特許 7426956 磁気センサ及び検査装置

(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】 4

(21)【出願番号】P 2021003268

(22)【出願日】2021-01-13

(65)【公開番号】P2022108344

(43)【公開日】2022-07-26

【審査請求日】2023-02-14

(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】岩崎 仁志

(72)【発明者】

【氏名】白鳥 聡志

(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】山田 健一郎

【審査官】小川 浩史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２５０９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５５７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０２８９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７３１６７１９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第７３１９６８３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第７２８４７３９（ＪＰ，Ｂ２）

(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】

第１磁気素子と、
第２磁気素子と、
第３磁気素子と、
第４磁気素子と、
前記第１磁気素子に沿う第１対応部を含む導電部材と、
前記第１磁気素子に素子電流を供給可能な素子電流回路と、
前記第１対応部に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１電流回路と、
を備え、
前記第１電流は、
第１極性の第１電流値の第１期間と、
前記第１極性の第１パルス電流値の第１パルス期間と、
前記第１極性とは異なる第２極性の第２電流値の第２期間と、
前記第２極性の第２パルス電流値の第２パルス期間と、
を含み、
前記第１パルス電流値の絶対値は、前記第１電流値の絶対値よりも大きく、前記第２電流値の絶対値よりも大きく、
前記第２パルス電流値の絶対値は、前記第１電流値の前記絶対値よりも大きく、前記第２電流値の前記絶対値よりも大きく、
前記第１パルス期間は、前記第１期間よりも短く、前記第２期間よりも短く、
前記第２パルス期間は、前記第１期間よりも短く、前記第２期間よりも短く、
前記第１磁気素子は、第１端部及び第１他端部を含み、前記第１端部から前記第１他端部への方向は、第１方向に沿い、
前記第２磁気素子は、第２端部及び第２他端部を含み、前記第２端部から前記第２他端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第３磁気素子は、第３端部及び第３他端部を含み、前記第３端部から前記第３他端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第４磁気素子は、第４端部及び第４他端部を含み、前記第４端部から前記第４他端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記導電部材は、
前記第２磁気素子に沿う第２対応部と、
前記第３磁気素子に沿う第３対応部と、
前記第４磁気素子に沿う第４対応部と、
を含み、
前記第１対応部は、前記第１端部に対応する第１部分と、前記第１他端部に対応する第１他部分と、を含み、
前記第２対応部は、前記第２端部に対応する第２部分と、前記第２他端部に対応する第２他部分と、を含み、
前記第３対応部は、前記第３端部に対応する第３部分と、前記第３他端部に対応する第３他部分と、を含み、
前記第４対応部は、前記第４端部に対応する第４部分と、前記第４他端部に対応する第４他部分と、を含み、
前記素子電流回路は、前記第２磁気素子、前記第３磁気素子及び前記第４磁気素子に前記素子電流を供給可能であり、
前記第１電流回路は、前記第２対応部、前記第３対応部及び前記第４対応部に前記第１電流を供給可能であり、
前記第１他端部は、前記第２端部と電気的に接続され、
前記第１端部は、前記第３端部と電気的に接続され、
前記第３他端部は、前記第４端部と電気的に接続され、
前記第２他端部は、前記第４他端部と電気的に接続され、
前記素子電流回路は、前記第１端部及び前記第３端部の第１接続点と、前記第２他端部と前記第４他端部の第２接続点と、の間に前記素子電流を供給可能であり、
前記第１部分は、前記第３部分と電気的に接続され、
前記第１他部分は、前記第２部分と電気的に接続され、
前記第３他部分は、前記第４部分と電気的に接続され、
前記第２他部分は、前記第４他部分と電気的に接続され、
前記第１電流回路は、前記第１他部分及び前記第２部分の第５接続点と、前記第３他部分と前記第４部分の第６接続点と、の間に前記第１電流を供給可能である、磁気センサ。

【請求項2】

前記第１パルス電流値の前記絶対値は、前記第１電流値の前記絶対値の１０倍以上であり、前記第２電流値の前記絶対値の１０倍以上であり、
前記第２パルス電流値の前記絶対値は、前記第１電流値の前記絶対値の１０倍以上であり、前記第２電流値の前記絶対値の１０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磁気素子の電気抵抗は、前記第１電流値の前記絶対値を大きくすると上昇し、
前記電気抵抗は、前記第２電流値の前記絶対値を大きくすると上昇する、請求項１または２に記載の磁気センサ。

【請求項4】

請求項１～３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、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、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、前記第１磁気素子に沿う第１対応部を含む導電部材と、前記第１磁気素子に素子電流を供給可能な素子電流回路と、前記第１対応部に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１電流回路と、を含む。前記第１電流は、第１極性の第１電流値の第１期間と、前記第１極性の第１パルス電流値の第１パルス期間と、前記第１極性とは異なる第２極性の第２電流値の第２期間と、前記第２極性の第２パルス電流値の第２パルス期間と、を含む。前記第１パルス電流値の絶対値は、前記第１電流値の絶対値よりも大きく、前記第２電流値の絶対値よりも大きい。前記第２パルス電流値の絶対値は、前記第１電流値の前記絶対値よりも大きく、前記第２電流値の前記絶対値よりも大きい。前記第１パルス期間は、前記第１期間よりも短く、前記第２期間よりも短い。前記第２パルス期間は、前記第１期間よりも短く、前記第２期間よりも短い。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１（ａ）～図１（ｃ）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】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図である。

【図3】図３（ａ）及び図３（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。

【図4】図４（ａ）及び図４（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。

【図5】図５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。

【図6】図６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。

【図7】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8】図８（ａ）及び図８（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9】図９は、第２実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。

【図10】図１０（ａ）～図１０（ｄ）は、第２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】図１１（ａ）～図１１（ｃ）は、第２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12】図１２（ａ）～図１２（ｆ）は、第２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】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第２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14】図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、第２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15】図１５は、第３実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。

【図16】図１６は、第３実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。

【図17】図１７は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式的斜視図である。

【図18】図１８は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式的平面図である。

【図19】図１９は、第３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20】図２０は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式図である。

【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。

【0008】

（第１実施形態）
図１（ａ）～図１（ｃ）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、断面図の１つの例である。図１（ｃ）は、断面図の別の例である。

【0009】

図１（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１０は、第１磁気素子１１Ｅ、導電部材２０、素子電流回路７５、及び、第１電流回路７１を含む。

【0010】

導電部材２０は、第１対応部２１を含む。第１対応部２１は、第１磁気素子１１Ｅに沿う。

【0011】

第１磁気素子１１Ｅは、第１端部１１Ｅｅ及び第１他端部１１Ｅｆを含む。第１端部１１Ｅｅから第１他端部１１Ｅｆへの方向を第１方向とする。第１方向をＹ軸方向とする。Ｙ軸方向に対して垂直な方向をＸ軸方向とする。Ｙ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。

【0012】

第１磁気素子１１Ｅの第１方向（Ｙ軸方向）に沿う長さを第１長さＬ１とする。第１磁気素子１１Ｅの第２方向に沿う長さを第１幅ｗ１とする。第２方向は、第１方向と交差する。第２方向は、例えばＸ軸方向である。第１長さＬ１は、第１幅ｗ１よりも長い。

【0013】

図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、例えば、第１磁気素子１１Ｅから第１対応部２１への方向は、第３方向に沿う。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Ｚ軸方向である。この例では、第１対応部２１は、Ｚ軸方向において、第１磁気素子１１Ｅと重なる。

【0014】

図１（ａ）に示すように、例えば、第１対応部２１は、第１部分２１ｅ及び第１他部分２１ｆを含む。第１部分２１ｅは、第１端部１１Ｅｅに対応する。第１他部分２１ｆは、第１他端部１１Ｅｆに対応する。例えば、第１部分２１ｅは、Ｚ軸方向において、第１端部１１Ｅｅと重なる。第１他部分２１ｆは、Ｚ軸方向において、第１他端部１１Ｅｆと重なる。

【0015】

図１（ａ）に示すように、素子電流回路７５は、第１磁気素子１１Ｅに素子電流Ｉｄを供給可能である。素子電流Ｉｄは、第１端部１１Ｅｅと第１他端部１１Ｅｆとの間に流れる。

【0016】

図１（ａ）に示すように、第１電流回路７１は、第１対応部２１に交流成分を含む第１電流Ｉ１を供給可能である。例えば、第１電流回路７１は、第１部分２１ｅと第１他部分２１ｆとの間に第１電流Ｉ１を供給する。素子電流回路７５及び第１電流回路７１は、回路部７０に含まれて良い。第１電流Ｉ１の流れる方向は、素子電流Ｉｄの流れる方向（例えばＹ軸方向）に沿う。例えば、素子電流Ｉｄの方向、及び、第１電流Ｉ１の方向は、検出対象の磁界の方向と交差する。

【0017】

第１磁気素子１１Ｅに検出対象の磁界が印加される。検出対象の磁界は、例えば、Ｘ軸方向の成分を有する。第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗は、検出対象の磁界に応じて変化する。第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗は、例えば、第１端部１１Ｅｅと第１他端部１１Ｅｆとの間の電気抵抗に対応する。

【0018】

図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、例えば、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。

【0019】

例えば、第１磁気素子１１Ｅに加わる磁界に応じて、第１磁性層１１の磁化の向きと、第１対向磁性層１１ｏの磁化の向きと、の間の角度が変化する。角度の変化により、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗が変化する。

【0020】

実施形態において、第１磁気素子１１Ｅは、第１層１１ｑを含んでも良い。第１層１１ｑは、例えば、ＩｒＭｎ及びＰｔＭｎよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１層１１ｑは、例えば、反強磁性層である。第１磁性層１１は、第１層１１ｑと第１対向磁性層１１ｏとの間にある。

【0021】

第１磁気素子１１Ｅは、例えば、中間磁性層１１ｐ及び中間非磁性層１１ｒをさらに含む。中間磁性層１１ｐは、第１層１１ｑと第１磁性層１１との間にある。中間非磁性層１１ｒは、中間磁性層１１ｐと第１磁性層１１との間にある。１つの例において、第１非磁性層１１ｎは、Ｃｕ、Ａｕ及びＡｇよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。例えば、第１非磁性層１１ｎは、Ｃｕ層である。中間非磁性層１１ｒは、例えば、Ｒｕを含む。第１磁気素子１１Ｅは、例えば、ＧＭＲ（Giant magnetic resistance）素子である。

【0022】

第１磁性層１１、第１対向磁性層１１ｏ及び中間磁性層１１ｐの少なくともいずれかは、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、及び、ＮｉＦｅよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。

【0023】

実施形態において、第１層１１ｑ、中間磁性層１１ｐ及び中間非磁性層１１ｒは必要に応じて設けられ、省略されても良い。

【0024】

図１（ｂ）及び図１（ｃ）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の少なくとも一部は、第１磁気素子１１Ｅと第１対応部２１との間に設けられても良い。第１磁気素子１１Ｅ及び第１対応部２１の回りに絶縁部材６５の少なくとも一部が設けられても良い。

【0025】

図１（ｂ）に示すように、第１対向磁性層１１ｏが、第１磁性層１１と第１対応部２１との間に設けられても良い。図１（ｃ）に示すように、第１磁性層１１が、第１対応部２１と第１対向磁性層１１ｏとの間に設けられても良い。

【0026】

既に説明したように、第１対応部２１に交流成分を含む第１電流Ｉ１が供給される。第１電流Ｉ１に基づく電流磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加される。第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗は、検出対象の磁界、及び、第１電流Ｉ１に基づく電流磁界に応じて変化する。例えば、検出された電気抵抗の変化を、第１電流Ｉ１の交流成分の周波数に応じて処理することで、検出対象の磁界を高い感度で検出することが可能である。電気抵抗の変化の例については、後述する。

【0027】

以下、素子電流Ｉｄ及び第１電流Ｉ１の例について説明する。

【0028】

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図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）の横軸は、時間ｔｍである。図２（ａ）の縦軸は、素子電流Ｉｄの値である。図２（ｂ）の縦軸は、第１電流Ｉ１の値である。

【0029】

図２（ａ）に示すように、この例では、素子電流Ｉｄは、実質的に一定である。素子電流Ｉｄは、例えば、直流である。

【0030】

図２（ｂ）に示すように、この例では、第１電流Ｉ１は、第１期間Ｔａ１、第１パルス期間Ｔｐ１、第２期間Ｔａ２、及び、第２パルス期間Ｔｐ２を含む。第１期間Ｔａ１において、第１電流Ｉ１は、第１極性の第１電流値Ｉｃ１である。第１パルス期間Ｔｐ１において、第１電流Ｉ１は、第１極性の第１パルス電流値Ｉｐ１である。第２期間Ｔａ２において、第１電流Ｉ１は、第２極性の第２電流値Ｉｃ２である。第２パルス期間Ｔｐ２において、第１電流Ｉ１は、第２極性の第２パルス電流値Ｉｐ２である。第２極性は、第１極性とは異なる。例えば、第１極性は、正及び負の一方である。第２極性は、正及び負の他方である。

【0031】

例えば、第１期間Ｔａ１、第１パルス期間Ｔｐ１、第２期間Ｔａ２、及び、第２パルス期間Ｔｐ２の和は、第１電流Ｉ１の交流成分の周期Ｔａ０に対応する。例えば、第１期間Ｔａ１及び第１パルス期間Ｔｐ１は、例えば、第１極性期間（例えば、正期間）である。例えば、第２期間Ｔａ２及び第２パルス期間Ｔｐ２は、例えば、第２極性期間（例えば、負期間）である。

【0032】

第１パルス電流値Ｉｐ１の絶対値は、第１電流値Ｉｃ１の絶対値よりも大きく、第２電流値Ｉｃ２の絶対値よりも大きい。第２パルス電流値Ｉｐ２の絶対値は、第１電流値Ｉｃ１の絶対値よりも大きく、第２電流値Ｉｃ２の絶対値よりも大きい。第１パルス期間Ｔｐ１は、第１期間Ｔａ１よりも短く、第２期間Ｔａ２よりも短い。第２パルス期間Ｔｐ２は、第１期間Ｔａ１よりも短く、第２期間Ｔａ２よりも短い。

【0033】

このように、実施形態においては、第１電流Ｉ１は、交流の第１電流値Ｉｃ１及び第２電流値Ｉｃ２に加えて、パルス状の第１パルス電流値Ｉｐ１及び第２パルス電流値Ｉｐ２を含む。後述するように、例えば、第１極性期間における第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗と、第２極性期間における第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗と、を時間的に合成したときに、実質的に偶関数の変化が生じる。これにより、後述するように、ノイズが抑制され、検出対象の磁界を高い感度の検出が可能になる。

【0034】

以下、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗の例について説明する。

【0035】

図３（ａ）及び図３（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。
図３（ａ）の横軸は、第１電流値Ｉｃ１である。図３（ｂ）の横軸は、第２電流値Ｉｃ２である。図３（ａ）及び図３（ｂ）の縦軸は、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘである。図３（ａ）は、第１極性期間において、第１極性の第１電流値Ｉｃ１の絶対値を変えたときの電気抵抗Ｒｘの変化を例示している。図３（ｂ）は、第２極性期間において、第２極性の第２電流値Ｉｃ２の絶対値を変えたときの電気抵抗Ｒｘの変化を例示している。

【0036】

図３（ａ）に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第１電流値Ｉｃ１の絶対値を大きくすると上昇する。図３（ｂ）に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第２電流値Ｉｃ２の絶対値を大きくすると上昇する。電気抵抗Ｒｘの上昇は、例えば、第１電流値Ｉｃ１または第２電流値Ｉｃ２に応じた、第１対向磁性層１１ｏの磁化の向きの変化に基づく。

【0037】

図３（ａ）に例示する特性と、図３（ｂ）に対応する特性と、を時間的に重ねると、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、第１電流Ｉ１に対して、実質的に偶関数の特性を有する。

【0038】

このような特性は、第１パルス電流値Ｉｐ１のパルス、及び、第２パルス電流値Ｉｐ２のパルスにより、例えば、第１磁性層１１の磁化の向きが反転することに基づくと考えられる。例えば、第１パルス電流値Ｉｐ１のパルスにより、第１磁性層１１の磁化は、例えば、「＋Ｘ向き」及び「－Ｘ向き」の一方となる。例えば、第２パルス電流値Ｉｐ２のパルスにより、第１磁性層１１の磁化は、例えば、「＋Ｘ向き」及び「-Ｘ向き」の他方となる。一方、例えば、外部磁界が実質的に無いときに、第１対向磁性層１１ｏの磁化は、Ｙ軸方向に沿う。第１磁性層１１の磁化の向きが第１極性期間と第２極性期間とで変化することで、図３（ａ）及び図３（ｂ）に例示する電気抵抗Ｒｘの変化が得られる。

【0039】

以下、図２（ｂ）のような第１電流Ｉ１が第１対応部２１に供給されたときにおいて、外部磁界が第１磁気素子１１Ｅに印加されたときの電気抵抗Ｒｅｘの例について説明する。

【0040】

図４（ａ）及び図４（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。
図４（ａ）及び図４（ｂ）の横軸は、外部磁界Ｈｅｘの強度である。外部磁界Ｈｅｘは、Ｘ軸方向の成分を含む。縦軸は、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘである。図４（ａ）及び図４（ｂ）において、第１電流値Ｉｃ１または第２電流値Ｉｃ２は一定である。図４（ａ）は、第１極性期間に対応する。図４（ｂ）は、第２極性期間に対応する。

【0041】

図４（ａ）に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第１極性（第１向き）の外部磁界Ｈｅｘの絶対値を大きくすると上昇する。図４（ｂ）に示すように、電気抵抗Ｒｘは、第２極性（第２向き）の外部磁界Ｈｅｘの絶対値を大きくすると上昇する。電気抵抗Ｒｘの上昇は、例えば外部磁界Ｈｅｘに応じた、第１対向磁性層１１ｏの磁化の向きの変化に基づく。

【0042】

図４（ａ）に例示する特性と、図４（ｂ）に対応する特性と、を時間的に重ねると、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、外部磁界Ｈｅｘに対して、実質的に偶関数の特性を有する。

【0043】

このような特性は、第１極性期間及び第２極性期間により、例えば、第１磁性層１１の磁化の向きが反転することが原因であると考えられる。

【0044】

このように、実施形態においては、時間的に重ね合わされた第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、第１電流Ｉ１及び外部磁界Ｈｅｘに対して実質的に偶関数の特性を有する。

【0045】

図５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。
図５は、第１極性周期及び第２極性周期を時間的に重ね合わせたときの特性を例示する。横軸は、第１対応部２１に流れる第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４に示すように、実施形態において、時間的に重ね合わされた電気抵抗Ｒｘは、第１電流Ｉ１の変化に対して偶関数の特性を示す。

【0046】

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抵抗値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抵抗値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抵抗値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。

【0047】

図５の例では、第１抵抗値Ｒ１は、第２抵抗値Ｒ２よりも低く、第３抵抗値Ｒ３よりも低い。第１抵抗値Ｒ１は、例えば、電気抵抗の最低値である。１つの例において、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抵抗値Ｒ４である。例えば、第１抵抗値Ｒ１は、電流が流れないときの第４抵抗値Ｒ４と実質的に同じである。例えば、第１抵抗値Ｒ１と第４抵抗値Ｒ４との差の絶対値の第４抵抗値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。

【0048】

図６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。
図６は、第１極性周期及び第２極性周期を時間的に重ね合わせたときの特性を例示する。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に示すように、時間的に重ね合わされた電気抵抗Ｒｘは、第１磁気素子１１Ｅに印加される外部磁界Ｈｅｘに対して偶関数の特性を有する。

【0049】

図６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抵抗値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抵抗値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抵抗値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。

【0050】

図６の例では、第１抵抗値Ｒ１は、第２抵抗値Ｒ２よりも低く、第３抵抗値Ｒ３よりも低い。例えば、第１磁気素子１１Ｅに外部磁界Ｈｅｘが印加されないときに、電気抵抗Ｒｘは、第４抵抗値Ｒ４である。第１抵抗値Ｒ１は、外部磁界Ｈｅｘが印加されないときの第４抵抗値Ｒ４と実質的に同じである。例えば、第１抵抗値Ｒ１と第４抵抗値Ｒ４との差の絶対値の第４抵抗値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Ｈｅｘに対して、実質的に偶関数の特性が得られる。

【0051】

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。
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Ｈｅｘ）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。抵抗Ｒは、時間的に重ね合わされた電気抵抗である。

【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、低い抵抗Ｒｏである。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は低くなる。

【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は高くなる。

【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。

【0059】

実施形態において、例えば、第１パルス電流値Ｉｐ１の絶対値は、第１電流値Ｉｃ１の絶対値の１０倍以上であり、第２電流値Ｉｃ２の絶対値の１０倍以上であることが好ましい。第２パルス電流値Ｉｐ２の絶対値は、第１電流値Ｉｃ１の絶対値の１０倍以上であり、第２電流値Ｉｃ２の絶対値の１０倍以上であることが好ましい。これにより、例えば、第１磁性層１１の磁化の向きの反転が容易になる。

【0060】

実施形態において、第１パルス期間Ｔｐ１は、第１期間Ｔａ１の０．１倍倍以下であり、第２期間Ｔａ２の０．１倍以下であることが好ましい。第２パルス期間Ｔｐ２は、第１期間Ｔａ１の０．１倍以下であり、第２期間Ｔａ２の０．１倍以下であることが好ましい。これにより、高感度な磁界検出が容易になる。

【0061】

実施形態において、第１パルス期間Ｔｐ１は、例えば、１ｎｓ以上１０００ｎｓ以下であることが好ましい。第２パルス期間Ｔｐ２は、例えば、１ｎｓ以上１０００ｎｓ以下であることが好ましい。これにより、高感度な磁界検出が容易になる。

【0062】

実施形態において、第１期間Ｔａ１は、例えば、１μｓ以上１ｍｓ以下であることが好ましい。第２期間Ｔａ２は、例えば、１μｓ以上１ｍｓ以下であることが好ましい。これにより、高感度な磁界検出が容易になる。上記のような信号により、例えば、交流磁界Ｈａｃと同じ交流周波数成分の出力電圧の抽出による高感度な磁界検出が容易になる。

【0063】

図８（ａ）及び図８（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８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施形態に係る磁気センサ１１１における素子電流Ｉｄ及び第１電流Ｉ１を例示する。磁気センサ１１１も、第１磁気素子１１Ｅ、導電部材２０、素子電流回路７５、及び、第１電流回路７１を含む。磁気センサ１１１における素子電流回路７５及び第１電流回路７１の動作が、磁気センサ１１０におけるそれらとは異なる。これ以外の磁気センサ１１１の構成は、磁気センサ１１０の構成と同様で良い。

【0064】

図８（ａ）及び図８（ｂ）の横軸は、時間ｔｍである。図８（ａ）の縦軸は、素子電流Ｉｄの値である。図８（ｂ）の縦軸は、第１電流Ｉ１の値である。

【0065】

図８（ｂ）に示すように、第１電流Ｉ１は、第１期間Ｔａ１及び第２期間Ｔａ２を含む。第１期間Ｔａ１において、第１電流Ｉ１は、第１極性の第１電流値Ｉｃ１を有する。第２期間Ｔａ２において、第１電流Ｉ１は、第２極性の第２電流値Ｉｃ２を有する。第２極性は、第１極性とは異なる。第１極性は、正極性及び負極性の一方である。第２極性は、正極及び負極性の他方である。例えば、第１期間Ｔａ１及び第２期間Ｔａ２は、第１電流Ｉ１の交流成分の周期Ｔａ０に対応する。

【0066】

図８（ａ）に示すように、素子電流Ｉｄは、第１サブ期間Ｔｄ１、第１サブパルス期間Ｔｑ１と、第２サブ期間Ｔｄ２、及び、第２サブパルス期間Ｔｑ２を含む。第１サブ期間Ｔｄ１において、素子電流Ｉｄは、第１極性の第１素子値Ｉｄ１を有する。第１サブパルス期間Ｔｑ１において、素子電流Ｉｄは、第１極性の第１パルス素子値Ｉｑ１を含む。第２サブ期間Ｔｄ２において、素子電流Ｉｄは、第２極性の第２素子値Ｉｄ２を含む。第２サブパルス期間Ｔｑ２において、素子電流Ｉｄは、第２極性の第２パルス素子値Ｉｑ２を含む。

【0067】

例えば、第１サブ期間Ｔｄ１は、第１期間Ｔａ１の一部である。第１サブパルス期間Ｔｑ１は、第１期間Ｔａ１の別の一部である。例えば、第２サブ期間Ｔｄ２は、第２期間Ｔａ２の一部である。第２サブパルス期間Ｔｑ２は、第２期間Ｔａ２の別の一部である。

【0068】

第１パルス素子値Ｉｑ１の絶対値は、第１素子値Ｉｄ１の絶対値よりも大きく、第２素子値Ｉｄ２の絶対値よりも大きい。第２パルス素子値Ｉｑ２の絶対値は、第１素子値Ｉｄ１の絶対値よりも大きく、第２素子値Ｉｄ２の絶対値よりも大きい。第１サブパルス期間Ｔｑ１は、第１サブ期間Ｔｄ１よりも短く、第２サブ期間Ｔｄ２よりも短い。第２サブパルス期間Ｔｑ２は、第１サブ期間Ｔｄ１よりも短く、第２サブ期間Ｔｄ２よりも短い。

【0069】

例えば、第１サブ期間Ｔｄ１と、第１サブパルス期間Ｔｑ１、第２サブ期間Ｔｄ２、及び、第２サブパルス期間Ｔｑ２の和は、第１電流Ｉ１の交流成分の周期Ｔａ０に対応する。

【0070】

このような素子電流Ｉｄにより、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、時間的に重ね合わせたときに、第１電流Ｉ１の第１電流値Ｉｃ１及び第２電流値Ｉｃ２に対して、実質的に偶関数の特性を有する。

【0071】

磁気センサ１１１において、第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、図３（ａ）及び図３（ｂ）に例示した特性と同様の特性を有する。

【0072】

第１磁気素子１１Ｅの電気抵抗Ｒｘは、第１電流Ｉ１の第１電流値Ｉｃ１の絶対値を大きくすると上昇する。電気抵抗Ｒｘは、第１電流Ｉ１の第２電流値Ｉｃ２の絶対値を大きくすると上昇する。

【0073】

磁気センサ１１１においても、電気抵抗Ｒｘは、第１極性（第１向き）の外部磁界Ｈｅｘの絶対値を大きくすると上昇する。電気抵抗Ｒｘは、第２極性（第２向き）の外部磁界Ｈｅｘの絶対値を大きくすると上昇する。例えば、時間的に重ね合わされた電気抵抗Ｒｘは、外部磁界Ｈｅｘに対して、実質的に偶関数の特性を有する。

【0074】

磁気センサ１１１においても、このような特性は、第１極性期間及び第２極性期間により、例えば、第１磁性層１１の磁化の向きが反転することが原因であると考えられる。磁気センサ１１１においても、例えば、電気抵抗Ｒｘを第１電流Ｉ１の交流成分の周波数（周期Ｔａ０）に基づく処理を行うことで、ノイズを抑制できる。例えば、高い感度の検出が可能になる。

【0075】

磁気センサ１１１において、例えば、第１パルス素子値Ｉｑ１の絶対値は、第１素子値Ｉｄ１の絶対値の１０倍以上であり、第２素子値Ｉｄ２の絶対値の１０倍以上であることが好ましい。例えば、第２パルス素子値Ｉｑ２の絶対値は、第１素子値Ｉｄ１の絶対値の１０倍以上であり、第２素子値Ｉｄ２の絶対値の１０倍以上であることが好ましい。これにより、第１磁性層１１の磁化の向きの反転が容易になる。

【0076】

例えば、第１サブパルス期間Ｔｑ１は、第１サブ期間Ｔｄ１の０．１倍以下であり、第２サブ期間Ｔｄ２の０．１倍以下であることが好ましい。例えば、第２サブパルス期間Ｔｑ２は、第１サブ期間Ｔｄ１の０．１倍以下であり、第２サブ期間Ｔｄ２の０．１倍以下であることが好ましい。これにより、高感度な磁界検出が容易になる。

【0077】

例えば、第１サブパルス期間Ｔｑ１は、１ｎｓ以上１０００ｎｓ以下であることが好ましい。例えば、第２サブパルス期間Ｔｑ２は、１ｎｓ以上１０００ｎｓ以下であることが好ましい。これにより、高感度な磁界検出が容易になる。

【0078】

例えば、第１サブ期間Ｔｄ１は、１μｓ以上１ｍｓ以下であることが好ましい。例えば、第２サブ期間Ｔｄ２は、１μｓ以上１ｍｓ以下であることが好ましい。これにより、高感度な磁界検出が容易になる。上記のような信号により、例えば、交流磁界Ｈａｃと同じ交流周波数成分の出力電圧の抽出による高感度な磁界検出が容易になる。

【0079】

（第２実施形態）
第２実施形態においては、磁気センサは、複数の磁気素子を含む。
図９は、第２実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。
図１０（ａ）～図１０（ｄ）は、第２実施形態に係る磁気センサを例示する模式図である。

【0080】

図９に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１２は、第１磁気素子１１Ｅに加えて、第２磁気素子１２Ｅ、第３磁気素子１３Ｅ及び第４磁気素子１４Ｅを含む。第１磁気素子１１Ｅは、第１端部１１Ｅｅ及び第１他端部１１Ｅｆを含む。第１端部１１Ｅｅから第１他端部１１Ｅｆへの方向は、第１方向（例えばＹ軸方向）に沿う。第２磁気素子１２Ｅは、第２端部１２Ｅｅ及び第２他端部１２Ｅｆを含む。第２端部１２Ｅｅから第２他端部１２Ｅｆへの方向は、第１方向に沿う。第３磁気素子１３Ｅは、第３端部１３Ｅｅ及び第３他端部１３Ｅｆを含む。第３端部１３Ｅｅから第３他端部１３Ｅｆへの方向は、第１方向に沿う。第４磁気素子１４Ｅは、第４端部１４Ｅｅ及び第４他端部１４Ｅｆを含む。第４端部１４Ｅｅから第４他端部１４Ｅｆへの方向は、第１方向に沿う。

【0081】

図１０（ａ）に示すように、磁気センサ１１２において、導電部材２０は、第１対応部２１に加えて、第２対応部２２、第３対応部２３及び第４対応部２４を含む。第１対応部２１は、第１磁気素子１１Ｅに沿う。第２対応部２２は、第２磁気素子１２Ｅに沿う。第３対応部２３は、第３磁気素子１３Ｅに沿う。第４対応部２４は、第４磁気素子１４Ｅに沿う。例えば、第１～第４対応部２１～２４は、Ｚ軸方向において、第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅにそれぞれ重なる。

【0082】

図１（ａ）に示すように、例えば、第１対応部２１は、第１端部１１Ｅｅに対応する第１部分２１ｅと、第１他端部１１Ｅｆに対応する第１他部分２１ｆと、を含む。第２対応部２２は、例えば、第２端部１２Ｅｅに対応する第２部分２２ｅと、第２他端部１２Ｅｆに対応する第２他部分２２ｆと、を含む。第３対応部２３は、例えば、第３端部１３Ｅｅに対応する第３部分２３ｅと、第３他端部１３Ｅｆに対応する第３他部分２３ｆと、を含む。第４対応部２４は、例えば、第４端部１４Ｅｅに対応する第４部分２４ｅと、第４他端部１４Ｅｆに対応する第４他部分２４ｆと、を含む。

【0083】

例えば、第１部分２１ｅは、Ｚ軸方向において、第１端部１１Ｅｅと重なる。例えば、第１他部分２１ｆは、Ｚ軸方向において、第１他端部１１Ｅｆと重なる。例えば、第２部分２２ｅは、Ｚ軸方向において、第２端部１２Ｅｅと重なる。例えば、第２他部分２２ｆは、Ｚ軸方向において、第２他端部１２Ｅｆと重なる。例えば、第３部分２３ｅは、Ｚ軸方向において、第３端部１３Ｅｅと重なる。例えば、第３他部分２３ｆは、Ｚ軸方向において、第３他端部１３Ｅｆと重なる。例えば、第４部分２４ｅは、Ｚ軸方向において、第４端部１４Ｅｅと重なる。例えば、第４他部分２４ｆは、Ｚ軸方向において、第４他端部１４Ｅｆと重なる。

【0084】

図９に示すように、素子電流回路７５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に素子電流Ｉｄを供給可能である。第１～第４磁気素子１１Ｅ～１４Ｅは、ブリッジ接続される。

【0085】

図１０（ａ）に示すように、第１電流回路７１は、第１対応部２１、第２対応部２２、第３対応部２３及び第４対応部２４に第１電流Ｉ１を供給可能である。

【0086】

図９に示す例においては、第１他端部１１Ｅｆは、第２端部１２Ｅｅと電気的に接続される。第１端部１１Ｅｅは、第３端部１３Ｅｅと電気的に接続される。第３他端部１３Ｅｆは、第４端部１４Ｅｅと電気的に接続される。第２他端部１２Ｅｆは、第４他端部１４Ｅｆと電気的に接続される。

【0087】

図９に示す例では、素子電流回路７５は、第１端部１１Ｅｅ及び第３端部１３Ｅｅの第１接続点ＣＰ１と、第２他端部１２Ｅｆと第４他端部１４Ｅｆの第２接続点ＣＰ２と、の間に素子電流Ｉｄを供給可能である。

【0088】

図９に示すように、磁気センサ１１２は、検出回路７３を含んでも良い。検出回路７３は、回路部７０に含まれても良い。検出回路７３は、第１他端部１１Ｅｆ及び第２端部１２Ｅｅの第３接続点ＣＰ３と、第３他端部１３Ｅｆ及び第４端部１４Ｅｅの第４接続点ＣＰ４と、の間の電位の変化を検出可能である。

【0089】

図１０（ａ）に示す例では、第１部分２１ｅは、第３部分２３ｅと電気的に接続される。第１他部分２１ｆは、第２部分２２ｅと電気的に接続される。第３他部分２３ｆは、第４部分２４ｅと電気的に接続される。第２他部分２２ｆは、第４他部分２４ｆと電気的に接続される。第１電流回路７１は、第１他部分２１ｆ及び第２部分２２ｅの第５接続点ＣＰ５と、第３他部分２３ｆと第４部分２４ｅの第６接続点ＣＰ６と、の間に第１電流Ｉ１を供給可能である。

【0090】

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。

【0091】

図９（ａ）に示すように、１つの時刻（第１時刻）において、素子電流Ｉｄは、第１端部１１Ｅｅから第１他端部１１Ｅｆへの向きに第１磁気素子１１Ｅを流れる。第１時刻において、素子電流Ｉｄは、第２端部１２Ｅｅから第２他端部１２Ｅｆへの向きに第２磁気素子１２Ｅを流れる。第１時刻において、素子電流Ｉｄは、第３端部１３Ｅｅから第３他端部１３Ｅｆへの向きに第３磁気素子１３Ｅを流れる。第１時刻において、素子電流Ｉｄは、第４端部１４Ｅｅから第４他端部１４Ｅｆへの向きに第４磁気素子１４Ｅを流れる。

【0092】

図１０（ａ）に示す例において、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他部分２１ｆから第１部分２１ｅへの向きに、第１対応部２１を流れる。第１電流Ｉ１は、第２部分２２ｅから第２他部分２２ｆへの向きに、第２対応部２２を流れる。第１電流Ｉ１は、第３部分２３ｅから第３他部分２３ｆへの向きに、第３対応部２３を流れる。第１電流Ｉ１は、第４他部分２４ｆから第４部分２４ｅへの向きに、第４対応部２４を流れる。このように、第１時刻において、第１電流Ｉ１は、第１他部分２１ｆから第１部分２１ｅへの向き、第２部分２２ｅから第２他部分２２ｆへの向き、第３部分２３ｅから第３他部分２３ｆへの向き、及び、第４他部分２４ｆから第４部分２４ｅへの向きを有する。

【0093】

例えば、第１時刻において第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。

【0094】

このような電流がブリッジ接続された複数の磁気素子に流れることにより、ノイズをより抑制できる。

【0095】

磁気センサ１１２において、例えば、素子電流Ｉｄ及び第１電流Ｉ１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に例示した構成、または、図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示した構成を有する。

【0096】

図１０（ｂ）～図１０（ｄ）に例示する磁気センサ１１２ａ～１１２ｃの構成が、図９に例示する磁気センサ１１２の構成と組み合わされても良い。

【0097】

図１０（ｂ）に示すように、磁気センサ１１２ａにおいて、第１部分２１ｅは、第２他部分２２ｆと電気的に接続される。第１他部分２１ｆは、第４部分２４ｅと電気的に接続される。第３部分２３ｅは、第４他部分２４ｆと電気的に接続される。第３他部分２３ｆは、第２部分２２ｅと電気的に接続される。

【0098】

磁気センサ１１２ａにおいて、第１電流回路７１は、第１部分２１ｅ及び第２他部分２２ｆの第７接続点ＣＰ７と、第３部分２３ｅ及び第４他部分２４ｆの第８接続点ＣＰ８と、の間に第１電流Ｉ１を供給可能である。

【0099】

磁気センサ１１２ａ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他部分２１ｆから第１部分２１ｅへの向き、第２部分２２ｅから第２他部分２２ｆへの向き、第３部分２３ｅから第３他部分２３ｆへの向き、及び、第４他部分２４ｆから第４部分２４ｅへの向きを有する。図１０（ｂ）に示すこのような構成が、図９の構成と組み合わされても良い。

【0100】

図１０（ｃ）に示すように、磁気センサ１１２ｂにおいて、第１他部分２１ｆは、第４部分２４ｅと電気的に接続される。第３他部分２３ｆは、第２部分２２ｅと電気的に接続される。第２他部分２２ｆは、第４他部分２４ｆと電気的に接続される。

【0101】

磁気センサ１１２ｂにおいて、第１電流回路７１は、第１部分２１ｅと、第３部分２３ｅと、の間に第１電流Ｉ１を供給可能である。

【0102】

磁気センサ１１２ｂ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他部分２１ｆから第１部分２１ｅへの向き、第２部分２２ｅから第２他部分２２ｆへの向き、第３部分２３ｅから第３他部分２３ｆへの向き、及び、第４他部分２４ｆから第４部分２４ｅへの向きを有する。図１０（ｃ）に示すこのような構成が、図９の構成と組み合わされても良い。

【0103】

図１０（ｄ）に示すように、磁気センサ１１２ｃにおいて、第１部分２１ｅは、第２他部分２２ｆ、第３他部分２３ｆ及び第４部分２４ｅと電気的に接続される。第１他部分２１ｆは、第２部分２２ｅ、第３部分２３ｅ及び第４他部分２４ｆと電気的に接続される。

【0104】

磁気センサ１１２ｃにおいて、第１電流回路７１は、第１部分２１ｅ、第２他部分２２ｆ、第３他部分２３ｆ及び第４部分２４ｅの第９接続点ＣＰ９と、第１他部分２１ｆ、第２部分２２ｅ、第３部分２３ｅ及び第４他部分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。

【0105】

磁気センサ１１２ｃ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他部分２１ｆから第１部分２１ｅへの向き、第２部分２２ｅから第２他部分２２ｆへの向き、第３部分２３ｅから第３他部分２３ｆへの向き、及び、第４他部分２４ｆから第４部分２４ｅへの向きを有する。図１０（ｄ）に示すこのような構成が、図９の構成と組み合わされても良い。

【0106】

磁気センサ１１２及び１１２ａ～１１２ｃにおいても、ノイズが抑制され、高い感度の検出が可能になる。

【0107】

図１１（ａ）～図１１（ｃ）は、第２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１１（ａ）に示すように、第２磁気素子１２Ｅの第１方向（Ｙ軸方向）に沿う長さを第２長さＬ２とする。第２磁気素子１２Ｅの第２方向に沿う長さを第２幅ｗ２とする。第２方向は、例えばＸ軸方向である。第２長さＬ２は、第２幅ｗ２よりも長い。

【0108】

図１１（ｂ）に示すように、第３磁気素子１３Ｅの第１方向（Ｙ軸方向）に沿う長さを第３長さＬ３とする。第３磁気素子１３Ｅの第２方向に沿う長さを第３幅ｗ３とする。第２方向は、例えばＸ軸方向である。第３長さＬ３は、第３幅ｗ３よりも長い。

【0109】

図１１（ｃ）に示すように、第４磁気素子１４Ｅの第１方向（Ｙ軸方向）に沿う長さを第４長さＬ４とする。第４磁気素子１４Ｅの第２方向に沿う長さを第４幅ｗ４とする。第２方向は、例えばＸ軸方向である。第４長さＬ４は、第４幅ｗ４よりも長い。

【0110】

図１２（ａ）～図１２（ｆ）は、第２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１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、例えば、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２磁気素子１２Ｅは、第２層１２ｑを含んでも良い。第２磁性層１２は、第２層１２ｑと第２対向磁性層１２ｏとの間にある。第２磁気素子１２Ｅは、中間磁性層１２ｐ及び中間非磁性層１２ｒを含んでも良い。中間磁性層１２ｐは、第２層１２ｑと第２磁性層１２との間にある。中間非磁性層１２ｒは、中間磁性層１２ｐと第２磁性層１２との間にある。例えば、第２磁気素子１２Ｅから第２対応部２２への方向は、第３方向（例えばＺ軸方向）に沿う。

【0111】

図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）に示すように、例えば、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３磁気素子１３Ｅは、第３層１３ｑを含んでも良い。第３磁性層１３は、第３層１３ｑと第３対向磁性層１３ｏとの間にある。第３磁気素子１３Ｅは、中間磁性層１３ｐ及び中間非磁性層１３ｒを含んでも良い。中間磁性層１３ｐは、第３層１３ｑと第３磁性層１３との間にある。中間非磁性層１３ｒは、中間磁性層１３ｐと第３磁性層１３との間にある。例えば、第３磁気素子１３Ｅから第３対応部２３への方向は、第３方向（例えばＺ軸方向）に沿う。

【0112】

図１２（ｅ）及び図１２（ｆ）に示すように、例えば、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。第４磁気素子１４Ｅは、第４層１４ｑを含んでも良い。第４磁性層１４は、第４層１４ｑと第４対向磁性層１４ｏとの間にある。第４磁気素子１４Ｅは、中間磁性層１４ｐ及び中間非磁性層１４ｒを含んでも良い。中間磁性層１４ｐは、第４層１４ｑと第４磁性層１４との間にある。中間非磁性層１４ｒは、中間磁性層１４ｐと第４磁性層１４との間にある。例えば、第４磁気素子１４Ｅから第４対応部２４への方向は、第３方向（例えばＺ軸方向）に沿う。

【0113】

第２層１２ｑ、第３層１３ｑ及び第４層１４ｑは、例えば、ＩｒＭｎ及びＰｔＭｎよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。１つの例において、第２非磁性層１２ｎ、第３非磁性層１３ｎ及び第４非磁性層１４ｎは、Ｃｕ、Ａｕ及びＡｇよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。中間非磁性層１２ｒ、１３ｒ及び１４ｒは、例えば、Ｒｕを含む。

【0114】

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第２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１３（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１３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１１３におけるこれ以外の構成は、例えば、磁気センサ１１０などと同じで良い。

【0115】

第１磁気素子１１Ｅは、第１端部１１Ｅｅ及び第１他端部１１Ｅｆを含む。第１端部１１Ｅｅから第１他端部１１Ｅｆへの方向は、第１方向（例えばＹ軸方向）に沿う。第２磁気素子１２Ｅは、第２端部１２Ｅｅ及び第２他端部１２Ｅｆを含む。第２端部１２Ｅｅから第２他端部１２Ｅｆへの方向は、第１方向に沿う。第１抵抗素子１１Ｒは、第３端部１３Ｅｅ及び第３他端部１３Ｅｆを含む。第３端部１３Ｅｅから第３他端部１３Ｅｆへの方向は、第１方向に沿う。第２抵抗素子１２Ｒは、第４端部１４Ｅｅ及び第４他端部１４Ｅｆを含む。第４端部１４Ｅｅから第４他端部１４Ｅｆへの方向は、第１方向に沿う。

【0116】

導電部材２０は、第１対応部２１及び第２対応部２２を含む。第１対応部２１は、第１磁気素子１１Ｅに沿う。第２対応部２２は、第２磁気素子１２Ｅに沿う。

【0117】

第１対応部２１は、第１端部１１Ｅｅに対応する第１部分２１ｅと、第１他端部１１Ｅｆに対応する第１他部分２１ｆと、を含む。第２対応部２２は、第２端部１２Ｅｅに対応する第２部分２２ｅと、第２他端部１２Ｅｆに対応する第２他部分２２ｆと、を含む。素子電流回路７５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に素子電流Ｉｄを供給可能である。第１電流回路７１は、第１対応部２１及び第２対応部２２に第１電流Ｉ１を供給可能である。

【0118】

磁気センサ１１３において、第１磁気素子１１Ｅの第１端部１１Ｅｅは、第１抵抗素子１１Ｒの第３端部１３Ｅｅと電気的に接続される。第１磁気素子１１Ｅの第１他端部１１Ｅｆは、第２磁気素子１２Ｅの第２端部１２Ｅｅと電気的に接続される。第１抵抗素子１１Ｒの第３他端部１３Ｅｆは、第２抵抗素子１２Ｒの第４端部１４Ｅｅと電気的に接続される。第２磁気素子１２Ｅの第２他端部１２Ｅｆは、第２抵抗素子１２Ｒの第４他端部１４Ｅｆと電気的に接続される。

【0119】

素子電流回路７５は、第１磁気素子１１Ｅの第１端部１１Ｅｅと第１抵抗素子１１Ｒの第３端部１３Ｅｅとの第１接続点ＣＰ１と、第２磁気素子１２Ｅの第２他端部１２Ｅｆと第２抵抗素子１２Ｒの第４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。

【0120】

検出回路７３は、第１磁気素子１１Ｅの第１他端部１１Ｅｆと第２磁気素子１２Ｅ及び第２端部１２Ｅｅの第３接続点ＣＰ３と、第１抵抗素子１１Ｒの第３他端部１３Ｅｆ及び第２抵抗素子１２Ｒの第４端部１４Ｅｅの第４接続点ＣＰ４と、の間の電位の変化を検出可能である。

【0121】

図１３（ｂ）に示すように、第１他部分２１ｆは、第２部分２２ｅと電気的に接続される。第１部分２１ｅは、第２他部分２２ｆと電気的に接続される。第１電流回路７１は、第１他部分２１ｆ及び第２部分２２ｅの第５接続点ＣＰ５と、第１部分２１ｅ及び第２他部分２２ｆの第６接続点ＣＰ６と、の間に第１電流Ｉ１を供給可能である。磁気センサ１１３においても、ノイズが抑制され、高い感度の検出が可能になる。

【0122】

図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、第２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１４（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気センサ１１４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１１４におけるこれ以外の構成は、例えば、磁気センサ１１０などと同じで良い。

【0123】

図１４（ａ）に示すように、磁気センサ１１４において、第１磁気素子１１Ｅの第１端部１１Ｅｅは、第１抵抗素子１１Ｒの第３端部１３Ｅｅと電気的に接続される。第１磁気素子１１Ｅの第１他端部１１Ｅｆは、第２抵抗素子１２Ｒの第４端部１４Ｅｅと電気的に接続される。第１抵抗素子１１Ｒの第３他端部１３Ｅｆは、第２磁気素子１２Ｅの第２端部１２Ｅｅと電気的に接続される。第２抵抗素子１２Ｒの第４他端部１４Ｅｆは、第２磁気素子１２Ｅの第２他端部１２Ｅｆと電気的に接続される。

【0124】

素子電流回路７５は、第１端部１１Ｅｅ及び第３端部１３Ｅｅの第１接続点ＣＰ１と、第４他端部１４Ｅｆと第２他端部１２Ｅｆの第２接続点ＣＰ２と、の間に素子電流Ｉｄを供給可能である。

【0125】

磁気センサ１１４は、検出回路７３を含んでも良い。検出回路７３は、第１他端部１１Ｅｆ及び第４端部１４Ｅｅの第３接続点ＣＰ３と、第３他端部１３Ｅｆ及び第２端部１２Ｅｅの第４接続点ＣＰ４と、の間の電位の変化を検出可能である。

【0126】

図１４（ｂ）に示すように、第１対応部２１の第１部分２１ｅは、第２対応部２２の第２部分２２ｅと電気的に接続される。第１対応部２１の第１他部分２１ｆは、第２対応部２２の第２他部分２２ｆと電気的に接続される。

【0127】

第１電流回路７１は、第１他部分２１ｆ及び第２他部分２２ｆの第５接続点ＣＰ５と、第１部分２１ｅ及び第２部分２２ｅの第６接続点ＣＰ６と、の間に第１電流Ｉ１を供給可能である。

【0128】

第２実施形態において、素子電流Ｉｄ及び第１電流Ｉ１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）の構成、または、図８（ａ）及び図８（ｂ）の構成が適用されて良い。

【0129】

第１実施形態及び第２実施形態において、第１電流値Ｉｃ１の絶対値、及び、第２電流値Ｉｃ２の絶対値は、時間ｔｍに対して変化しても良い。

【0130】

第１実施形態及び第２実施形態において、例えば、第１極性のパルスの絶対値が、第２極性のパルスの絶対値と異なるように制御されても良い。第１実施形態及び第２実施形態において、例えば、第１電流Ｉ１の直流成分が制御されても良い。例えば、第１電流値Ｉｃ１の絶対値は、第２電流値Ｉｃ２の絶対値と異なるように制御されても良い。第２実施形態において、例えば、第１素子値Ｉｄ１の絶対値は、第２素子値Ｉｄ２の絶対値と異なるように制御されても良い。

【0131】

（第３実施形態）
第３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。

【0132】

図１５は、第３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５５０は、実施形態に係る磁気センサ（図１５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、少なくとも１つの磁気素子を含む。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。

【0133】

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。

【0134】

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。

【0135】

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。

【0136】

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。

【0137】

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。

【0138】

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。

【0139】

図１６は、第３実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図１６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。

【0140】

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。

【0141】

図１７は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式的斜視図である。
図１７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２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。

【0142】

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。

【0143】

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。

【0144】

図１８は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式的平面図である。
図１８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、基体の上に設けられる。

【0145】

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。

【0146】

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１９は、第３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１９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２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。

【0147】

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。

【0148】

図１９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。

【0149】

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。

【0150】

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。

【0151】

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。

【0152】

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。

【0153】

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。

【0154】

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。

【0155】

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。

【0156】

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。

【0157】

図１９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。

【0158】

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。

【0159】

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。

【0160】

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１９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。

【0161】

図２０は、第３実施形態に係る検査装置を示す模式図である。
図２０は、心磁計の一例である。図２０に示す例では、平板状の硬質の基体３０５上にセンサ部３０１が設けられる。

【0162】

図２０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１９に関して説明した入出力と同様である。図２０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１９に関して説明した処理と同様である。

【0163】

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。

【0164】

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。

【0165】

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、
前記第１磁気素子に沿う第１対応部を含む導電部材と、
前記第１磁気素子に素子電流を供給可能な素子電流回路と、
前記第１対応部に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１電流回路と、
を備え、
前記第１電流は、
第１極性の第１電流値の第１期間と、
前記第１極性の第１パルス電流値の第１パルス期間と、
前記第１極性とは異なる第２極性の第２電流値の第２期間と、
前記第２極性の第２パルス電流値の第２パルス期間と、
を含み、
前記第１パルス電流値の絶対値は、前記第１電流値の絶対値よりも大きく、前記第２電流値の絶対値よりも大きく、
前記第２パルス電流値の絶対値は、前記第１電流値の前記絶対値よりも大きく、前記第２電流値の前記絶対値よりも大きく、
前記第１パルス期間は、前記第１期間よりも短く、前記第２期間よりも短く、
前記第２パルス期間は、前記第１期間よりも短く、前記第２期間よりも短い、磁気センサ。

【0166】

（構成２）
前記第１パルス電流値の前記絶対値は、前記第１電流値の前記絶対値の１０倍以上であり、前記第２電流値の前記絶対値の１０倍以上であり、
前記第２パルス電流値の前記絶対値は、前記第１電流値の前記絶対値の１０倍以上であり、前記第２電流値の前記絶対値の１０倍以上である、構成１記載の磁気センサ。

【0167】

（構成３）
前記第１パルス期間は、１ｎｓ以上１０００ｎｓ以下であり、
前記第２パルス期間は、１ｎｓ以上１０００ｎｓ以下である、構成１または２に記載の磁気センサ。

【0168】

（構成４）
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１電流値の前記絶対値を大きくすると上昇し、
前記電気抵抗は、前記第２電流値の前記絶対値を大きくすると上昇する、構成１～３のいずれか１つに記載の磁気センサ。

【0169】

（構成５）
第１磁気素子と、
前記第１磁気素子に沿う第１対応部を含む導電部材と、
前記第１磁気素子に素子電流を供給可能な素子電流回路と、
前記第１対応部に交流成分を含む第１電流を供給可能な第１電流回路と、
を備え、
前記第１電流は、
第１極性の第１電流値の第１期間と、
前記第１極性とは異なる第２極性の第２電流値の第２期間と、
を含み、
前記素子電流は、
前記第１極性の第１素子値の第１サブ期間と、
前記第１極性の第１パルス素子値の第１サブパルス期間と、
前記第２極性の第２素子値の第２サブ期間と、
前記第２極性の第２パルス素子値の第２サブパルス期間と、
を含み、
前記第１サブ期間は、前記第１期間の一部であり、
前記第１サブパルス期間は、前記第１期間の別の一部であり、
前記第２サブ期間は、前記第２期間の一部であり、
前記第２サブパルス期間は、前記第２期間の別の一部であり、
前記第１パルス素子値の絶対値は、前記第１素子値の絶対値よりも大きく、前記第２素子値の絶対値よりも大きく、
前記第２パルス素子値の絶対値は、前記第１素子値の前記絶対値よりも大きく、前記第２素子値の前記絶対値よりも大きく、
前記第１サブパルス期間は、前記第１サブ期間よりも短く、前記第２サブ期間よりも短く、
前記第２サブパルス期間は、前記第１サブ期間よりも短く、前記第２サブ期間よりも短い、磁気センサ。

【0170】

（構成６）
前記第１パルス素子値の前記絶対値は、前記第１素子値の前記絶対値の１０倍以上であり、前記第２素子値の前記絶対値の１０倍以上であり、
前記第２パルス素子値の前記絶対値は、前記第１素子値の前記絶対値の１０倍以上であり、前記第２素子値の前記絶対値の１０倍以上である、構成５記載の磁気センサ。

【0171】

（構成７）
前記第１サブパルス期間は、１ｎｓ以上１０００ｎｓ以下であり、
前記第２サブパルス期間は、１ｎｓ以上１０００ｎｓ以下である、構成５または６に記載の磁気センサ。

【0172】

（構成８）
前記第１磁気素子の電気抵抗は、前記第１電流値の前記絶対値を大きくすると上昇し、
前記電気抵抗は、前記第２電流値の前記絶対値を大きくすると上昇する、構成５～７のいずれか１つに記載の磁気センサ。

【0173】

（構成９）
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、
を含む、構成１～８のいずれか１つに記載の磁気センサ。

【0174】

（構成１０）
前記第１磁気素子は、ＩｒＭｎ及びＰｔＭｎよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第１層に含み、
前記第１磁性層は、前記第１層と前記第１対向磁性層との間にある、構成９記載の磁気センサ。

【0175】

（構成１１）
前記第１磁気素子は、中間磁性層と、中間非磁性層と、をさらに含み、
前記中間磁性層は、前記第１層と前記第１磁性層との間にあり、
前記中間非磁性層は、前記中間磁性層と前記第１磁性層との間にある、構成１０記載の磁気センサ。

【0176】

（構成１２）
前記第１非磁性層は、Ｃｕ、Ａｕ及びＡｇよりなる群から選択された少なくとも１つを含み、
前記中間非磁性層は、Ｒｕを含む、構成１１記載の磁気センサ。

【0177】

（構成１３）
前記第１磁気素子は、第１端部及び第１他端部を含み、
前記素子電流は、前記第１端部と前記第１他端部との間に流れ、
前記第１磁気素子の第１方向に沿う第１長さは、前記第１磁気素子の第２方向に沿う第１幅よりも長く、前記第１方向は、前記第１端部から前記第１他端部への方向に沿い、前記第２方向は、前記第１方向と交差する、構成１～１２のいずれか１つに記載の磁気センサ。

【0178】

（構成１４）
第２磁気素子と、
第３磁気素子と、
第４磁気素子と、
をさらに備え、
前記第１磁気素子は、第１端部及び第１他端部を含み、前記第１端部から前記第１他端部への方向は、第１方向に沿い、
前記第２磁気素子は、第２端部及び第２他端部を含み、前記第２端部から前記第２他端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第３磁気素子は、第３端部及び第３他端部を含み、前記第３端部から前記第３他端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第４磁気素子は、第４端部及び第４他端部を含み、前記第４端部から前記第４他端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記導電部材は、
前記第２磁気素子に沿う第２対応部と、
前記第３磁気素子に沿う第３対応部と、
前記第４磁気素子に沿う第４対応部と、
を含み、
前記第１対応部は、前記第１端部に対応する第１部分と、前記第１他端部に対応する第１他部分と、を含み、
前記第２対応部は、前記第２端部に対応する第２部分と、前記第２他端部に対応する第２他部分と、を含み、
前記第３対応部は、前記第３端部に対応する第３部分と、前記第３他端部に対応する第３他部分と、を含み、
前記第４対応部は、前記第４端部に対応する第４部分と、前記第４他端部に対応する第４他部分と、を含み、
前記素子電流回路は、前記第２磁気素子、前記第３磁気素子及び前記第４磁気素子に前記素子電流を供給可能であり、
前記第１電流回路は、前記第２対応部、前記第３対応部及び前記第４対応部に前記第１電流を供給可能である、構成１～１３のいずれか１つに記載の磁気センサ。

【0179】

（構成１５）
前記第１他端部は、前記第２端部と電気的に接続され、
前記第１端部は、前記第３端部と電気的に接続され、
前記第３他端部は、前記第４端部と電気的に接続され、
前記第２他端部は、前記第４他端部と電気的に接続され、
前記素子電流回路は、前記第１端部及び前記第３端部の第１接続点と、前記第２他端部と前記第４他端部の第２接続点と、の間に前記素子電流を供給可能であり、
前記第１部分は、前記第３部分と電気的に接続され、
前記第１他部分は、前記第２部分と電気的に接続され、
前記第３他部分は、前記第４部分と電気的に接続され、
前記第２他部分は、前記第４他部分と電気的に接続され、
前記第１電流回路は、前記第１他部分及び前記第２部分の第５接続点と、前記第３他部分と前記第４部分の第６接続点と、の間に前記第１電流を供給可能である、構成１４記載の磁気センサ。

【0180】

（構成１６）
検出回路をさらに備え、
前記検出回路は、前記第１他端部及び前記第２端部の第３接続点と、前記第３他端部及び前記第４端部の第４接続点と、の間の電位の変化を検出可能である、構成１４または１５に記載の磁気センサ。

【0181】

（構成１７）
第２磁気素子と、
第１抵抗素子と、
第２抵抗素子と、
をさらに備え、
前記第１磁気素子は、第１端部及び第１他端部を含み、前記第１端部から前記第１他端部への方向は、第１方向に沿い、
前記第２磁気素子は、第２端部及び第２他端部を含み、前記第２端部から前記第２他端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第１抵抗素子は、第３端部及び第３他端部を含み、前記第３端部から前記第３他端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第２抵抗素子は、第４端部及び第４他端部を含み、前記第４端部から前記第４他端部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記導電部材は、
前記第２磁気素子に沿う第２対応部と、
第３対応部と、
第４対応部と、
を含み、
前記第１対応部は、前記第１端部に対応する第１部分と、前記第１他端部に対応する第１他部分と、を含み、
前記第２対応部は、前記第２端部に対応する第２部分と、前記第２他端部に対応する第２他部分と、を含み、
前記第３対応部は、前記第３端部に対応する第３部分と、前記第３他端部に対応する第３他部分と、を含み、
前記第４対応部は、前記第４端部に対応する第４部分と、前記第４他端部に対応する第４他部分と、を含み、
前記素子電流回路は、前記第２磁気素子、前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子に前記素子電流を供給可能であり、
前記第１電流回路は、前記第２対応部、前記第３対応部及び前記第４対応部に前記第１電流を供給可能である、構成１～１３のいずれか１つに記載の磁気センサ。

【0182】

（構成１８）
前記第１端部は、前記第３端部と電気的に接続され、
前記第１他端部は、前記第４端部と電気的に接続され、
前記第３他端部は、前記第２端部と電気的に接続され、
前記第４他端部は、前記第２他端部と電気的に接続され、
前記素子電流回路は、前記第１端部及び前記第３端部の第１接続点と、前記第４他端部と前記第２他端部の第２接続点と、の間に前記素子電流を供給可能であり、
前記第１部分は、前記第２部分と電気的に接続され、
前記第１他部分は、前記第２他部分と電気的に接続され、
前記第１電流回路は、前記第１他部分及び前記第２他部分の第５接続点と、前記第１部分及び前記第２部分の第６接続点と、の間に前記第１電流を供給可能である、構成１７記載の磁気センサ。

【0183】

（構成１９）
検出回路をさらに備え、
前記検出回路は、前記第１他端部及び前記第４端部の第３接続点と、前記第３他端部及び前記第２端部の第４接続点と、の間の電位の変化を検出可能である、構成１７または１８に記載の磁気センサ。

【0184】

（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。

【0185】

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。

【0186】

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。

【0187】

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。

【0188】

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。

【0189】

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。

【0190】

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。

【0191】

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】

【0192】

１０Ｓ…センサ部、 １１～１４…第１～第４磁性層、 １１Ｅ～１４Ｅ…第１～第４磁気素子、 １１Ｅｅ～１４Ｅｅ…第１～第４端部、 １１Ｅｆ～１４Ｅｆ…第１～第４他端部、 １１Ｒ、１２Ｒ…第１、第２抵抗素子、 １１ｎ～１４ｎ…第１～第４非磁性層、 １１ｏ～１４ｏ…第１～第４対向磁性層、 １１ｐ～１４ｐ…中間磁性層、 １１ｑ～１４ｑ…第１～第４層、 １１ｒ～１４ｒ…中間非磁性層、 ２０…導電部材、 ２１～２４…第１～第４対応部、 ２１ｅ～２４ｅ…第１～第４部分、 ２１ｆ～２４ｆ…第１～第４他部分、 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、１１１、１１２、１１２ａ～１１２ｃ、１１３、１１４、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、 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、 Ｉ１…第１電流、 Ｉａ１～Ｉａ３…第１～第３値電流、 Ｉｃ１、Ｉｃ２…第１、第２電流値、 Ｉｄ…素子電流、 Ｉｄ１、Ｉｄ２…第１、第２素子値、 Ｉｐ１、Ｉｐ２…第１、第２パルス電流値、 Ｉｑ１、Ｉｑ２…第１、第２パルス素子値、 Ｌ１～Ｌ４…第１～第４長さ、 Ｒ…抵抗、 Ｒ１～Ｒ４…第１～第４抵抗値、 Ｒｏ…抵抗、 Ｒｘ…電気抵抗、 ＳｉｇＲ１、ＳｉｇＲ２…信号、 ＳｉｇＸ、ＳｉｇＸ１、ＳｉｇＸ２…出力信号、 Ｔａ０…周期、 Ｔａ１、Ｔａ２…第１、第２期間、 Ｔｄ１、Ｔｄ２…第１、第２サブ期間、 Ｔｐ１、Ｔｐ２…第１、第２パルス期間、 Ｔｑ１、Ｔｑ２…第１、第２サブパルス期間、 ｔｍ…時間、 ｗ１～ｗ４…第１～第４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】

【図19】

【図20】