素子１４Ｅに対応する。
【0042】
第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅは、第３方向（例えばＸ軸方向）に沿って延びる。第１～第４対応部２１～２４は、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの延びる方向（例えば第３方向）と交差する方向において、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅとそれぞれ重なる。例えば、第１対応部２１は、第１方向（Ｙ軸方向）において第１磁気素子１１Ｅと重なる。第２対応部２２は、第１方向において第２磁気素子１２Ｅと重なる。第３対応部２３は、第１方向において第３磁気素子１３Ｅと重なる。第４対応部２４は、第１方向において第４磁気素子１４Ｅと重なる。
【0043】
後述するように、導電部材２０には、交流成分を含む第１電流が供給される。第１電流を用いることで、検出対象８０からの磁界をより高い精度で検出できる。
【0044】
以下、複数の磁気素子、及び、導電部材２０における、電気的な接続の例について説明する。
図６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６は、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅにおける電気的な接続の例を示している。図６において、電気的な接続関係が分かりやすいように、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの空間的な配置が、図１（ａ）の例から変形して描かれている。
図６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６は、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅにおける電気的な接続の例を示している。図６において、電気的な接続関係が分かりやすいように、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの空間的な配置が、図１（ａ）の例から変形して描かれている。
【0045】
図６に示すように、第１磁気素子１１Ｅは、一端部１１Ｅｅ及び他端部１１Ｅｆを含む。一端部１１Ｅｅから他端部１１Ｅｆへの方向は、Ｘ軸方向に沿う。第２磁気素子１２Ｅは、一端部１２Ｅｅ及び他端部１２Ｅｆを含む。一端部１２Ｅｅから他端部１２Ｅｆへの方向は、Ｘ軸方向に沿う。第３磁気素子１３Ｅは、一端部１３Ｅｅ及び他端部１３Ｅｆを含む。一端部１３Ｅｅから他端部１３Ｅｆへの方向は、Ｘ軸方向に沿う。第４磁気素子１４Ｅは、一端部１４Ｅｅ及び他端部１４Ｅｆを含む。一端部１４Ｅｅから他端部１４Ｅｆへの方向は、Ｘ軸方向に沿う。一端部１１Ｅｅ及び他端部１１Ｅｆは、互いに入れ替えても良い。一端部１２Ｅｅ及び他端部１２Ｅｆは、互いに入れ替えても良い。一端部１３Ｅｅ及び他端部１３Ｅｆは、互いに入れ替えても良い。一端部１４Ｅｅ及び他端部１４Ｅｆは、互いに入れ替えても良い。
【0046】
図６に示すように、第１磁気素子１１Ｅの他端部１１Ｅｆは、第２磁気素子１２Ｅの一端部１２Ｅｅと電気的に接続される。第１磁気素子１１Ｅの一端部１１Ｅｅは、第３磁気素子１３Ｅの一端部１３Ｅｅと電気的に接続される。第３磁気素子１３Ｅの他端部１３Ｅｆは、第４磁気素子１４Ｅの一端部１４Ｅｅと電気的に接続される。第２磁気素子１２Ｅの他端部１２Ｅｆは、第４磁気素子１４Ｅの他端部１４Ｅｆと電気的に接続される。このように、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅは、ブリッジ接続される。
【0047】
図６に示すように、磁気センサ１１０は、素子電流回路７５をさらに含んでも良い。素子電流回路７５は、第１磁気素子１１Ｅの一端部１１Ｅｅと、第３磁気素子１３Ｅの一端部１３Ｅｅと、の第１接続点ＣＰ１と、第２磁気素子１２Ｅの他端部１２Ｅｆと、第４磁気素子１４Ｅの他端部１４Ｅｆと、の第２接続点ＣＰ２と、の間に素子電流Ｉｄを供給可能である。
【0048】
図６に示すように、磁気センサ１１０は、検出回路７３をさらに含んでも良い。検出回路７３は、第１磁気素子１１Ｅの他端部１１Ｅｆと、第２磁気素子１２Ｅの一端部１２Ｅｅと、の第３接続点ＣＰ３と、第３磁気素子１３Ｅの他端部１３Ｅｆと、第４磁気素子１４Ｅの一端部１４Ｅｅと、の第４接続点ＣＰ４と、の間の電位の変化を検出可能である。
【0049】
図７（ａ）～図７（ｄ）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７（ｂ）～図７（ｄ）は、導電部材２０における電気的な接続についてのいくつかの例を示している。図７（ａ）～図７（ｄ）において、電気的な接続関係が分かりやすいように、第１～第４対応部２１～２４の空間的な配置が、図１（ａ）の例から変形して描かれている。図６に例示する磁気素子の構成が、図７（ａ）～図７（ｄ）に示すいずれかの構成と組み合わされて良い。
図７（ｂ）～図７（ｄ）は、導電部材２０における電気的な接続についてのいくつかの例を示している。図７（ａ）～図７（ｄ）において、電気的な接続関係が分かりやすいように、第１～第４対応部２１～２４の空間的な配置が、図１（ａ）の例から変形して描かれている。図６に例示する磁気素子の構成が、図７（ａ）～図７（ｄ）に示すいずれかの構成と組み合わされて良い。
【0050】
図７（ａ）に示すように、第１対応部２１は、第１対応一部２１ｅ及び第１対応他部２１ｆを含む。第１対応一部２１ｅは、例えば、第１磁気素子１１Ｅの一端部１１Ｅｅに対応する。第１対応他部２１ｆは、例えば、第１磁気素子１１Ｅの他端部１１Ｅｆに対応する。例えば、第１対応一部２１ｅは、第１方向（Ｙ軸方向）において第１磁気素子１１Ｅの一端部１１Ｅｅと重なる。例えば、第１対応他部２１ｆは、第１方向において第１磁気素子１１Ｅの他端部１１Ｅｆと重なる。
【0051】
図７（ａ）に示すように、第２対応部２２は、第２対応一部２２ｅ及び第２対応他部２２ｆを含む。第２対応一部２２ｅは、例えば、第２磁気素子１２Ｅの一端部１２Ｅｅに対応する。第２対応他部２２ｆは、例えば、第２磁気素子１２Ｅの他端部１２Ｅｆに対応する。例えば、第２対応一部２２ｅは、第１方向（Ｙ軸方向）において第２磁気素子１２Ｅの一端部１２Ｅｅと重なる。例えば、第２対応他部２２ｆは、第１方向において第２磁気素子１２Ｅの他端部１２Ｅｆと重なる。
【0052】
図７（ａ）に示すように、第３対応部２３は、第３対応一部２３ｅ及び第３対応他部２３ｆを含む。第３対応一部２３ｅは、例えば、第３磁気素子１３Ｅの一端部１３Ｅｅに対応する。第３対応他部２３ｆは、例えば、第３磁気素子１３Ｅの他端部１３Ｅｆに対応する。例えば、第３対応一部２３ｅは、第１方向（Ｙ軸方向）において第３磁気素子１３Ｅの一端部１３Ｅｅと重なる。例えば、第３対応他部２３ｆは、第１方向において第３磁気素子１３Ｅの他端部１３Ｅｆと重なる。
【0053】
図７（ａ）に示すように、第４対応部２４は、第４対応一部２４ｅ及び第４対応他部２４ｆを含む。第４対応一部２４ｅは、例えば、第４磁気素子１４Ｅの一端部１４Ｅｅに対応する。第４対応他部２４ｆは、例えば、第４磁気素子１４Ｅの他端部１４Ｅｆに対応する。例えば、第４対応一部２４ｅは、第１方向（Ｙ軸方向）において第４磁気素子１４Ｅの一端部１４Ｅｅと重なる。例えば、第４対応他部２４ｆは、第１方向において第４磁気素子１４Ｅの他端部１４Ｅｆと重なる。
【0054】
図７（ａ）に示す例では、第１対応一部２１ｅは、第３対応一部２３ｅと電気的に接続される。第１対応他部２１ｆは、第２対応一部２２ｅと電気的に接続される。第３対応他部２３ｆは、第４対応一部２４ｅと電気的に接続される。第２対応他部２２ｆは、第４対応他部２４ｆと電気的に接続される。
【0055】
図７（ａ）に示すように、磁気センサ１１０は、第１電流回路７１をさらに含んでも良い。第１電流回路７１は、第１対応他部２１ｆと第２対応一部２２ｅとの第５接続点ＣＰ５と、第３対応他部２３ｆと第４対応一部２４ｅとの第６接続点ＣＰ６と、の間に交流を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。
【0056】
第１対応部２１を流れる第１電流Ｉ１による磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加される。第２対応部２２を流れる第１電流Ｉ１による磁界が第２磁気素子１２Ｅに印加される。第３対応部２３を流れる第１電流Ｉ１による磁界が第３磁気素子１３Ｅに印加される。第４対応部２４を流れる第１電流Ｉ１による磁界が第４磁気素子１４Ｅに印加される。
【0057】
例えば、素子電流Ｉｄは実質的に直流で良い。素子電流Ｉｄの向きは、図６に示す通りである。素子電流Ｉｄは、第１磁気素子１１Ｅの一端部１１Ｅｅから第１磁気素子１１Ｅの他端部１１Ｅｆへの向きに第１磁気素子１１Ｅを流れる。素子電流Ｉｄは、第２磁気素子１２Ｅの一端部１２Ｅｅから第２磁気素子１２Ｅの他端部１２Ｅｆへの向きに第２磁気素子１２Ｅを流れる。素子電流Ｉｄは、第３磁気素子１３Ｅの一端部１３Ｅｅから第３磁気素子１３Ｅの他端部１３Ｅｆへの向きに第３磁気素子１３Ｅを流れる。素子電流Ｉｄは、第４磁気素子１４Ｅの一端部１４Ｅｅから第４磁気素子１４Ｅの他端部１４Ｅｆへの向きに第４磁気素子１４Ｅを流れる。
【0058】
図７（ａ）に示す例において、例えば、導電部材２０に交流成分を含む第１電流Ｉ１が供給されたときの１つの時刻（第１時刻）において、第１電流Ｉ１の向きは、以下である。第１電流Ｉ１は、第１対応他部２１ｆから第１対応一部２１ｅへの向きに、第１対応部２１を流れる。第１電流Ｉ１は、第２対応一部２２ｅから第２対応他部２２ｆへの向きに、第２対応部２２を流れる。第１電流Ｉ１は、第３対応一部２３ｅから第３対応他部２３ｆへの向きに、第３対応部２３を流れる。第１電流Ｉ１は、第４対応他部２４ｆから第４対応一部２４ｅへの向きに、第４対応部２４を流れる。
【0059】
例えば、第２磁気素子１２Ｅを流れる素子電流Ｉｄの向きと、第１時刻において第２対応部２２を流れる第１電流Ｉ１の向きと、の関係は、第１磁気素子１１Ｅを流れる素子電流Ｉｄの向きと、第１時刻において第１対応部２１を流れる第１電流Ｉ１の向きと、の関係と逆（逆位相）である。第４磁気素子１４Ｅを流れる素子電流Ｉｄの向きと、第１時刻において第４対応部２４を流れる第１電流Ｉ１の向きと、の関係は、第３磁気素子１３Ｅを流れる素子電流Ｉｄの向きと、第１時刻において第３対応部２３を流れる第１電流Ｉ１の向きと、の関係と逆（逆位相）である。
【0060】
図７（ａ）に示した例において、第１時刻において、第１電流Ｉ１は、第１対応他部２１ｆから第１対応一部２１ｅへの向き、第２対応一部２２ｅから第２対応他部２２ｆへの向き、第３対応一部２３ｅから第３対応他部２３ｆへの向き、及び、第４対応他部２４ｆから第４対応一部２４ｅへの向きを有する。
【0061】
図７（ａ）に示す例において、直列に接続された第１対応部２１及び第３対応部２３を含む第１回路が設けられる。直列に接続された第２対応部２２及び第４対応部２４を含む第２回路が設けられる。第１回路及び第２回路が電気的に並列に接続される。
【0062】
このような第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅ、及び、第１～第４対応部２１～２４との組み合わせにより、ノイズをより抑制できる。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅから得られる信号の例については後述する。
【0063】
図７（ｂ）に示すように、磁気センサ１１０ａにおいて、第１対応一部２１ｅは、第２対応他部２２ｆと電気的に接続される。第１対応他部２１ｆは、第４対応一部２４ｅと電気的に接続される。第３対応一部２３ｅは、第４対応他部２４ｆと電気的に接続される。第３対応他部２３ｆは、第２対応一部２２ｅと電気的に接続される。
【0064】
磁気センサ１１０ａにおいて、第１電流回路７１は、第１対応一部２１ｅと第２対応他部２２ｆとの第７接続点ＣＰ７と、第３対応一部２３ｅと第４対応他部２４ｆとの第８接続点ＣＰ８と、の間に交流を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。
【0065】
磁気センサ１１０ａにおいて、１つの時刻（第１時刻）において、第１電流Ｉ１は、第１対応他部２１ｆから第１対応一部２１ｅへの向き、第２対応一部２２ｅから第２対応他部２２ｆへの向き、第３対応一部２３ｅから第３対応他部２３ｆへの向き、及び、第４対応他部２４ｆから第４対応一部２４ｅへの向きを有する。図７（ｂ）に示すこのような構成が、図６の構成と組み合わされても良い。
【0066】
図７（ｂ）に示す例において、直列に接続された第１対応部２１及び第４対応部２４を含む第１回路が設けられる。直列に接続された第２対応部２２及び第３対応部２３を含む第２回路が設けられる。第１回路及び第２回路が電気的に並列に接続される。
【0067】
図７（ｃ）に示すように、磁気センサ１１０ｂにおいて、第１対応他部２１ｆは、第４対応一部２４ｅと電気的に接続される。第３対応他部２３ｆは、第２対応一部２２ｅと電気的に接続される。第２対応他部２２ｆは、第４対応他部２４ｆと電気的に接続される。
【0068】
磁気センサ１１０ｂにおいて、第１電流回路７１は、第１対応一部２１ｅと、第３対応一部２３ｅと、の間に交流を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。
【0069】
磁気センサ１１０ｂにおいて、１つの時刻（第１時刻）において、第１電流Ｉ１は、第１対応他部２１ｆから第１対応一部２１ｅへの向き、第２対応一部２２ｅから第２対応他部２２ｆへの向き、第３対応一部２３ｅから第３対応他部２３ｆへの向き、及び、第４対応他部２４ｆから第４対応一部２４ｅへの向きを有する。図７（ｃ）に示すこのような構成が、図６の構成と組み合わされても良い。
【0070】
図７（ｃ）に示す例において、第１～第４対応部２１～２４は、電気的に互いに直列に接続される。
【0071】
図７（ｄ）に示すように、磁気センサ１１０ｃにおいて、第１対応一部２１ｅは、第２対応他部２２ｆ、第３対応他部２３ｆ及び第４対応一部２４ｅと電気的に接続される。第１対応他部２１ｆは、第２対応一部２２ｅ、第３対応一部２３ｅ及び第４対応他部２４ｆと電気的に接続される。
【0072】
磁気センサ１１０ｃにおいて、第１電流回路７１は、第１対応一部２１ｅ、第２対応他部２２ｆ、第３対応他部２３ｆ及び第４対応一部２４ｅの第９接続点ＣＰ９と、第１対応他部２１ｆ、第２対応一部２２ｅ、第３対応一部２３ｅ及び第４対応他部２４ｆの第１０接続点ＣＰ１０と、の間に交流を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。
【0073】
磁気センサ１１０ｃにおいて、１つの時刻（第１時刻）において、第１電流Ｉ１は、第１対応他部２１ｆから第１対応一部２１ｅへの向き、第２対応一部２２ｅから第２対応他部２２ｆへの向き、第３対応一部２３ｅから第３対応他部２３ｆへの向き、及び、第４対応他部２４ｆから第４対応一部２４ｅへの向きを有する。図７（ｄ）に示すこのような構成が、図６の構成と組み合わされても良い。
【0074】
図７（ｄ）に示す例において、第１～第４対応部２１～２４は、電気的に互いに並列に接続される。
【0075】
素子電流回路７５、検出回路７３及び第１電流回路７１は、制御回路部７０に含まれても良い。
【0076】
図６に示す例では、第１磁気素子１１Ｅと電気的に直列に接続される磁気素子が第２磁気素子１２Ｅとされている。第３磁気素子１３Ｅと電気的に直列に接続される磁気素子が第４磁気素子１４Ｅとされている。第１磁気素子１１Ｅ及び第２磁気素子１２Ｅを含む組が、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅを含む組と、電気的に並列に接続される。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの空間的な配置は、種々の変形が可能である。
【0077】
第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅの電気抵抗は、例えば、外部磁界に対して実質的に偶関数の特性を有する。電気抵抗は、例えば、導電部材２０（第１～第４対応部２１～２４）を流れる電流に対して実質的に偶関数の特性を有する。偶関数の特性を有する磁気素子に、交流を含む第１電流Ｉ１に基づく交流磁界が印加されることで、後述するように、より高い感度での検出が可能になる。
【0078】
以下、導電部材２０に電流が流れたときの磁気素子（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。以下では、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗について説明する。以下の説明は、第２～第４磁気素子１２Ｅ～１４Ｅに適用できる。
【0079】
図８（ａ）及び図８（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、導電部材２０（例えば第１対応部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８（ａ）及び図８（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、導電部材２０（例えば第１対応部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８（ａ）及び図８（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。
【0080】
例えば、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、第１対応部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対応部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対応部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。
【0081】
図８（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。第１値Ｒ１は、例えば、電気抵抗の最低値である。図８（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。第１値Ｒ１は、例えば、電気抵抗の最高値である。
【0082】
例えば、導電部材２０（第１対応部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。
【0083】
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。
【0084】
【0085】
図９（ａ）及び図９（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９（ａ）及び図９（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、Ｚ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９（ａ）及び図９（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、Ｚ軸方向の磁界）に対して偶関数の特性を有する。
【0086】
図９（ａ）及び図９（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。
【0087】
図９（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９（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。
【0088】
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。導電部材２０（第１対応部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。導電部材２０（第１対応部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。
【0089】
図１０（ａ）～図１０（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１０（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１０（ｂ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが正のときの特性を示す。図１０（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１０（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１０（ｂ）は、信号磁界Ｈｓｉｇが正のときの特性を示す。図１０（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。
【0090】
図１０（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、低い抵抗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。
【0091】
図１０（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は低くなる。
【0092】
図１０（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は高くなる。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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１１２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、磁性部材５１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。
【0097】
図１１（ａ）及び図１１（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１１（ａ）は、平面図である。図１１（ｂ）は、断面図である。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１１は、基体５５と、磁性部材５１と、素子部１０Ｕと、を含む。磁気センサ１１１においても、素子部１０Ｕは、複数の磁気素子（第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅなど）を含む。磁気センサ１１１においては、複数の磁気素子の少なくともいずれか（例えば、第１磁気素子１１Ｅ）は、Ｚ軸方向において、磁性部材５１と重ならない。磁気センサ１１１におけるこれ以外の構成は、磁気センサ１１０における構成と同様で良い。磁気センサ１１１においても、高い感度が得られる。
図１１（ａ）は、平面図である。図１１（ｂ）は、断面図である。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１１は、基体５５と、磁性部材５１と、素子部１０Ｕと、を含む。磁気センサ１１１においても、素子部１０Ｕは、複数の磁気素子（第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅなど）を含む。磁気センサ１１１においては、複数の磁気素子の少なくともいずれか（例えば、第１磁気素子１１Ｅ）は、Ｚ軸方向において、磁性部材５１と重ならない。磁気センサ１１１におけるこれ以外の構成は、磁気センサ１１０における構成と同様で良い。磁気センサ１１１においても、高い感度が得られる。
【0098】
図１２（ａ）及び図１２（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１２（ａ）は、平面図である。図１２（ｂ）は、断面図である。
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２は、基体５５と、磁性部材５１と、素子部１０Ｕと、を含む。磁気センサ１１２においては、素子部１０Ｕは、２つの磁気素子（第１磁気素子１１Ｅ及び第２磁気素子１２Ｅ）を含む。磁気センサ１１２におけるこれ以外の構成は、磁気センサ１１０における構成と同様で良い。磁気センサ１１２においても、高い感度が得られる。
図１２（ａ）は、平面図である。図１２（ｂ）は、断面図である。
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２は、基体５５と、磁性部材５１と、素子部１０Ｕと、を含む。磁気センサ１１２においては、素子部１０Ｕは、２つの磁気素子（第１磁気素子１１Ｅ及び第２磁気素子１２Ｅ）を含む。磁気センサ１１２におけるこれ以外の構成は、磁気センサ１１０における構成と同様で良い。磁気センサ１１２においても、高い感度が得られる。
【0099】
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図である。
図１３（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２においては、素子部１０Ｕは、第１磁気素子１１Ｅ、第２磁気素子１２Ｅ、第１抵抗素子１１Ｒ及び第２抵抗素子１２Ｒを含む。磁気センサ１１２におけるこれ以外の構成は、例えば、磁気センサ１１０と同じで良い。
図１３（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２においては、素子部１０Ｕは、第１磁気素子１１Ｅ、第２磁気素子１２Ｅ、第１抵抗素子１１Ｒ及び第２抵抗素子１２Ｒを含む。磁気センサ１１２におけるこれ以外の構成は、例えば、磁気センサ１１０と同じで良い。
【0100】
図１３（ａ）に示すように、磁気センサ１１２において、第１磁気素子１１Ｅの一端部１１Ｅｅは、第１抵抗素子１１Ｒの一端部１１Ｒｅと電気的に接続される。第１磁気素子１１Ｅの他端部１１Ｅｆは、第２磁気素子１２Ｅの一端部１２Ｅｅと電気的に接続される。第１抵抗素子１１Ｒの他端部１１Ｒｆは、第２抵抗素子１２Ｒの一端部１２Ｒｅと電気的に接続される。第２磁気素子１２Ｅの他端部１２Ｅｆは、第２抵抗素子１２Ｒの他端部１２Ｒｆと電気的に接続される。
【0101】
図１３（ｂ）に示すように、素子電流回路７５は、第１磁気素子１１Ｅの一端部１１Ｅｅ及び第１抵抗素子１１Ｒの一端部１１Ｒｅの第１接続点ＣＰ１と、第２磁気素子１２Ｅの他端部１２Ｅｆ及び第２抵抗素子１２Ｒの他端部１２Ｒｆの第２接続点ＣＰ２と、の間に素子電流Ｉｄを供給可能である。
【0102】
検出回路７３は、第１磁気素子１１Ｅの他端部１１Ｅｆ及び第２磁気素子１２Ｅの一端部１２Ｅｅの第３接続点ＣＰ３と、第１抵抗素子１１Ｒの他端部１１Ｒｆ及び第２抵抗素子１２Ｒの一端部１２Ｒｅの第４接続点ＣＰ４と、の間の電位の変化を検出可能である。
【0103】
図１３（ｂ）に示すように、第１対応他部２１ｆは、第２対応一部２２ｅと電気的に接続される。第１対応一部２１ｅは、第２対応他部２２ｆと電気的に接続される。第１電流回路７１は、第１対応他部２１ｆ及び第２対応一部２２ｅの第５接続点ＣＰ５と、第１対応一部２１ｅ及び第２対応他部２２ｆの第６接続点ＣＰ６と、の間に交流を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。
【0104】
（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。
【0105】
図１４は、第２実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図１４に示すように、実施形態に係る検査装置５５０は、実施形態に係る磁気センサ（図１４の例では、磁気センサ１１０）と、処理部７８と、を含む。処理部７８は、磁気センサ１１０から得られる出力信号ＳｉｇＸを処理する。この例では、処理部７８は、センサ制御回路部７５ｃ、第１ロックインアンプ７５ａ、及び、第２ロックインアンプ７５ｂを含む。例えば、センサ制御回路部７５ｃにより、第１電流回路７１が制御され、第１電流回路７１から、交流成分を含む第１電流Ｉ１がセンサ部１０Ｓに供給される。第１電流Ｉ１の交流成分の周波数は、例えば、１００ｋＨｚ以下である。素子電流回路７５から、素子電流Ｉｄがセンサ部１０Ｓに供給される。センサ部１０Ｓは、例えば、素子部１０Ｕを含む。検出回路７３により、センサ部１０Ｓにおける電位の変化が検出される。例えば、検出回路７３の出力が、出力信号ＳｉｇＸとなる。
図１４に示すように、実施形態に係る検査装置５５０は、実施形態に係る磁気センサ（図１４の例では、磁気センサ１１０）と、処理部７８と、を含む。処理部７８は、磁気センサ１１０から得られる出力信号ＳｉｇＸを処理する。この例では、処理部７８は、センサ制御回路部７５ｃ、第１ロックインアンプ７５ａ、及び、第２ロックインアンプ７５ｂを含む。例えば、センサ制御回路部７５ｃにより、第１電流回路７１が制御され、第１電流回路７１から、交流成分を含む第１電流Ｉ１がセンサ部１０Ｓに供給される。第１電流Ｉ１の交流成分の周波数は、例えば、１００ｋＨｚ以下である。素子電流回路７５から、素子電流Ｉｄがセンサ部１０Ｓに供給される。センサ部１０Ｓは、例えば、素子部１０Ｕを含む。検出回路７３により、センサ部１０Ｓにおける電位の変化が検出される。例えば、検出回路７３の出力が、出力信号ＳｉｇＸとなる。
【0106】
この例では、検査装置５５０は、磁界印加部７６Ａを含む。磁界印加部７６Ａは、検出対象８０に磁界を印加可能である。検出対象８０は、例えば、検査対象である。検出対象８０は、少なくとも、金属などの検査導電部材８０ｃを含む。磁界印加部７６Ａによる磁界が検査導電部材８０ｃに印加されると、例えば、検査導電部材８０ｃにおいて渦電流が発生する。検査導電部材８０ｃに傷などがあると、渦電流の状態が変化する。渦電流による磁界が、磁気センサ（例えば磁気センサ１１０など）により検出されることで、検査導電部材８０ｃの状態（例えば傷など）が検査できる。磁界印加部７６Ａは、例えば、渦電流発生部である。
【0107】
この例では、磁界印加部７６Ａは、印加制御回路部７６ａ、駆動アンプ７６ｂ及びコイル７６ｃを含む。印加制御回路部７６ａによる制御により、駆動アンプ７６ｂに電流が供給される。電流は、例えば、交流である。電流の周波数は、例えば、渦電流励起周波数である。渦電流励起周波数は、例えば、１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下である。渦電流励起周波数は、例えば、１００ｋＨｚ未満でも良い。
【0108】
例えば、センサ制御回路部７５ｃから、第１電流Ｉ１の交流成分の周波数に関する情報（例えば信号でも良い）が、参照波（参照信号）として、第１ロックインアンプ７５ａに供給される。第１ロックインアンプ７５ａの出力が第２ロックインアンプ７５ｂに供給される。印加制御回路部７６ａから、渦電流励起周波数に関する情報（例えば信号でも良い）が、参照波（参照信号）として、第２ロックインアンプ７５ｂに供給される。第２ロックインアンプ７５ｂは、渦電流励起周波数に応じた信号成分を出力可能である。
【0109】
このように、例えば、処理部７８は、第１ロックインアンプ７５ａを含む。第１ロックインアンプ７５ａには、磁気センサ１１０から得られる出力信号ＳｉｇＸと、第１電流Ｉ１に含まれる交流成分の周波数に対応する信号ＳｉｇＲ１と、が入力される。第１ロックインアンプ７５ａは、第１電流Ｉ１に含まれる交流成分の周波数に対応する信号ＳｉｇＲ１を参照波（参照信号）とした出力信号ＳｉｇＸ１を出力可能である。第１ロックインアンプ７５ａが設けられることで、ノイズを抑制して、高感度の検出が可能になる。
【0110】
処理部７８は、第２ロックインアンプ７５ｂをさらに含んでも良い。第２ロックインアンプ７５ｂには、第１ロックインアンプ７５ａの出力信号ＳｉｇＸ１と、検出対象８０（検査対象）に向けて供給される供給信号（この例では磁界印加部７６Ａによる磁界）の周波数（渦電流励起周波数）に対応する信号ＳｉｇＲ２と、が入力される。第２ロックインアンプ７５ｂは、検出対象８０（検査対象）に向けて供給される供給信号の周波数に対応する信号ＳｉｇＲ２を参照波（参照信号）とした出力信号ＳｉｇＸ２を出力可能である。第２ロックインアンプ７５ｂが設けられることで、ノイズをさらに抑制して、さらに高感度の検出が可能になる。
【0111】
検査装置５５０により、検出対象８０の検査導電部材８０ｃの傷などの異常を検査できる。
【0112】
図１５は、第２実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図１５に示すように、実施形態に係る検査装置５５１は、実施形態に係る磁気センサ（例えば磁気センサ１１０）と、処理部７８と、を含む。検査装置５５１における、磁気センサ及び処理部７８の構成は、検査装置５５０におけるそれらの構成と同様で良い。この例においては、検査装置５５１は、検出対象駆動部７６Ｂを含む。検出対象駆動部７６Ｂは、検出対象８０に含まれる検査導電部材８０ｃに電流を供給可能である。検査導電部材８０ｃは、例えば、検出対象８０に含まれる配線である。検査導電部材８０ｃに流れる電流８０ｉによる磁界が磁気センサ１１０により検出される。磁気センサ１１０による検出結果による異常に基づいて、検査導電部材８０ｃを検査できる。検出対象８０は、例えば、半導体装置などの電子装置でも良い。検出対象８０は、例えば、電池などでも良い。
図１５に示すように、実施形態に係る検査装置５５１は、実施形態に係る磁気センサ（例えば磁気センサ１１０）と、処理部７８と、を含む。検査装置５５１における、磁気センサ及び処理部７８の構成は、検査装置５５０におけるそれらの構成と同様で良い。この例においては、検査装置５５１は、検出対象駆動部７６Ｂを含む。検出対象駆動部７６Ｂは、検出対象８０に含まれる検査導電部材８０ｃに電流を供給可能である。検査導電部材８０ｃは、例えば、検出対象８０に含まれる配線である。検査導電部材８０ｃに流れる電流８０ｉによる磁界が磁気センサ１１０により検出される。磁気センサ１１０による検出結果による異常に基づいて、検査導電部材８０ｃを検査できる。検出対象８０は、例えば、半導体装置などの電子装置でも良い。検出対象８０は、例えば、電池などでも良い。
【0113】
この例では、検出対象駆動部７６Ｂは、印加制御回路部７６ａ及び駆動アンプ７６ｂを含む。印加制御回路部７６ａによる制御により、駆動アンプ７６ｂが制御され、駆動アンプ７６ｂから、検査導電部材８０ｃに電流が供給される。電流は、例えば、交流である。例えば、検査導電部材８０ｃに交流電流を供給する。交流電流の周波数は、例えば、１０Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下である。周波数は、例えば、１００ｋＨｚ未満でも良い。この例においても、第１ロックインアンプ７５ａ及び第２ロックインアンプ７５ｂが設けられることで、例えば、ノイズを抑制して、高感度の検出が可能になる。検査装置５５１の１つの例において、複数の磁気センサ（例えば複数の磁気センサ１１０）が設けられても良い。複数の磁気センサは、例えば、センサアレイである。センサアレイにより、検査導電部材８０ｃを短時間で検査できる。検査装置５５１の１つの例において、磁気センサ（例えば磁気センサ１１０）がスキャンされて、検査導電部材８０ｃが検査されても良い。
【0114】
図１６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１６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１６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。
【0115】
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。
【0116】
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。
【0117】
図１７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１７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つの方向に沿って並ぶ。複数の磁気センサ１１０は、例えば、基体の上に設けられる。
図１７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つの方向に沿って並ぶ。複数の磁気センサ１１０は、例えば、基体の上に設けられる。
【0118】
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。
【0119】
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１８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１８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１８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。
【0120】
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。
【0121】
図１８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。
【0122】
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。
【0123】
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。
【0124】
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。
【0125】
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。
【0126】
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。例えば、ＭＲＩまたはＥＥＧなどのデータ部５１４がデータ処理部５１２と接続される。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。
【0127】
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。
【0128】
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。
【0129】
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。
【0130】
図１８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。
【0131】
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。
【0132】
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。
【0133】
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１８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。
【0134】
【0135】
図１９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１８に関して説明した入出力と同様である。図１９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１８に関して説明した処理と同様である。
【0136】
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。
【0137】
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。
【0138】
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）
基体端部を含む基体と、
磁性部材であって、前記基体から前記磁性部材への方向は第１方向に沿う、前記磁性部材と、
素子部であって、前記素子部は、第１磁気素子及び第２磁気素子を含み、前記第１方向と交差する第２方向における前記第１磁気素子の位置及び前記第２磁気素子の位置は、前記第２方向における前記基体端部の位置と、前記第２方向における前記磁性部材の位置と、の間にあり、前記基体端部と前記素子部との間の前記第２方向に沿う第１距離は、前記素子部と前記磁性部材との間の前記第２方向に沿う第２距離よりも長い、前記素子部と、
を備えた磁気センサ。
（構成１）
基体端部を含む基体と、
磁性部材であって、前記基体から前記磁性部材への方向は第１方向に沿う、前記磁性部材と、
素子部であって、前記素子部は、第１磁気素子及び第２磁気素子を含み、前記第１方向と交差する第２方向における前記第１磁気素子の位置及び前記第２磁気素子の位置は、前記第２方向における前記基体端部の位置と、前記第２方向における前記磁性部材の位置と、の間にあり、前記基体端部と前記素子部との間の前記第２方向に沿う第１距離は、前記素子部と前記磁性部材との間の前記第２方向に沿う第２距離よりも長い、前記素子部と、
を備えた磁気センサ。
【0139】
（構成２）
前記第１距離は、前記第２距離の２倍以上である、構成１記載の磁気センサ。
前記第１距離は、前記第２距離の２倍以上である、構成１記載の磁気センサ。
【0140】
（構成３）
前記第１距離は、前記第２距離の１００倍以下である、構成１または２に記載の磁気センサ。
前記第１距離は、前記第２距離の１００倍以下である、構成１または２に記載の磁気センサ。
【0141】
（構成４）
前記第２距離は、５０μｍ以下である、構成１または２に記載の磁気センサ。
前記第２距離は、５０μｍ以下である、構成１または２に記載の磁気センサ。
【0142】
（構成５）
前記第１磁気素子の第３方向に沿う長さは、前記第１磁気素子の前記第２方向に沿う長さよりも長く、前記第３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し、
前記第２磁気素子の第３方向に沿う長さは、前記第２磁気素子の前記第２方向に沿う長さよりも長い、構成１～４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の第３方向に沿う長さは、前記第１磁気素子の前記第２方向に沿う長さよりも長く、前記第３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し、
前記第２磁気素子の第３方向に沿う長さは、前記第２磁気素子の前記第２方向に沿う長さよりも長い、構成１～４のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0143】
（構成６）
前記素子部は、交流成分を含む第１電流が流れることが可能な導電部材をさらに含み、
前記導電部材は、
前記第１方向において前記第１磁気素子と重なる第１対応部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子と重なる第２対応部と、
を含む、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記素子部は、交流成分を含む第１電流が流れることが可能な導電部材をさらに含み、
前記導電部材は、
前記第１方向において前記第１磁気素子と重なる第１対応部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子と重なる第２対応部と、
を含む、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0144】
（構成７）
前記素子部は、第３磁気素子及び第４磁気素子をさらに含み、
前記第１磁気素子から前記第３磁気素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１磁気素子から前記第４磁気素子への方向は、前記第２方向に沿う、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記素子部は、第３磁気素子及び第４磁気素子をさらに含み、
前記第１磁気素子から前記第３磁気素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１磁気素子から前記第４磁気素子への方向は、前記第２方向に沿う、構成１～５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0145】
（構成８）
前記素子部は、交流成分を含む第１電流が流れることが可能な導電部材をさらに含み、
前記導電部材は、
前記第１方向において前記第１磁気素子と重なる第１対応部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子と重なる第２対応部と、
前記第１方向において前記第３磁気素子と重なる第３対応部と、
前記第１方向において前記第４磁気素子と重なる第４対応部と、
を含む、構成７記載の磁気センサ。
前記素子部は、交流成分を含む第１電流が流れることが可能な導電部材をさらに含み、
前記導電部材は、
前記第１方向において前記第１磁気素子と重なる第１対応部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子と重なる第２対応部と、
前記第１方向において前記第３磁気素子と重なる第３対応部と、
前記第１方向において前記第４磁気素子と重なる第４対応部と、
を含む、構成７記載の磁気センサ。
【0146】
（構成９）
前記第１磁気素子の他端部は、前記第２磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の一端部は、前記第３磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の他端部と電気的に接続され、
前記第１対応部は、
前記第１磁気素子の前記一端部に対応する第１対応一部と、
前記第１磁気素子の前記他端部に対応する第１対応他部と
を含み、
前記第２対応部は、
前記第２磁気素子の前記一端部に対応する第２対応一部と、
前記第２磁気素子の前記他端部に対応する第２対応他部と、
を含み、
前記第３対応部は、
前記第３磁気素子の前記一端部に対応する第３対応一部と、
前記第３磁気素子の前記他端部に対応する第３対応他部と
を含み、
前記第４対応部は、
前記第４磁気素子の前記一端部に対応する第４対応一部と、
前記第４磁気素子の前記他端部に対応する第４対応他部と、
を含み、
前記導電部材に交流成分を含む第１電流が供給されたときの第１時刻において、
素子電流は、前記第１磁気素子の前記一端部から前記第１磁気素子の前記他端部への向きに前記第１磁気素子を流れ、
前記素子電流は、前記第２磁気素子の前記一端部から前記第２磁気素子の前記他端部への向きに前記第２磁気素子を流れ、
前記素子電流は、前記第３磁気素子の前記一端部から前記第３磁気素子の前記他端部への向きに前記第３磁気素子を流れ、
前記素子電流は、前記第４磁気素子の前記一端部から前記第４磁気素子の前記他端部への向きに前記第４磁気素子を流れ、
前記第１電流は、前記第１対応他部から前記第１対応一部への向きに、前記第１対応部を流れ、
前記第１電流は、前記第２対応一部から前記第２対応他部への向きに、前記第２対応部を流れる、
前記第１電流は、前記第３対応一部から前記第３対応他部への向きに、前記第３対応部を流れる、
前記第１電流は、前記第４対応他部から前記第４対応一部への向きに、前記第４対応部を流れる、構成８記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の他端部は、前記第２磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の一端部は、前記第３磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の他端部と電気的に接続され、
前記第１対応部は、
前記第１磁気素子の前記一端部に対応する第１対応一部と、
前記第１磁気素子の前記他端部に対応する第１対応他部と
を含み、
前記第２対応部は、
前記第２磁気素子の前記一端部に対応する第２対応一部と、
前記第２磁気素子の前記他端部に対応する第２対応他部と、
を含み、
前記第３対応部は、
前記第３磁気素子の前記一端部に対応する第３対応一部と、
前記第３磁気素子の前記他端部に対応する第３対応他部と
を含み、
前記第４対応部は、
前記第４磁気素子の前記一端部に対応する第４対応一部と、
前記第４磁気素子の前記他端部に対応する第４対応他部と、
を含み、
前記導電部材に交流成分を含む第１電流が供給されたときの第１時刻において、
素子電流は、前記第１磁気素子の前記一端部から前記第１磁気素子の前記他端部への向きに前記第１磁気素子を流れ、
前記素子電流は、前記第２磁気素子の前記一端部から前記第２磁気素子の前記他端部への向きに前記第２磁気素子を流れ、
前記素子電流は、前記第３磁気素子の前記一端部から前記第３磁気素子の前記他端部への向きに前記第３磁気素子を流れ、
前記素子電流は、前記第４磁気素子の前記一端部から前記第４磁気素子の前記他端部への向きに前記第４磁気素子を流れ、
前記第１電流は、前記第１対応他部から前記第１対応一部への向きに、前記第１対応部を流れ、
前記第１電流は、前記第２対応一部から前記第２対応他部への向きに、前記第２対応部を流れる、
前記第１電流は、前記第３対応一部から前記第３対応他部への向きに、前記第３対応部を流れる、
前記第１電流は、前記第４対応他部から前記第４対応一部への向きに、前記第４対応部を流れる、構成８記載の磁気センサ。
【0147】
（構成１０）
前記第１磁気素子の他端部は、前記第２磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の一端部は、前記第３磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の他端部と電気的に接続され、
前記第１対応部は、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記一端部と重なる第１対応一部と、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記他端部と重なる第１対応他部と
を含み、
前記第２対応部は、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記一端部と重なる第２対応一部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記他端部と重なる第２対応他部と、
を含み、
前記第３対応部は、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記一端部と重なる第３対応一部と、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記他端部と重なる第３対応他部と
を含み、
前記第４対応部は、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記一端部と重なる第４対応一部と、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記他端部と重なる第４対応他部と、
を含み、
前記第１対応一部は、前記第３対応一部と電気的に接続され、
前記第１対応他部は、前記第２対応一部と電気的に接続され、
前記第３対応他部は、前記第４対応一部と電気的に接続され、
前記第２対応他部は、前記第４対応他部と電気的に接続された、構成８記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の他端部は、前記第２磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の一端部は、前記第３磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の他端部と電気的に接続され、
前記第１対応部は、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記一端部と重なる第１対応一部と、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記他端部と重なる第１対応他部と
を含み、
前記第２対応部は、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記一端部と重なる第２対応一部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記他端部と重なる第２対応他部と、
を含み、
前記第３対応部は、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記一端部と重なる第３対応一部と、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記他端部と重なる第３対応他部と
を含み、
前記第４対応部は、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記一端部と重なる第４対応一部と、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記他端部と重なる第４対応他部と、
を含み、
前記第１対応一部は、前記第３対応一部と電気的に接続され、
前記第１対応他部は、前記第２対応一部と電気的に接続され、
前記第３対応他部は、前記第４対応一部と電気的に接続され、
前記第２対応他部は、前記第４対応他部と電気的に接続された、構成８記載の磁気センサ。
【0148】
（構成１１）
第１電流回路をさらに備え、
前記第１電流回路は、前記第１対応他部と前記第２対応一部との第５接続点と、前記第３対応他部と前記第４対応一部との第６接続点と、の間に交流を含む第１電流を供給可能である、構成１０記載の磁気センサ。
第１電流回路をさらに備え、
前記第１電流回路は、前記第１対応他部と前記第２対応一部との第５接続点と、前記第３対応他部と前記第４対応一部との第６接続点と、の間に交流を含む第１電流を供給可能である、構成１０記載の磁気センサ。
【0149】
（構成１２）
前記第１磁気素子の他端部は、前記第２磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の一端部は、前記第３磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の他端部と電気的に接続され、
前記第１対応部は、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記一端部と重なる第１対応一部と、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記他端部と重なる第１対応他部と
を含み、
前記第２対応部は、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記一端部と重なる第２対応一部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記他端部と重なる第２対応他部と、
を含み、
前記第３対応部は、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記一端部と重なる第３対応一部と、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記他端部と重なる第３対応他部と
を含み、
前記第４対応部は、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記一端部と重なる第４対応一部と、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記他端部と重なる第４対応他部と、
を含み、
前記第１対応一部は、前記第２対応他部と電気的に接続され、
前記第１対応他部は、前記第２対応一部と電気的に接続され、
前記第３対応一部は、前記第４対応他部と電気的に接続され、
前記第３対応他部は、前記第４対応一部と電気的に接続された、構成８記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の他端部は、前記第２磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の一端部は、前記第３磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の他端部と電気的に接続され、
前記第１対応部は、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記一端部と重なる第１対応一部と、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記他端部と重なる第１対応他部と
を含み、
前記第２対応部は、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記一端部と重なる第２対応一部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記他端部と重なる第２対応他部と、
を含み、
前記第３対応部は、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記一端部と重なる第３対応一部と、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記他端部と重なる第３対応他部と
を含み、
前記第４対応部は、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記一端部と重なる第４対応一部と、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記他端部と重なる第４対応他部と、
を含み、
前記第１対応一部は、前記第２対応他部と電気的に接続され、
前記第１対応他部は、前記第２対応一部と電気的に接続され、
前記第３対応一部は、前記第４対応他部と電気的に接続され、
前記第３対応他部は、前記第４対応一部と電気的に接続された、構成８記載の磁気センサ。
【0150】
（構成１３）
第１電流回路をさらに備え、
前記第１電流回路は、前記第１対応他部と前記第２対応一部との第５接続点と、前記第１対応一部と前記第２対応他部との第７接続点と、の間、及び、前記第３対応他部と前記第４対応一部との第６接続点と、前記第３対応一部と前記第４対応他部との前記第７接続点と、の間に交流を含む第１電流を供給可能である、構成１２記載の磁気センサ。
第１電流回路をさらに備え、
前記第１電流回路は、前記第１対応他部と前記第２対応一部との第５接続点と、前記第１対応一部と前記第２対応他部との第７接続点と、の間、及び、前記第３対応他部と前記第４対応一部との第６接続点と、前記第３対応一部と前記第４対応他部との前記第７接続点と、の間に交流を含む第１電流を供給可能である、構成１２記載の磁気センサ。
【0151】
（構成１４）
前記第１磁気素子の他端部は、前記第２磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の一端部は、前記第３磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の他端部と電気的に接続され、
前記第１対応部は、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記一端部と重なる第１対応一部と、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記他端部と重なる第１対応他部と
を含み、
前記第２対応部は、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記一端部と重なる第２対応一部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記他端部と重なる第２対応他部と、
を含み、
前記第３対応部は、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記一端部と重なる第３対応一部と、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記他端部と重なる第３対応他部と
を含み、
前記第４対応部は、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記一端部と重なる第４対応一部と、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記他端部と重なる第４対応他部と、
を含み、
前記第１対応一部は、前記第４対応他部と電気的に接続され、
前記第１対応他部は、前記第２対応一部と電気的に接続され、
前記第２対応他部は、前記第３対応一部と電気的に接続され、
前記第３対応他部は、前記第４対応一部と電気的に接続された、構成８記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子の他端部は、前記第２磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第１磁気素子の一端部は、前記第３磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第３磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の一端部と電気的に接続され、
前記第２磁気素子の他端部は、前記第４磁気素子の他端部と電気的に接続され、
前記第１対応部は、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記一端部と重なる第１対応一部と、
前記第１方向において前記第１磁気素子の前記他端部と重なる第１対応他部と
を含み、
前記第２対応部は、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記一端部と重なる第２対応一部と、
前記第１方向において前記第２磁気素子の前記他端部と重なる第２対応他部と、
を含み、
前記第３対応部は、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記一端部と重なる第３対応一部と、
前記第１方向において前記第３磁気素子の前記他端部と重なる第３対応他部と
を含み、
前記第４対応部は、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記一端部と重なる第４対応一部と、
前記第１方向において前記第４磁気素子の前記他端部と重なる第４対応他部と、
を含み、
前記第１対応一部は、前記第４対応他部と電気的に接続され、
前記第１対応他部は、前記第２対応一部と電気的に接続され、
前記第２対応他部は、前記第３対応一部と電気的に接続され、
前記第３対応他部は、前記第４対応一部と電気的に接続された、構成８記載の磁気センサ。
【0152】
（構成１５）
第１電流回路をさらに備え、
前記第１電流回路は、前記第１対応一部と前記第４対応他部との第８接続点と、前記第２対応他部と前記第３対応一部との第９接続点と、の間に交流を含む第１電流を供給可能である、構成１４記載の磁気センサ。
第１電流回路をさらに備え、
前記第１電流回路は、前記第１対応一部と前記第４対応他部との第８接続点と、前記第２対応他部と前記第３対応一部との第９接続点と、の間に交流を含む第１電流を供給可能である、構成１４記載の磁気センサ。
【0153】
（構成１６）
素子電流回路をさらに備え、
前記素子電流回路は、前記第１磁気素子の前記一端部と前記第３磁気素子の前記一端部との第１接続点と、前記第２磁気素子の前記他端部と前記第４磁気素子の前記他端部との第２接続点と、の間に素子電流を供給可能である、構成１０～１５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
素子電流回路をさらに備え、
前記素子電流回路は、前記第１磁気素子の前記一端部と前記第３磁気素子の前記一端部との第１接続点と、前記第２磁気素子の前記他端部と前記第４磁気素子の前記他端部との第２接続点と、の間に素子電流を供給可能である、構成１０～１５のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0154】
（構成１７）
検出回路をさらに備え、
前記検出回路は、前記第１磁気素子の前記他端部と前記第２磁気素子の前記一端部との第３接続点と、前記第３磁気素子の前記他端部と前記第４磁気素子の前記一端部との第４接続点と、の間の電位の変化を検出可能である、構成１６記載の磁気センサ。
検出回路をさらに備え、
前記検出回路は、前記第１磁気素子の前記他端部と前記第２磁気素子の前記一端部との第３接続点と、前記第３磁気素子の前記他端部と前記第４磁気素子の前記一端部との第４接続点と、の間の電位の変化を検出可能である、構成１６記載の磁気センサ。
【0155】
（構成１８）
前記第１磁気素子は、前記第２方向で前記磁性部材と重なる、構成１～１７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
前記第１磁気素子は、前記第２方向で前記磁性部材と重なる、構成１～１７のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0156】
（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方向において前記第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、
を含む、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方向において前記第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、
を含む、構成１～１８のいずれか１つに記載の磁気センサ。
【0157】
（構成２０）
構成１～１９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１～１９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。
【0158】
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。
【0159】
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。
【0160】
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、導電部材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。
【0161】
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。
【0162】
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。
【0163】
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。
【0164】
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】
【0165】
１０Ｓ…センサ部、 １０Ｕ…素子部、 １１～１４…第１～第４磁性層、 １１Ｅ～１４Ｅ…第１～第４磁気素子、 １１Ｅｅ～１４Ｅｅ…一端、 １１Ｅｆ～１４Ｅｆ…他端、 １１Ｒ、１２Ｒ…第１、第２抵抗素子、 １１Ｒｅ、１２Ｒｅ…一端部、 １１Ｒｆ、１２Ｒｆ…他端部、 １１ｎ～１４ｎ…第１～第４非磁性層、 １１ｏ～１４ｏ…第１～第４対向磁性層、 ２０…導電部材、 ２１～２４…第１～第４対応部、 ２１ｅ～２４ｅ…第１～第４対応一部、 ２１ｆ～２４ｆ…第１～第４対応他部、 ５１…磁性部材、 ５５…基体、 ５５ｅ…基体端部、 ６５…絶縁部材、 ７０…制御回路部、 ７１…第１電流回路、 ７３…検出回路、 ７５…素子電流回路、 ７５ａ、７５ｂ…第１、第２ロックインアンプ、 ７５ｃ…センサ制御回路部、 ７６Ａ…磁界印加部、 ７６Ｂ…検出対象駆動部、 ７６ａ…印加制御回路部、 ７６ｂ…駆動アンプ、 ７６ｃ…コイル、 ７８…処理部、 ８０…検出対象、 ８０ｃ…検査導電部材、 ８０ｉ…電流、 １１０、１１０ａ～１１０ｃ、１１１、１１２、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…診断装置、 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、 ５１４…データ部、 ５１６…画像化診断部、 ５５０、５５１…検査装置、 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、 Ｂｘ１…パラメータ、 Ｂｘ２…ばらつきパラメータ、 ＣＦ１～ＣＦ６…第１～第６モデル、 ＣＰ１～ＣＰ１０…第１～第１０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、 Ｈｚ１…磁界、 Ｉ１…第１電流、 Ｉａ１～Ｉａ３…第１～第３値電流、 Ｉｄ…素子電流、 Ｌｘ１～Ｌｘ４、Ｌｙ１１～Ｌｙ１４、Ｌｙ５１、Ｌｚ１～Ｌｚ４…長さ、 Ｒ、Ｒｏ…抵抗、 Ｒ１～Ｒ４…第１～第４値、 Ｒｘ…電気抵抗、 Ｒｚ１…比、 ＳｉｇＲ１、ＳｉｇＲ２…信号、 ＳｉｇＸ、ＳｉｇＸ１、ＳｉｇＸ２…出力信号、 ｄｚ１、ｄｚ２…第１、第２距離、 ｐＺ…位置
【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】
【図19】