JP7746226B2 - センサ及び検査装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、センサ及び検査装置に関する。

例えば、磁性層を用いたセンサがある。センサにおいて、特性の向上が望まれる。

特開２０１８－１５５７１９号公報

本発明の実施形態は、特性の向上が可能なセンサ及び検査装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、センサは、第１素子を含む素子部を含む。前記第１素子は、第１磁気素子と第１導電部材と第１磁性部とを含む。前記第１磁気素子は、第１磁性層及び第１対向磁性層を含む。前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１磁気素子の長さは、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方向に沿う前記第１磁気素子の長さよりも長い。前記第１導電部材は、第１導電部分と第１他導電部分とを含む。前記第１他導電部分から前記第１導電部分への方向は前記第２方向に沿う。前記第１磁性部から前記第１磁気素子への方向は、前記第２方向に沿う。

図１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２（ａ）～図２（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、センサの特性を例示するグラフである。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサの動作を例示する模式図である。 図５は、センサの特性を例示するグラフである。 図６は、センサの特性を例示するグラフである。 図７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図８（ａ）～図８（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図９（ａ）～図９（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１４は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１５（ａ）～図１５（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１６は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１８は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１９（ａ）～図１９（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２０（ａ）～図２０（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２４は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２５は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２６は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２８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２９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３０は、実施形態に係るセンサ及び検査装置を示す模式図である。 図３１は、実施形態に係る検査装置を示す模式図である。

以下に、本発明の実施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。

（第１実施形態）
図１及び図２（ａ）～図２（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２（ａ）は、平面図である、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢ１－Ｂ２線断面図である。

図１に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、素子部１０Ｕを含む。素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａを含む。

第１素子１０Ａは、第１磁気素子１１と第１導電部材２１と第１磁性部４１とを含む。図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、第１磁気素子１１は、第１磁性層１１ａ及び第１対向磁性層１１ｂを含む。

第１磁性層１１ａから第１対向磁性層１１ｂへの第１方向Ｄ１をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＹ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＹ軸方向に対して垂直な方向をＸ軸方向とする。

図２（ａ）に示すように、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に沿う第１磁気素子１１の長さを長さＬｅ１とする。第２方向Ｄ２は、例えばＹ軸方向である。第３方向Ｄ３に沿う第１磁気素子１１の長さをＬｅ２とする。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２を含む平面と交差する。第３方向Ｄ３は、例えば、Ｘ軸方向である。長さＬｅ１は、長さＬｅ２よりも長い。第１磁気素子１１において、長さＬｅ１は、第１磁気素子１１に含まれる磁化自由層の容易軸方向の長さである。第１磁気素子１１において、長さＬｅ２は、第１磁気素子１１に含まれる磁化自由層の困難軸方向の長さである。

図１に示すように、第１導電部材２１は、第１導電部分２１ｅと第１他導電部分２１ｆとを含む。第１他導電部分２１ｆから第１導電部分２１ｅへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

図２（ａ）に示すように、第１磁気素子１１は、第１素子部分１１ｅ及び第１他素子部分１１ｆを含む。第１他素子部分１１ｆから第１素子部分１１ｅへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。長さＬｅ１は、例えば、第１素子部分１１ｅと第１他素子部分１１ｆとの間の距離に対応する。

第１素子部分１１ｅは、第１導電部分２１ｅに対応する。第１他素子部分１１ｆは、第１他導電部分２１ｆに対応する。第１素子部分１１ｅと第１導電部分２１ｅとの間の距離は、第１素子部分１１ｅと第１他導電部分２１ｆとの間の距離よりも短い。第１他素子部分１１ｆと第１他導電部分２１ｆとの間の距離は、第１他素子部分１１ｆと第１導電部分２１ｅとの間の距離よりも短い。

図１に示すように、第１磁性部４１から第１磁気素子１１への方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

第１磁性部４１は、第１磁気素子１１にバイアス磁界を印加可能である。バイアス磁界により、第１磁気素子１１に含まれる磁性層の磁化が制御できる。

図１に示すように、例えば、第１磁気素子１１に検出対象磁界Ｈｔが印加される。検出対象磁界Ｈｔは、第２方向Ｄ２に沿う成分を含む。検出対象磁界Ｈｔに応じて、第１磁気素子１１の電気抵抗が変化する。電気抵抗の変化を検出することで、検出対象磁界Ｈｔが検出できる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、センサの特性を例示するグラフである。
図３（ａ）は、第１磁気素子１１の特性を例示している。図３（ａ）の横軸は、第１磁気素子１１に印加される磁界Ｈｙである。磁界Ｈｙは、第２方向Ｄ２に沿う。縦軸は、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１である。第１電気抵抗Ｒ１は、第１磁気素子１１の両端の電圧Ｖｅ（図１参照）に対応する。

図３（ａ）に示すように、例えば、第１磁気素子１１に印加される磁界Ｈｙに対する第１電気抵抗Ｒ１の変化率は、磁界Ｈｙの大きさに対して一定でない場合がある。この例では、磁界Ｈｙの絶対値が小さいときに、第１電気抵抗Ｒ１の変化率が低い。一方、磁界Ｈｙの絶対値が大きいときに、第１電気抵抗Ｒ１の変化率が高い。例えば、検出対象磁界Ｈｔが範囲ＤＲ１の場合には、第１電気抵抗Ｒ１の変化は小さい。

図３（ｂ）は、第１磁性部４１によるバイアス磁界Ｈｂが第１磁気素子１１に印加された場合の特性を例示している。図３（ａ）の横軸は、磁界Ｈｙと、バイアス磁界Ｈｂと、の和である。縦軸は、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１である。

図３（ｂ）に示すように、バイアス磁界Ｈｂが第１磁気素子１１に印加された場合、第１電気抵抗Ｒ１は、図３（ａ）の特性からシフトする。例えば、検出対象磁界Ｈｔ及びバイアス磁界Ｈｂの和が範囲ＤＲ２の場合には、大きな第１電気抵抗Ｒ１の変化が得られる。

このように、実施形態においては、第１磁性部４１が設けられる。第１磁性部４１によるバイアス磁界Ｈｂが第１磁気素子１１に印加される。これにより、検出対象磁界Ｈｔがシフトする効果が得られる。バイアス磁界Ｈｂにより、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１の変化率が高い領域で、検出対象磁界Ｈｔを検出できる。例えば、高い検出感度が得られる。実施形態によれば、特性の向上が可能なセンサを提供できる。

図２（ａ）に示すように、第３方向Ｄ３に沿う第１磁性部４１の長さを長さＷ４１とする。長さＷ４１は、長さＬｅ２（第３方向Ｄ３に沿う第１磁気素子１１の長さ）よりも長い。これにより、第１磁性部４１からの磁界が第１磁気素子１１に均一に効果的に印加できる。

第１磁性部４１は、例えば、強磁性体を含む。第１磁性部４１は、例えば、Ｆｅ及びＣｏよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。

図１に示すように、第１素子１０Ａは、第１対向磁性部４１Ａをさらに含んで良い。第１磁気素子１１の少なくとも一部は、第２方向Ｄ２において、第１磁性部４１と第１対向磁性部４１Ａとの間にある。第１磁性部４１及び第１対向磁性部４１Ａにより、第１磁気素子１１にバイアス磁界Ｈｂがより安定して効果的に印加される。第１対向磁性部４１Ａの材料は、第１磁性部４１の材料と同じで良い。

第１磁性部４１の磁化４１Ｍの向きは、第２方向Ｄ２の成分を含む。第１対向磁性部４１Ａの磁化４１ＡＭの向きは、第２方向Ｄ２の成分を含む。第１磁性部４１の磁化４１Ｍの向きは、第１対向磁性部４１Ａの磁化４１ＡＭの向きと同じ向きである。

図２（ａ）に示すように、第３方向Ｄ３に沿う第１対向磁性部４１Ａの長さを長さＷ４１Ａとする。長さＷ４１Ａは、長さＬｅ２（第３方向Ｄ３に沿う第１磁気素子１１の長さ）よりも長い。バイアス磁界Ｈｂが第１磁気素子１１に均一に効果的に印加できる。

図１に示すように、制御部７０が設けられる。制御部７０は、センサ１１０に含まれて良い。制御部７０は、センサ１１０とは別に設けられても良い。制御部７０は、第１回路７１を含む。

第１回路７１は、第１導電部分２１ｅ及び第１他導電部分２１ｆと電気的に接続される。第１回路７１は、第１導電部材２１に第１電流ｉ１を供給可能である。第１電流ｉ１は、交流成分を含む。

後述するように、第１電流ｉ１はＤＣバイアスを含んで良い。例えば、第１電流ｉ１の極大値及び極小値は同じ極性で良い。例えば、第１電流ｉ１は、交流変化の間に０になることがない。これにより、第１磁気素子１１に含まれる磁性層の磁化がより安定になる。

第１電流ｉ１が第１導電部材２１を流れることで、第１導電部材２１から第１磁界Ｈａが発生する。第１磁界Ｈａは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２を含む平面と交差する交差方向Ｄｘに沿う。交差方向Ｄｘは、第３方向Ｄ３に対応する。第１導電部材２１は、磁界発生部２８の例の１つである。磁界発生部２８から交差方向Ｄｘに沿う第１磁界Ｈａが発生する。

第１磁界Ｈａは、第１磁気素子１１に印加される。第１電流ｉ１の変化に応じて第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１が変化する。第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１は、検出対象磁界Ｈｔ、及び、第１磁界Ｈａの両方に応じて変化する。第１電流ｉ１の交流成分の周波数に基づいて第１電気抵抗Ｒ１に対応する信号を処理することで、検出対象磁界Ｈｔをより高い精度で検出できる。

図１に示すように、制御部７０は、第２回路７２及び第３回路７３を含んで良い。第２回路７２は、第１磁気素子１１に検出電流ｉｄを供給可能である。第３回路７３は、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１の変化に対応する値を検出可能である。第１電気抵抗Ｒ１の変化に対応する値は、例えば、電圧Ｖｅである。電圧Ｖｅは、検出対象磁界Ｈｔに応じて変化する。第３回路７３の出力部７３ｏから検出対象磁界Ｈｔに応じた信号が得られる。検出電流ｉｄは、例えば、直流電流で良い。

図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、第１磁気素子１１は、第１非磁性層１１ｎを含んで良い。第１非磁性層１１ｎは、第１磁性層１１ａと第１対向磁性層１１ｂとの間に設けられる。

図２（ｂ）に示すように、この例では、第１電流ｉ１が流れていないときに、第１磁性層１１ａの磁化１１ａＭは、第２方向Ｄ２に沿う。第１対向磁性層１１ｂの磁化１１ｂＭは、第２方向Ｄ２に沿う。実施形態において、磁化１１ａＭは、磁化１１ｂＭと交差しても良い。実施形態において、第１磁性層１１ａは、例えば、参照層及び磁化自由層の一方で良い。第１対向磁性層１１ｂは、例えば、参照層及び磁化自由層の他方で良い。参照層は、例えばピン層である。

第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１の変化は、例えば、第１磁気素子１１に加わる磁界に応じて、磁化１１ａＭと磁化１１ｂＭとの間の角度が変化することに基づく。

図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、例えば、第１導電部材２１から第１磁気素子１１への方向は、第１方向Ｄ１に沿う。この例では、第１磁性層１１ａは、第１導電部材２１と第１対向磁性層１１ｂとの間にある。実施形態において、第１対向磁性層１１ｂが第１導電部材２１と第１磁性層１１ａとの間にあっても良い。

実施形態において、第１非磁性層１１ｎは導電性で良い。第１非磁性層１１ｎは、例えば、Ｃｕなどを含む。第１磁気素子は、ＧＭＲ（Giant MagnetoResistive effect）素子として機能する。第１非磁性層１１ｎは絶縁性でも良い。第１非磁性層１１ｎは、例えば、ＭｇＯなどを含む。第１磁気素子は、ＴＭＲ(Tunnel Magneto Resistance effect）素子として機能する。

図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、第１素子１０Ａは、第１絶縁部材８１を含んでも良い。第１絶縁部材８１の少なくとも一部は、第１磁気素子１１と第１導電部材２１との間に設けられる。第１絶縁部材８１は、第１磁気素子１１と第１導電部材２１との間を電気的に絶縁する。

実施形態において、第１磁界Ｈａにより、第１磁気素子１１に含まれる磁化自由層（例えば第１磁性層１１ａ）の磁化の向きが変化する。第１磁界Ｈａは、交差方向Ｄｘ（例えば、第３方向Ｄ３）に沿う。検出対象磁界Ｈｔは、交差方向Ｄｘと交差する方向（例えば第２方向Ｄ２）の成分を含む。検出対象磁界Ｈｔの第２方向Ｄ２の成分が、第１磁界Ｈａによる磁化の向きに影響を与える。磁化の向きに基づく第１電気抵抗Ｒ１の変化を検出することで、検出対象磁界Ｈｔを検出できる。

例えば、第１磁気素子１１に、第２方向Ｄ２の成分を有する第２方向磁界を印加したときの第１電気抵抗Ｒ１の変化は大きい。一方、第１磁気素子１１に交差方向Ｄｘ（第３方向Ｄ３）の成分を有する第３方向磁界を印加したときの第１電気抵抗Ｒ１の変化は小さい。第２方向磁界の変化に対する第１電気抵抗Ｒ１の変化率は、第３方向磁界の変化に対する第１電気抵抗Ｒ１の変化率よりも高い。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサの動作を例示する模式図である。
図４（ａ）は、第１電流ｉ１を例示している。図４（ａ）の横軸は、時間ｔｍである。図４（ａ）の縦軸は、第１電流ｉ１の値である。図４（ａ）に示すように、第１電流ｉ１は、交流成分ｉａ１を含む。第１電流ｉ１の極小値は第１極性であり、第１電流ｉ１の極大値は第１極性である。

例えば、第１極性は、正及び負の一方である。以下、第１極性が正である場合の例について説明する。

例えば、第１電流ｉ１は、交流成分ｉａ１及び直流成分ｉｄ１を含む。直流成分ｉｄ１は、交流成分ｉａ１の振幅ｉｐ１の１／２よりも大きい。第１電流ｉ１において、極小値と極大値との差が振幅ｉｐ１に対応する。実施形態においては、極小値及び極大値の両方が第１極性（例えば正）である。第１電流ｉ１が第２極性（例えば負）になることがない。第１電流ｉ１が０になることがない。

第１電流ｉ１により第１磁界Ｈａが生じる。図４（ｂ）は、第１磁界Ｈａを例示している。図４（ｂ）の横軸は、時間ｔｍである。図４（ｂ）の縦軸は、第１磁界Ｈａの強度である。図４（ｂ）に示すように、第１磁界Ｈａは、交流磁界成分Ｈａ１を含む。第１磁界Ｈａの極小値は第１極性であり、第１磁界Ｈａの極大値は第１極性である。

例えば、第１磁界Ｈａは、交流磁界成分Ｈａ１と、直流磁界成分Ｈｄ１と、を含む。直流磁界成分Ｈｄ１は、交流磁界成分Ｈａ１の振幅Ｈｐ１の１／２よりも大きい。第１磁界Ｈａにおいて、極小値と極大値との差が振幅Ｈｐ１に対応する。実施形態においては、極小値及び極大値の両方が第１極性（例えば正）である。第１磁界Ｈａが第２極性（例えば負）になることがない。第１磁界Ｈａが０になることがない。第１磁界Ｈａの極小値Ｈｍｉｎは、直流磁界成分Ｈｄ１と、交流磁界成分Ｈａ１の振幅Ｈｐ１の１／２と、の差である。実施形態において、例えば、第１磁界Ｈａの極小値Ｈｍｉｎは正である。

第１磁界Ｈａの変化に応じて第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１が変化する。第１電気抵抗Ｒ１の変化は例えばＭＲ（magnetoresistance effect）効果による。例えば、第１電流ｉ１の変化に応じて、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１が変化する。

一方、検出対象磁界Ｈｔが第１磁気素子１１に加わる。検出対象磁界Ｈｔによっても、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１が変化する。第１電気抵抗Ｒ１は、第１電流ｉ１（及び第１磁界Ｈａ）と、検出対象磁界Ｈｔの両方に応じて変化する。実施形態において、例えば、第１電気抵抗Ｒ１の変化を検出し、その結果を第１電流ｉ１の交流成分ｉａ１の周波数（第１磁界Ｈａの交流磁界成分Ｈａ１の周波数）に基づいて処理することで、検出対象磁界Ｈｔを検出できる。

極小値及び極大値の両方が第１極性（例えば正）である場合、例えば、第１電流ｉ１及び第１磁界Ｈａは、常に第１極性（正）であり、０または負になることがない。これにより、ノイズを抑制した検出が可能になる。

例えば、第１電流ｉ１（及び第１磁界）が正から０または負になるときに、第１磁性層１１ａ及び第１対向磁性層１１ｂの少なくともいずれかにおいて磁区の乱れが生じる。磁区の乱れは、例えば、磁区の生成、磁区の消滅、または、磁区の移動などを含む。磁区の乱れにより、第１磁気素子１１から得られる信号にノイズが発生する、実施形態においては、第１電流ｉ１及び第１磁界Ｈａが常に１つの極性（例えば正）であると、磁区の乱れに起因するノイズが抑制できる。これにより、より安定して高い感度での検出が可能になる。実施形態によれば、特性の向上が可能なセンサ及び検査装置を提供できる。

図２（ａ）に示すように、第２方向Ｄ２における第１導電部材２１の長さを長さＬｃ１とする。第３方向Ｄ３における第１導電部材２１の長さを長さＬｃ２とする。実施形態において、長さＬｃ１は、長さＬｃ２よりも長いことが好ましい。これにより、発生する磁界（第１磁界Ｈａ）の向きがより安定になる。長さＬｃ１の長さＬｃ２に対する比（Ｌｃ１／Ｌｃ２）は、例えば、２以上１０００以下である。

第１磁気素子１１において、長さＬｅ１の長さＬｅ２に対する比（Ｌｅ１／Ｌｅ２）は、例えば、２以上１０００以下である。

図５及び図６は、センサの特性を例示するグラフである。
図６は、第１磁性部４１及び第１対向磁性部４１Ａが設けられていない場合におけるセンサ１１０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１磁性層１１ａが磁化自由層とされ、第１対向磁性層１１ｂが参照層とされる。第２方向Ｄ２に沿う検出対象磁界Ｈｔ、及び、第３方向Ｄ３に沿う磁界（第１磁界Ｈａ）が、第１磁気素子１１に印加される。シミュレーションにおいて、これらの磁界は、直流成分を含まない。これらの磁界が印加されたときにおける、第１磁性層１１ａの磁化１１ａＭの向き、及び、第１対向磁性層１１ｂの磁化１１ｂＭが計算される。これらの磁化の向きの角度に基づいて磁気抵抗が計算される。

図５の横軸は、第３方向Ｄ３に沿う磁界の磁界強度Ｈａｓである。磁界強度Ｈａｓは、磁化自由層の異方性磁界Ｈｋで規格化されている。図５の縦軸は、磁気抵抗ＭＲ１である。磁気抵抗ＭＲ１は、磁気抵抗の最大値で規格化されている。図５には、各種の規格化検出対象磁界Ｈｔｓのときの値が示されている。規格化検出対象磁界Ｈｔｓは、磁化自由層の異方性磁界Ｈｋで規格化されている。

図５において、規格化検出対象磁界Ｈｔｓが０．０００１のときの磁気抵抗ＭＲ１は、第１磁気素子１１に検出対象磁界Ｈｔが実質的に印加されていないときの磁気抵抗に対応する。このとき、第３方向Ｄ３に沿う磁界の磁界強度Ｈａｓが上昇すると、磁気抵抗ＭＲ１は上昇する。第３方向Ｄ３に沿う磁界の磁界強度Ｈａｓが１以上において、磁気抵抗ＭＲ１は飽和する。

図５に示すように、規格化検出対象磁界Ｈｔｓが大きくなるに従って、磁気抵抗ＭＲ１の変化はなだらかになる。例えば、第３方向Ｄ３に沿う磁界の磁界強度Ｈａｓが１．５のときに、磁気抵抗ＭＲ１は、規格化検出対象磁界Ｈｔｓに応じて大きく変化する。このような特性を利用することで、磁気抵抗を検出することで、検出対象磁界Ｈｔを高い感度で検出できる。

図６において、図５と同様のグラフにいくつかのパラメータの値が記載されている。第２方向Ｄ２に沿う検出対象磁界Ｈｔがゼロの場合（図６では、Ｈｔｓ＝０．０００１）の磁気抵抗ＭＲ１の飽和値を１とする。検出対象磁界Ｈｔがゼロの場合において、磁気抵抗ＭＲ１が０．９となる磁界強度を、第１磁界値Ｈｓ１とする。第１磁界値Ｈｓ１は、第１極性（この例では正）である。第１磁界値Ｈｓ１は、例えば、近似飽和磁界に対応する。実施形態において、第１磁界Ｈａの極小値Ｈｍｉｎ（図４（ｂ）参照）の絶対値は、第１磁界値Ｈｓ１の絶対値よりも大きいことが好ましい。

すなわち、実施形態において、例えば、
Ｈｄ１－Ｈｐ／２ ＞ Ｈｓ１
が満たされることが好ましい。このような条件により、検出対象磁界Ｈｔをより高い感度で効率的に検出できる。

第２方向Ｄ２に沿う検出対象磁界Ｈｔが第１磁気素子１１に印加されていない状態において、第１極性の第１磁界値Ｈｓ１を有する、交差方向Ｄｘ（すなわち、第３方向Ｄ３）に沿う磁界が第１磁気素子１１に印加されたときの第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１は、飽和電気抵抗（磁気抵抗ＭＲ１の飽和値）の０．９倍である。飽和電気抵抗は、交差方向Ｄｘ（すなわち、第３方向Ｄ３）に沿う磁界が増大したときの第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１の飽和値である。

実施形態において、第１電流ｉ１の極小値は、第１電流ｉ１の直流成分ｉｄ１と、交流成分ｉａ１の振幅ｉｐ１の１／２と、の差に対応する。この差（第１電流ｉ１の極小値の絶対値）は、第１磁界値Ｈｓ１に対応する第１極性の第１電流値の絶対値よりも大きいことが好ましい。例えば、第２方向Ｄ２に沿う検出対象磁界Ｈｔが第１磁気素子１１に印加されていない状態において、第１極性の第１電流値を有する電流が第１導電部材２１に流れたときの第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１は、飽和電気抵抗の０．９倍である。飽和電気抵抗は、第１導電部材２１に流れる電流が増大したときの第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１の飽和値である。このような第１電流ｉ１により、検出対象磁界Ｈｔをより高い感度で効率的に検出できる。

図７及び図８（ａ）～図８（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図８（ａ）は、平面図である、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）のＢ１－Ｂ２線断面図である。

図７に示すように、実施形態に係るセンサ１１１も素子部１０Ｕを含む。素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａを含む。センサ１１１においては、第１素子１０Ａは、第１磁気素子１１と第１導電部材２１と第１導電層６１とを含む。センサ１１１において、第１磁性部４１及び第１対向磁性部４１Ａは省略されて良い。これらを除くセンサ１１１の構成は、センサ１１０と同様で良い。

図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、センサ１１１においても、第１磁気素子１１は、第１磁性層１１ａ及び第１対向磁性層１１ｂを含む。図８（ｂ）に示すように、第２方向Ｄ２に沿う第１磁気素子１１の長さＬｅ１は、第３方向Ｄ３に沿う第１磁気素子１１の長さＬｅ２よりも長い。既に説明したように、第２方向Ｄ２は、第１磁性層１１ａから第１対向磁性層１１ｂへの第１方向Ｄ１と交差する。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２を含む平面と交差する。

第１導電部材２１は、第１導電部分２１ｅと第１他導電部分２１ｆとを含む。第１他導電部分２１ｆから第１導電部分２１ｅへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

第１導電層６１は、第１方向Ｄ１において第１磁気素子１１と重なる。第１磁気素子１１、第１導電層６１及び第１導電部材２１の積層順は任意である。

図７及び図８（ａ）に示すように、第１導電層６１は、第１導電層部分６１ｅと第１他導電層部分６１ｆとを含む。第１導電層部分６１ｅから第１他導電層部分６１ｆへの方向は、第３方向Ｄ３に沿う。図７に示すように、第１導電層部分６１ｅと第１他導電層部分６１ｆとの間に第２電流ｉ２が流れることが可能である。

例えば、図７に示すように、第４回路７４が設けられて良い。第４回路７４は、センサ１１１に含まれて良い。第４回路７４は、センサ１１１とは別に設けられて良い。第４回路７４は、第１導電層６１に第２電流ｉ２を供給可能である。第１導電層部分６１ｅに電気的に接続された第１端子６１ａが設けられて良い。第１他導電層部分６１ｆに電気的に接続された第１他端子６１ｂが設けられて良い。第４回路７４は、第１端子６１ａ及び第１他端子６１ｂと電気的に接続される。第４回路７４は、例えば、電流源である。第２電流ｉ２は、例えば、直流電流で良い。

第１導電層６１に第２電流ｉ２が流れることで、第１導電層６１から磁界が生じる。この磁界は、第２方向Ｄ２の成分を含む。この磁界は、第１磁気素子１１に印加される。この磁界は、バイアス磁界として機能する。センサ１１１においては、第１導電層６１から生じる磁界により、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１の変化率が高い領域で、検出対象磁界Ｈｔを検出できる。例えば、高い検出感度が得られる。実施形態によれば、特性の向上が可能なセンサを提供できる。

センサ１１１において、図８（ａ）に示すように、第２方向Ｄ２に沿う第１導電層６１の長さＬ６１は、第２方向Ｄ２に沿う第１磁気素子１１の長さＬｅ１よりも長いことが好ましい。第１導電層６１から生じる磁界が第１磁気素子１１に均一に効果的に印加される。

センサ１１１においても、図４（ａ）及び図４（ｂ）に関して説明した第１電流ｉ１（及び第１磁界Ｈａ）が適用されて良い。例えば、図７に示すように、第１回路７１は、第１導電部分２１ｅ及び第１他導電部分２１ｆと電気的に接続される。第１回路７１は、第１導電部材２１に第１電流ｉ１を供給可能である。第１電流ｉ１は、交流成分ｉａ１を含む。第１電流ｉ１の極小値は第１極性である。第１電流ｉ１の極大値は第１極性である。この場合も、第１電流ｉ１の変化に応じて第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１が変化する。

図７に示すように、センサ１１１において、制御部７０は、第２回路７２及び第３回路７３を含んで良い。第２回路７２は、第１磁気素子１１に検出電流ｉｄを供給可能である。第３回路７３は、第１電気抵抗Ｒ１の変化に対応する値を検出可能である。

図９（ａ）～図９（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図９（ａ）は、実施形態に係るセンサ１１２における第１磁気素子１１及び第１導電部材２１を例示する平面図である。図９（ｂ）は、断面図である。センサ１１２において、第１磁性部４１、第１対向磁性部４１Ａ及び第１導電層６１は省略されて良い。

センサ１１２においては、第１磁性層１１ａ及び第１対向磁性層１１ｂにおいて、負の交換結合が作用する。例えば、第１非磁性層１１ｎがＣｕ層である場合、Ｃｕ層の厚さは、約２ｎｍ以下である。第１磁性層１１ａ、第１対向磁性層１１ｂ及び第１非磁性層１１ｎの条件（例えば厚さ及び磁気特性など）を調整することで、負の交換結合が得られて良い。

センサ１１２において、例えば、第１磁性層１１ａがピン層である。第１対向磁性層１１ｂが磁化自由層である。第１磁性層１１ａの磁化１１ａＭは、第２方向Ｄ２に沿う。第１対向磁性層１１ｂの磁化１１ｂＭは、第２方向Ｄ２の成分を含む。磁化１１ｂＭは、磁化１１ａＭと逆向きの成分を含む。

図９（ｃ）は、センサ１１２における第１磁気素子１１の磁気特性を例示している。図９（ｃ）の横軸は、第１磁気素子１１に印加される磁界Ｈｙである。磁界Ｈｙは、第２方向Ｄ２に沿う。縦軸は、第１電気抵抗Ｒ１である。縦軸は、電圧Ｖｅ（図１参照）に対応して良い。

図９（ｃ）に示すように、第１磁気素子１１の磁気特性（第１電気抵抗Ｒ１）は、０の磁界Ｈｙに対してシフトして変化する。例えば、第１電気抵抗Ｒ１の変化の幅の１／２となる２つの磁界Ｈｙを磁界Ｈ１及び磁界Ｈ２とする。磁界Ｈ１と磁界Ｈ２との和の１／２の磁界（Ｈ１＋Ｈ２）／２は、負である。負の交換結合の作用により、このようなシフトが生じる。

センサ１１２において、シフトした磁気特性により、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１の変化率が高い領域で、検出対象磁界Ｈｔを検出できる。例えば、高い検出感度が得られる。実施形態によれば、特性の向上が可能なセンサを提供できる。

センサ１１２において、センサ１１１に関して説明した第１回路７１、第２回路７２及び第３回路７３が適用されて良い。センサ１１２においても、図４（ａ）及び図４（ｂ）に関して説明した第１電流ｉ１（及び第１磁界Ｈａ）が適用されて良い。第１電流ｉ１は、交流成分ｉａ１を含む。第１電流ｉ１の極小値は第１極性である。第１電流ｉ１の極大値は第１極性である。

図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１０（ａ）は、実施形態に係るセンサ１１３における第１磁気素子１１及び第１導電部材２１を例示する平面図である。図１０（ｂ）は、断面図である。センサ１１３において、第１磁性部４１、第１対向磁性部４１Ａ及び第１導電層６１は省略されて良い。

センサ１１３において、第１磁性層１１ａ及び第１対向磁性層１１ｂにおいて、交換結合が作用する。例えば、第１非磁性層１１ｎがＣｕ層である場合、Ｃｕ層の厚さは、約２ｎｍ以下である。第１磁性層１１ａ、第１対向磁性層１１ｂ及び第１非磁性層１１ｎの条件（例えば厚さ及び磁気特性など）を調整することで、交換結合が得られて良い。

センサ１１３において、例えば、第１磁性層１１ａがピン層である。第１対向磁性層１１ｂが磁化自由層である。第１磁性層１１ａの磁化１１ａＭは、第３方向Ｄ３に沿う。第１対向磁性層１１ｂの磁化１１ｂＭは、第３方向Ｄ３の成分を含む。磁化１１ｂＭは、磁化１１ａＭと同じ向きの成分を含む。このような構成により、第１磁気素子１１の磁気特性は、外部からの印加される第１磁界Ｈａをシフトさせる。

図１０（ｃ）は、センサ１１２における第１磁気素子１１の磁気特性を例示している。図１０（ｃ）の横軸は、第１磁気素子１１に印加される磁界Ｈｘである。磁界Ｈｘは、第３方向Ｄ３に沿う。縦軸は、第１電気抵抗Ｒ１である。縦軸は、電圧Ｖｅ（図１参照）に対応して良い。

図１０（ｃ）に示すように、第１磁気素子１１の磁気特性（第１電気抵抗Ｒ１）は、０の磁界Ｈｘに対してシフトして変化する。例えば、第１電気抵抗Ｒ１の変化の幅の１／２となる磁界Ｈｍは、０ではない。磁界Ｈｍは、負または正である。交換結合の作用により、このようなシフトが生じる。

センサ１１３において、シフトした磁気特性により、図４に示した、極小値及び極大値の両方が第１極性（例えば正）の第１磁界Ｈａが得られる。これにより、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１の変化率が高い領域で、検出対象磁界Ｈｔを検出できる。例えば、高い検出感度が得られる。実施形態によれば、特性の向上が可能なセンサを提供できる。

センサ１１３において、センサ１１１に関して説明した第１回路７１、第２回路７２及び第３回路７３が適用されて良い。センサ１１３においても、図４（ａ）及び図４（ｂ）に関して説明した第１電流ｉ１（及び第１磁界Ｈａ）が適用されて良い。第１電流ｉ１は、交流成分ｉａ１を含む。第１電流ｉ１の極小値及び極大値が第１極性でもよい。センサ１１３においては、上記のシフトが利用できるため、第１電流ｉ１の直流成分ｉｄ１は種々の変形が可能である。例えば、第１電流ｉ１は、直流成分ｉｄ１を含まなくて良い。

図１１及び図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、第１実施形態に係る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、図１２（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）のＢ１－Ｂ２線断面図である。

図１１に示すように、実施形態に係るセンサ１１４も素子部１０Ｕを含む。素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａを含む。センサ１１４においては、第１素子１０Ａは、第１磁気素子１１と第１導電部材２１と第１磁性部４１を含む。センサ１１４において、第１磁性部４１の位置が、センサ１１０における位置と異なる。これを除くセンサ１１４の構成は、センサ１１０の構成と同じで良い。

図１２（ｂ）に示すように、センサ１１４においても、第１磁気素子１１は、第１磁性層１１ａ及び第１対向磁性層１１ｂを含む。第１磁性層１１ａから第１対向磁性層１１ｂへの方向は、第１方向Ｄ１である。図１２（ａ）に示すように、第２方向Ｄ２に沿う第１磁気素子１１の長さＬｅ１は、第３方向Ｄ３に沿う第１磁気素子１１の長さＬｅ２よりも長い。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差する。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２を含む平面と交差する。

図１１及び図１２（ａ）に示すように、第１導電部材２１は、第１導電部分２１ｅと第１他導電部分２１ｆとを含む。第１他導電部分２１ｆから第１導電部分２１ｅへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

図１１に示すように、第１磁性部４１から第１磁気素子１１への方向は、第３方向Ｄ３に沿う。センサ１１４においては、第１磁性部４１からバイアス磁界が第１磁気素子１１に印加される。これにより、第１磁気素子１１の磁気特性は、外部から印加される磁界Ｈｘの０に対してシフトする。例えば、図４に示した、極小値及び極大値の両方が第１極性（例えば正）の第１磁界Ｈａが得られる。これにより、例えば、第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１の変化率が高い領域で、検出対象磁界Ｈｔを検出できる。例えば、高い検出感度が得られる。実施形態によれば、特性の向上が可能なセンサを提供できる。

図１２（ａ）に示すように、第２方向Ｄ２に沿う第１磁性部４１の長さＬ４１は、第２方向Ｄ２に沿う第１磁気素子１１の長さＬｅ１よりも長いことが好ましい。これにより、第１磁性部４１から生じるバイアス磁界が、第１磁気素子１１に均一に効果的に印加される。例えば、第１磁性部４１は、強磁性体を含む。

図１１に示すように、第１素子１０Ａは、第１対向磁性部４１Ａをさらに含んで良い。第１磁気素子１１の少なくとも一部は、第３方向Ｄ３において第１磁性部４１と第１対向磁性部４１Ａとの間にある。第１磁性部４１及び第１対向磁性部４１Ａにより、バイアス磁界が第１磁気素子１１により効果的に印加される。例えば、第１対向磁性部４１Ａの材料は、第１磁性部４１の材料と同じで良い。

図１１に示すように、第１磁性部４１の磁化４１Ｍの向きは、第３方向Ｄ３の成分を含む。第１対向磁性部４１Ａの磁化４１ＡＭの向きは、第３方向Ｄ３の成分を含む。第１磁性部４１の磁化４１Ｍの向きは、第１対向磁性部４１Ａの磁化４１ＡＭの向きと同じ向きである。

図１２（ｃ）に示すように、例えば、第１磁性層１１ａ及び第１対向磁性層１１ｂの少なくとも一部が、第１磁性部４１と第１対向磁性部４１Ａとの間に設けられて良い。第１導電部材２１及び第１磁性部４１の位置関係は任意である。第１導電部材２１及び第１対向磁性部４１Ａの位置関係は任意である。

センサ１１４においては、第１磁性部４１（及び第１対向磁性部４１Ａ）によるバイアス磁界が第１磁気素子１１に印加される。このバイアス磁界は、第３方向Ｄ３の成分を含む。このようなバイアス磁界は、例えば、第１電流ｉ１に含まれる直流成分ｉｄ１の機能を果たす。センサ１１４において、第１電流ｉ１は直流成分ｉｄ１を含まなくて良い。

図１１に示すように、センサ１１４において、制御部７０は、第１回路７１を含んで良い。第１回路７１は、第１導電部分２１ｅ及び第１他導電部分２１ｆと電気的に接続される。第１回路７１は、第１導電部材２１に第１電流ｉ１を供給可能である。第１電流ｉ１は、交流成分ｉａ１を含む。第１電流ｉ１は、直流成分ｉｄ１を実質的に含まなくて良い。第１回路７１の構成が簡単になる。

センサ１１４においても、第１電流ｉ１の変化に応じて第１磁気素子１１の第１電気抵抗Ｒ１が変化する。制御部７０は、第２回路７２及び第３回路７３を含んで良い。第２回路７２は、第１磁気素子１１に検出電流ｉｄを供給可能である。第３回路７３は、第１電気抵抗Ｒ１の変化に対応する値を検出可能である。

以下、実施形態に係るセンサのいくつかの例について説明する。
図１３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１３においては、理解を容易にするために、第１磁気素子１１が、Ｘ軸方向において、第１導電部材２１からシフトされて描かれている。第１磁気素子１１は、第１導電部材２１とＺ軸方向において重なっても良い。

図１３に示すように、実施形態に係るセンサ１２１において、素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａ及び第１抵抗３１を含む。第１抵抗３１は、第１抵抗部分３１ｅと第１他抵抗部分３１ｆとを含む。この例では、第１素子部分１１ｅは、第２回路７２と電気的に接続される。第１他素子部分１１ｆは、第１抵抗部分３１ｅと電気的に接続される。第１他抵抗部分３１ｆは、第２回路７２と電気的に接続される。第３回路７３は、第１他素子部分１１ｆと第１抵抗部分３１ｅとの接続点の電位の変化を検出する。

図１４、及び、図１５（ａ）～図１５（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１４に示すように、実施形態に係るセンサ１２２において、素子部１０Ｕは、第２素子１０Ｂをさらに含む。第２素子１０Ｂは、第２磁気素子１２と第２導電部材２２とを含む。

図１４においては、図を見やすくするために、第１磁気素子１１が、Ｘ軸方向において、第１導電部材２１からシフトされて描かれている。第１磁気素子１１は、第１導電部材２１とＺ軸方向において重なっても良い。図１４においては、図を見やすくするために、第２磁気素子１２が、Ｘ軸方向において、第２導電部材２２からシフトされて描かれている。第２磁気素子１２は、第２導電部材２２とＺ軸方向において重なっても良い。

図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）に示すように、第２磁気素子１２は、第２磁性層１２ａ及び第２対向磁性層１２ｂを含む。この例では、第２磁気素子１２は、第２非磁性層１２ｎを含む。第２非磁性層１２ｎは、第２磁性層１２ａと第２対向磁性層１２ｂとの間に設けられる。

第２磁気素子１２において、第２磁性層１２ａは、例えば、参照層及び磁化自由層の一方で良い。第２対向磁性層１２ｂは、例えば、参照層及び磁化自由層の他方で良い。第２磁気素子１２の電気抵抗の変化は、例えば、第２磁気素子１２に加わる磁界に応じて、第２磁性層１２ａの磁化１２ａＭ、と、第２対向磁性層１２ｂの磁化１２ｂＭとの間の角度が変化することに基づく。

図１４に示すように、第２導電部材２２は、第２導電部分２２ｅと第２他導電部分２２ｆとを含む。第２導電部分２２ｅから第２他導電部分２２ｆへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

図１４に示すように、この例では、第１導電部分２１ｅは、第１回路７１と電気的に接続される。第１他導電部分２１ｆは、第２他導電部分２２ｆと電気的に接続される。第２導電部分２２ｅは、第１回路７１と電気的に接続される。第１回路７１は、第１導電部材２１及び第２導電部材２２に第１電流ｉ１を供給可能である。

第１磁気素子１１は、第１素子部分１１ｅ及び第１他素子部分１１ｆを含む。第１素子部分１１ｅは、第１導電部分２１ｅに対応する。第１他素子部分１１ｆは、第１他導電部分２１ｆに対応する。第１素子部分１１ｅから第１他素子部分１１ｆへの向きは、第１向きである。

第２磁気素子１２は、第２素子部分１２ｅ及び第２他素子部分１２ｆを含む。第２素子部分１２ｅは、第２導電部分２２ｅに対応する。第２他素子部分１２ｆは、第２他導電部分２２ｆに対応する。第２素子部分１２ｅから第２他素子部分１２ｆへの向きは、第２向きである。

第２回路７２から供給される検出電流ｉｄは、第１向きに第１磁気素子１１を流れ、第２向きに第２磁気素子１２を流れる。第１回路７１から供給される第１電流ｉ１が第１導電部材２１を第１向きに流れているときに、第１電流ｉ１は第２導電部材２２を第２向きの逆向きに流れる。

図１６は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１６に示すように、実施形態に係るセンサ１２３において、素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａ、第２素子１０Ｂ、第１抵抗３１及び第２抵抗３２を含む。第１素子１０Ａは、第１磁気素子１１と第１導電部材２１とを含む。第２素子１０Ｂは、第２磁気素子１２と第２導電部材２２とを含む。図１６においては、図を見やすくするために、第１磁気素子１１が、Ｘ軸方向において、第１導電部材２１からシフトされて描かれている。図１６においては、図を見やすくするために、第２磁気素子１２が、Ｘ軸方向において、第２導電部材２２からシフトされて描かれている。

第１磁気素子１１は、第１素子部分１１ｅ及び第１他素子部分１１ｆを含む。第１素子部分１１ｅは、第１導電部分２１ｅに対応する。第１他素子部分１１ｆは第１他導電部分２１ｆに対応する。第１素子部分１１ｅから第１他素子部分１１ｆへの向きは、第１向きである。

第２素子１０Ｂは、第２磁気素子１２と第２導電部材２２とを含む。第２導電部材２２は、第２導電部分２２ｅと第２他導電部分２２ｆとを含む。第２導電部分２２ｅから第２他導電部分２２ｆへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

第１抵抗３１は、第１抵抗部分３１ｅと第１他抵抗部分３１ｆとを含む。第１抵抗部分３１ｅから第１他抵抗部分３１ｆへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。第２抵抗３２は、第２抵抗部分３２ｅと第２他抵抗部分３２ｆとを含む。第２抵抗部分３２ｅから第２他抵抗部分３２ｆへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

第２磁気素子１２は、第２素子部分１２ｅ及び第２他素子部分１２ｆを含む。第２素子部分１２ｅは、第２導電部分２２ｅに対応する。第２他素子部分１２ｆは、第２他導電部分２２ｆに対応する。第２素子部分１２ｅから第２他素子部分１２ｆへの向きは、第２向きである。

第１素子部分１１ｅは第２回路７２と電気的に接続される。第１他素子部分１１ｆは、第２抵抗部分３２ｅと電気的に接続される。第２他抵抗部分３２ｆは、第２回路７２と電気的に接続される。

第１抵抗部分３１ｅは、第２回路７２と電気的に接続される。第１他抵抗部分３１ｆは、第２素子部分１２ｅと電気的に接続される。第２他素子部分１２ｆは、第２回路７２と電気的に接続される。

検出電流ｉｄは、第１向きに第１磁気素子１１を流れ、第２向きに第２磁気素子１２を流れる。

図１６に示すように、この例では、第１導電部分２１ｅは、第１回路７１と電気的に接続される。第１他導電部分２１ｆは、第２導電部分２２ｅと電気的に接続される。第２他導電部分２２ｆは、第１回路７１と電気的に接続される。第１回路７１は、第１導電部材２１及び第２導電部材２２に第１電流ｉ１を供給可能である。

第１電流ｉ１が第１導電部材２１を第１向きに流れているときに、第１電流ｉ１は第２導電部材２２を第２向きに流れる。

第３回路７３は、第１接続点ＣＰ１と第２接続点ＣＰ２との間の電位差を検出可能である。第１接続点ＣＰ１は、第１他素子部分１１ｆと第２抵抗部分３２ｅとの間の接続点である。第２接続点ＣＰ２は、第１他抵抗部分３１ｆと第２素子部分１２ｅとの間の接続点である。

第３回路７３は、差動アンプ７６と処理回路７５とを含んで良い。差動アンプ７６は、第１接続点ＣＰ１と第２接続点ＣＰ２との間の電位差を検出する。処理回路７５は、差動アンプ７６からの出力信号を処理する。処理回路７５は、例えば、ロックインアンプ、バンドパスフィルタ回路、及び、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）回路の少なくともいずれかを含んで良い。処理回路７５は、例えば、差動アンプ７６の第１周波数成分を抽出する。第１周波数は、例えば、第１電流ｉ１の交流成分ｉａ１の周波数である。第１周波数は、例えば、第１磁界Ｈａの交流磁界成分Ｈａ１の周波数である。第１周波数は、例えば、第１電流ｉ１の交流成分ｉａ１の高調波成分を含んで良い。第１周波数は、例えば、第１磁界Ｈａの交流磁界成分Ｈａ１の高調波成分を含んで良い。

このように、素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａを含むブリッジ回路１０Ｖ（図１６参照）を含んでも良い。第２回路７２は、ブリッジ回路１０Ｖに検出電流ｉｄを供給可能である。第３回路７３は、ブリッジ回路１０Ｖの第１中点（例えば第１接続点ＣＰ１）の電位と、ブリッジ回路１０Ｖの第２中点（例えば第２接続点ＣＰ２）の電位と、の差に対応する値を検出可能である。

図１７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１７に示すように、実施形態に係るセンサ１２４において、素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａ、第１抵抗３１、第２抵抗３２及び第３抵抗３３を含む。第３抵抗３３は、第３抵抗部分３３ｅ及び第３他抵抗部分３３ｆを含む。第３抵抗部分３３ｅから第３他抵抗部分３３ｆへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

この例では、第１素子部分１１ｅは、第２回路７２と電気的に接続される。第１他素子部分１１ｆは、第２抵抗部分３２ｅと電気的に接続される。第２他抵抗部分３２ｆは、第２回路７２と電気的に接続される。第１抵抗部分３１ｅは、第２回路７２と電気的に接続される。第１他抵抗部分３１ｆは、第３抵抗部分３３ｅと電気的に接続される。第３他抵抗部分３３ｆは、第２回路７２と電気的に接続される。第１接続点ＣＰ１は、第１他素子部分１１ｆと第２抵抗部分３２ｅとの間の接続点である。第２接続点ＣＰ２は、第１他抵抗部分３１ｆと第３抵抗部分３３ｅとの間の接続点である。

図１８、図１９（ａ）～図１９（ｃ）、及び、図２０（ａ）～図２０（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１８に示すように、実施形態に係るセンサ１２５において、素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａ、第２素子１０Ｂ、第３素子１０Ｃ及び第４素子１０Ｄを含む。第１素子１０Ａは、第１磁気素子１１と第１導電部材２１とを含む。第２素子１０Ｂは、第２磁気素子１２と第２導電部材２２とを含む。第３素子１０Ｃは、第３磁気素子１３と第３導電部材２３とを含む。第４素子１０Ｄは、第４磁気素子１４と第４導電部材２４とを含む。

図１９（ｂ）及び図１９（ｃ）に示すように、第３磁気素子１３は、第３磁性層１３ａ及び第３対向磁性層１３ｂを含む。この例では、第３磁気素子１３は、第３非磁性層１３ｎを含む。第３非磁性層１３ｎは、第３磁性層１３ａと第３対向磁性層１３ｂとの間に設けられる。

第３磁気素子１３において、第３磁性層１３ａは、例えば、参照層及び磁化自由層の一方で良い。第３対向磁性層１３ｂは、例えば、参照層及び磁化自由層の他方で良い。第３磁気素子１３の電気抵抗の変化は、例えば、第３磁気素子１３に加わる磁界に応じて、第３磁性層１３ａの磁化１３ａＭ、と、第３対向磁性層１３ｂの磁化１３ｂＭとの間の角度が変化することに基づく。

図２０（ｂ）及び図２０（ｃ）に示すように、第４磁気素子１４は、第４磁性層１４ａ及び第４対向磁性層１４ｂを含む。この例では、第４磁気素子１４は、第４非磁性層１４ｎを含む。第４非磁性層１４ｎは、第４磁性層１４ａと第４対向磁性層１４ｂとの間に設けられる。

第４磁気素子１４において、第４磁性層１４ａは、例えば、参照層及び磁化自由層の一方で良い。第４対向磁性層１４ｂは、例えば、参照層及び磁化自由層の他方で良い。第４磁気素子１４の電気抵抗の変化は、例えば、第４磁気素子１４に加わる磁界に応じて、第４磁性層１４ａの磁化１４ａＭ、と、第４対向磁性層１４ｂの磁化１４ｂＭとの間の角度が変化することに基づく。

図１９（ａ）に示すように、第３導電部材２３は、第３導電部分２３ｅと第３他導電部分２３ｆとを含む。第３導電部分２３ｅから第３他導電部分２３ｆへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

図２０（ａ）に示すように、第４導電部材２４は、第４導電部分２４ｅと第４他導電部分２４ｆとを含む。第４導電部分２４ｅから第４他導電部分２４ｆへの方向は、第２方向Ｄ２に沿う。

図１８に示すように、第１磁気素子１１は、第１素子部分１１ｅ及び第１他素子部分１１ｆを含む。第１素子部分１１ｅは、第１導電部分２１ｅに対応する。第１他素子部分１１ｆは、第１他導電部分２１ｆに対応する。第１素子部分１１ｅから第１他素子部分１１ｆへの向きは、第１向きである。

図１８に示すように、第２磁気素子１２は、第２素子部分１２ｅ及び第２他素子部分１２ｆを含む。第２素子部分１２ｅは、第２導電部分２２ｅに対応する。第２他素子部分１２ｆは、第２他導電部分２２ｆに対応する。第２素子部分１２ｅから第２他素子部分１２ｆへの向きは、第２向きである。

図１８に示すように、第３磁気素子１３は、第３素子部分１３ｅ及び第３他素子部分１３ｆを含む。第３素子部分１３ｅは、第３導電部分２３ｅに対応する。第３他素子部分１３ｆは、第３他導電部分２３ｆに対応する。第３素子部分１３ｅから第３他素子部分１３ｆへの向きは、第３向きである。

図１８に示すように、第４磁気素子１４は、第４素子部分１４ｅ及び第４他素子部分１４ｆを含む。第４素子部分１４ｅは、第４導電部分２４ｅに対応する。第４他素子部分１４ｆは、第４他導電部分２４ｆに対応する。第４素子部分１４ｅから第４他素子部分１４ｆへの向きは、第４向きである。

第１素子部分１１ｅは、第２回路７２と電気的に接続される。第１他素子部分１１ｆは、第２素子部分１２ｅと電気的に接続される。第２他素子部分１２ｆは、第２回路７２と電気的に接続される。

第３素子部分１３ｅは、第２回路７２と電気的に接続される。第３他素子部分１３ｆは、第４素子部分１４ｅと電気的に接続される。第４他素子部分１４ｆは、第２回路７２と電気的に接続される。

検出電流ｉｄは、第１向きに第１磁気素子１１を流れ、第２向きに第２磁気素子１２を流れ、第３向きに第３磁気素子１３を流れ、第４向きに第４磁気素子１４を流れる。

この例では、第１導電部分２１ｅは、第１回路７１と電気的に接続される。第１他導電部分２１ｆは、第４導電部分２４ｅと電気的に接続される。第４他導電部分２４ｆは、第３他導電部分２３ｆと電気的に接続される。第３導電部分２３ｅは、第２他導電部分２２ｆと電気的に接続される。第２導電部分２２ｅは、第１回路７１と電気的に接続される。

第１回路７１から供給される第１電流ｉ１が第１導電部材２１を第１向きに流れているときに、第１電流ｉ１は第２導電部材２２を第２向きの逆向きに流れ、第１電流ｉ１は第３導電部材２３を第３向きの逆向きに流れ、第１電流ｉ１は第４導電部材２４を第４向ききに流れる。

第１接続点ＣＰ１は、第１他素子部分１１ｆと第２素子部分１２ｅとの間の接続点である。第２接続点ＣＰ２は、第３他素子部分１３ｆと第４素子部分１４ｅとの間の接続点である。

図２１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２１に示すように、実施形態に係るセンサ１２６において、素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａ、第２素子１０Ｂ、第３素子１０Ｃ及び第４素子１０Ｄを含む。センサ１２６においては、複数の導電部材の接続関係が、センサ１２５における複数の導電部材の接続関係と異なる。センサ１１６において、複数の磁気素子の接続関係が、センサ１２５における複数の磁気素子の接続関係と同じで良い。

センサ１２６において、第１導電部分２１ｅ及び第３導電部分２３ｅは、第１回路７１と電気的に接続される。第１他導電部分２１ｆは、第２導電部分２２ｅと電気的に接続される。第３他導電部分２３ｆは、第４導電部分２４ｅと電気的に接続される。第２他導電部分２２ｆ及び第４他導電部分２４ｆは、第１回路７１と電気的に接続される。

センサ１２６において、第１磁気素子１１の参照層における磁化の向きは、第４磁気素子１４の参照層における磁化の向きと同じである。第２磁気素子１２の参照層における磁化の向きは、第３磁気素子１３の参照層における磁化の向きと同じである。第１磁気素子１１の参照層における磁化の向き及び第４磁気素子１４の参照層における磁化の向きは、第２磁気素子１２の参照層における磁化の向き及び第３磁気素子１３の参照層における磁化の向きと逆である。センサ１１６の構成においても、ノイズの影響が抑制され、特性の向上が可能なセンサが提供できる。

上記のセンサ１２１～１２６において、センサ１１０～センサ１１４の構成が適用されて良い。例えば、センサ１２１～１２６において、センサ１１０に関して説明した第１磁性部４１（及び第１対向磁性部４１Ａ）が設けられて良い。例えば、第２素子１０Ｂ、第３素子１０Ｃ及び第４素子１０Ｄのそれぞれは、センサ１１０に関して説明した第１磁性部４１（及び第１対向磁性部４１Ａ）と同様の磁性部材を含んで良い。

例えば、センサ１２１～１２６において、センサ１１１に関して説明した第１導電層６１が設けられて良い。例えば、センサ１２１～１２６において、センサ１１２に関して説明した第１磁気素子１１の特性が適用されて良い。例えば、センサ１２１～１２６において、センサ１１３に関して説明した第１磁気素子１１の特性が適用されて良い。例えば、センサ１２１～１２６において、センサ１１４に関して説明した第１磁性部４１（及び第１対向磁性部４１Ａ）が設けられて良い。

第２素子１０Ｂ、第３素子１０Ｃ及び第４素子１０Ｄのそれぞれは、センサ１１４に関して説明した第１磁性部４１（及び第１対向磁性部４１Ａ）と同様の磁性部材を含んで良い。

第２素子１０Ｂ、第３素子１０Ｃ及び第４素子１０Ｄのそれぞれは、センサ１１０～センサ１１４における第１素子１０Ａの構成を有して良い。

例えば、センサ１１０～センサ１１４のそれぞれにおいて、素子部１０Ｕは、第１素子１０Ａを含むブリッジ回路１０Ｖを含んで良い。第２回路７２は、ブリッジ回路１０Ｖに検出電流ｉｄを供給可能である。第３回路７３は、ブリッジ回路１０Ｖの第１中点（例えば第１接続点ＣＰ１）の電位と、ブリッジ回路１０Ｖの第２中点（例えば第２接続点ＣＰ２）の電位と、の差に対応する値を検出可能である。

素子部１０Ｕがブリッジ回路１０Ｖを含む場合、第４回路７４は、第１素子１０Ａ、第２素子１０Ｂ、第３素子１０Ｃ及び第４素子１０Ｄに共通して設けられても良い。

図２２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２２に示すように、センサ１３１において、第１素子１０Ａは、第１導電層６１を含む。第１導電層６１に第４回路７４から第２電流ｉ２が供給される。センサ１３１のこれ以外の構成は、センサ１２１の構成と同様で良い。

図２３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２３に示すように、センサ１３２において、第１素子１０Ａは第１導電層６１を含み、第２素子１０Ｂは第２導電層６２を含む。第１導電層６１及び第２導電層６２に第４回路７４から第２電流ｉ２が供給される。センサ１３２のこれ以外の構成は、センサ１２２の構成と同様で良い。

例えば、第２導電層６２は、第２導電層部分６２ｅと第２他導電層部分６２ｆとを含む。第２導電層部分６２ｅから第２他導電層部分６２ｆへの方向は、第３方向Ｄ３に沿う。第２導電層部分６２ｅと第２他導電層部分６２ｆとの間に第２電流ｉ２の一部が流れることが可能である。

図２４は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２４に示すように、センサ１３３において、第１素子１０Ａは第１導電層６１を含み、第２素子１０Ｂは第２導電層６２を含む。第１導電層６１及び第２導電層６２に第４回路７４から第２電流ｉ２が供給される。センサ１３３のこれ以外の構成は、センサ１２３の構成と同様で良い。

図２５は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２５に示すように、センサ１３４において、第１素子１０Ａは第１導電層６１を含む。第１導電層６１に第４回路７４から第２電流ｉ２が供給される。センサ１３４のこれ以外の構成は、センサ１２４の構成と同様で良い。

図２６は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２６に示すように、センサ１３５において、第１素子１０Ａは第１導電層６１を含む。第２素子１０Ｂは第２導電層６２を含む。第３素子１０Ｃは第３導電層６３を含む。第４素子１０Ｄは第４導電層６４を含む。これらの導電層に第４回路７４から第２電流ｉ２が供給される。センサ１３５のこれ以外の構成は、センサ１２５の構成と同様で良い。

例えば、第３導電層６３は、第３導電層部分６３ｅと第３他導電層部分６３ｆとを含む。第３導電層部分６３ｅから第３他導電層部分６３ｆへの方向は、第３方向Ｄ３に沿う。第３導電層部分６３ｅと第３他導電層部分６３ｆとの間に第２電流ｉ２の一部が流れることが可能である。

例えば、第４導電層６４は、第４導電層部分６４ｅと第４他導電層部分６４ｆとを含む。第４導電層部分６４ｅから第４他導電層部分６４ｆへの方向は、第３方向Ｄ３に沿う。第４導電層部分６４ｅと第４他導電層部分６４ｆとの間に第２電流ｉ２の一部が流れることが可能である。

図２７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２７に示すように、センサ１３６において、第１素子１０Ａは第１導電層６１を含む。第２素子１０Ｂは第２導電層６２を含む。第３素子１０Ｃは第３導電層６３を含む。第４素子１０Ｄは第４導電層６４を含む。これらの導電層に第４回路７４から第２電流ｉ２が供給される。センサ１３６のこれ以外の構成は、センサ１２６の構成と同様で良い。

（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。

図２８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２８に示すように、第２実施形態に係る検査装置７１０は、センサ１５０ａ（磁気センサ）と、処理部７７０と、を含む。センサ１５０ａは、第１実施形態に係るセンサ及びその変形で良い。処理部７７０は、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、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。

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。

例えば、実施形態に係るセンサ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及びセンサ１５０ａを含む。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。

図２９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２９に示すように、センサ１５０ａは、例えば、実施形態に係る複数のセンサを含む。この例では、センサ１５０ａは、複数のセンサ（センサ１１０などの素子部１０Ｕなど）を含む。複数のセンサは、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。複数のセンサ１１０は、例えば、基板の上に設けられる。

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。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。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。

実施形態に係るセンサは、例えば、診断装置などの検査装置７１０に応用できる。
図３０は、実施形態に係るセンサ及び検査装置を示す模式図である。
図３０に示すように、検査装置７１０の例である診断装置５００は、センサ１５０を含む。センサ１５０は、第１実施形態に関して説明したセンサ、及び、それらの変形を含む。

診断装置５００において、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。センサ１５０が脳磁計に用いられる場合、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。

図３０に示すように、センサ１５０（脳磁計）は、例えば、人体の頭部に装着される。センサ１５０（脳磁計）は、センサ部３０１を含む。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。

センサ１５０は、例えば、差動検出などの回路を含んでも良い。センサ１５０は、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。

センサ１５０のサイズは、従来のＳＱＵＩＤ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。

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。

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。

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。

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。

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。

実施形態に係る診断装置５００は、センサ１５０と、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。

図３０に示すセンサ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。

被験者を含めたセンサ装置は、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。

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。

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３０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。

図３１は、実施形態に係る検査装置を示す模式図である。
図３１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。

図３１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３０に関して説明した入出力と同様である。図３１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３０に関して説明した処理と同様である。

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)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。

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。

実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んで良い。
（構成１）
第１素子を含む素子部を備え、
前記第１素子は、第１磁気素子と第１導電部材と第１磁性部とを含み、
前記第１磁気素子は、第１磁性層及び第１対向磁性層を含み、
前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１磁気素子の長さは、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方向に沿う前記第１磁気素子の長さよりも長く、
前記第１導電部材は、第１導電部分と第１他導電部分とを含み、
前記第１他導電部分から前記第１導電部分への方向は前記第２方向に沿い、
前記第１磁性部から前記第１磁気素子への方向は、前記第２方向に沿う、センサ。

（構成２）
前記第３方向に沿う前記第１磁性部の長さは、前記第３方向に沿う前記第１磁気素子の前記長さよりも長い、構成１に記載のセンサ。

（構成３）
前記第１磁性部は、強磁性体を含む、構成１または２に記載のセンサ。

（構成４）
前記第１素子は、第１対向磁性部をさらに含み、
前記第１磁気素子の少なくとも一部は、前記第２方向において前記第１磁性部と前記第１対向磁性部との間にある、構成１～３のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成５）
前記第１磁性部の磁化の向きは、前記第２方向の成分を含み、
前記第１対向磁性部の磁化の向きは、前記第２方向の成分を含み、
前記第１磁性部の前記磁化の前記向きは、前記第１対向磁性部の前記磁化の前記向きと同じ向きである、構成４に記載のセンサ。

（構成６）
第１回路を含む制御部をさらに備え、
前記第１回路は、前記第１導電部分及び前記第１他導電部分と電気的に接続され、
前記第１回路は、前記第１導電部材に第１電流を供給可能であり、
前記第１電流は、交流成分を含み、
前記第１電流の極小値は第１極性であり、
前記第１電流の極大値は前記第１極性である、構成１～５のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成７）
前記制御部は、第２回路及び第３回路を含み、
前記第２回路は、前記第１磁気素子に検出電流を供給可能であり、
前記第３回路は、前記第１磁気素子の第１電気抵抗の変化に対応する値を検出可能である、構成６に記載のセンサ。

（構成８）
第１素子を含む素子部を備え、
前記第１素子は、第１磁気素子と第１導電部材と第１導電層とを含み、
前記第１磁気素子は、第１磁性層及び第１対向磁性層を含み、
前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１磁気素子の長さは、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方向に沿う前記第１磁気素子の長さよりも長く、
前記第１導電部材は、第１導電部分と第１他導電部分とを含み、
前記第１他導電部分から前記第１導電部分への方向は前記第２方向に沿い、
前記第１導電層は、前記第１方向において前記第１磁気素子と重なり、
前記第１導電層は、第１導電層部分と第１他導電層部分とを含み、
前記第１導電層部分から前記第１他導電層部分への方向は、前記第３方向に沿い、
前記第１導電層部分と前記第１他導電層部分との間に第２電流が流れることが可能である、センサ。

（構成９）
第４回路を備え、
前記第４回路は、前記第１導電層に前記第２電流を供給可能である、構成８に記載のセンサ。

（構成１０）
前記第２方向に沿う前記第１導電層の長さは、前記第２方向に沿う前記第１磁気素子の前記長さよりも長い、構成８または９に記載のセンサ。

（構成１１）
第１回路を含む制御部をさらに備え、
前記第１回路は、前記第１導電部分及び前記第１他導電部分と電気的に接続され、
前記第１回路は、前記第１導電部材に第１電流を供給可能であり、
前記第１電流は、交流成分を含み、
前記第１電流の極小値は第１極性であり、
前記第１電流の極大値は前記第１極性である、構成８～１０のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１２）
前記制御部は、第２回路及び第３回路を含み、
前記第２回路は、前記第１磁気素子に検出電流を供給可能であり、
前記第３回路は、前記第１磁気素子の第１電気抵抗の変化に対応する値を検出可能である、構成１１に記載のセンサ。

（構成１３）
第１素子を含む素子部を備え、
前記第１素子は、第１磁気素子と第１導電部材と第１磁性部とを含み、
前記第１磁気素子は、第１磁性層及び第１対向磁性層を含み、
前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１磁気素子の長さは、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方向に沿う前記第１磁気素子の長さよりも長く、
前記第１導電部材は、第１導電部分と第１他導電部分とを含み、
前記第１他導電部分から前記第１導電部分への方向は前記第２方向に沿い、
前記第１磁性部から前記第１磁気素子への方向は、前記第３方向に沿う、センサ。

（構成１４）
前記第２方向に沿う前記第１磁性部の長さは、前記第２方向に沿う前記第１磁気素子の前記長さよりも長い、構成１３に記載のセンサ。

（構成１５）
前記第１磁性部は、強磁性体を含む、構成１３または１４に記載のセンサ。

（構成１６）
前記第１素子は、第１対向磁性部をさらに含み、
前記第１磁気素子の少なくとも一部は、前記第３方向において前記第１磁性部と前記第１対向磁性部との間にある、構成１３～１５のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１７）
前記第１磁性部の磁化の向きは、前記第３方向の成分を含み、
前記第１対向磁性部の磁化の向きは、前記第３方向の成分を含み、
前記第１磁性部の前記磁化の前記向きは、前記第１対向磁性部の前記磁化の前記向きと同じ向きである、構成１６に記載のセンサ。

（構成１８）
第１回路を含む制御部をさらに備え、
前記第１回路は、前記第１導電部分及び前記第１他導電部分と電気的に接続され、
前記第１回路は、前記第１導電部材に第１電流を供給可能であり、
前記第１電流は、交流成分を含む、構成１３～１７のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１９）
前記制御部は、第２回路及び第３回路を含み、
前記第２回路は、前記第１磁気素子に検出電流を供給可能であり、
前記第３回路は、前記第１磁気素子の第１電気抵抗の変化に対応する値を検出可能である、構成１８に記載のセンサ。

（構成２０）
構成１～１９のいずれか１つに記載のセンサと、
前記センサから得られる出力信号を処理する処理部と、
を備えた検査装置。

実施形態によれば、特性の向上が可能なセンサ及び検査装置が提供できる。

以上、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、これらの例に限定されるものではない。例えば、センサまたは検査装置に含まれる、磁性層、磁気素子、導電部材、制御部及び処理部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。

各例のいずれか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。

本発明の実施の形態として上述した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。

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了解される。

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。

１０Ａ～１０Ｄ…第１～第４素子、 １０Ｕ…素子部、 １０Ｖ…ブリッジ回路、 １１～１４…第１～第４磁気素子、 １１ａ～１４ａ…第１～第４磁性層、 １１ａＭ～１４ａＭ…磁化、 １１ｂ～１４ｂ…第１～第４対向磁性層、 １１ｂＭ～１４ｂＭ…磁化、 １１ｅ～１４ｅ…第１～第４素子部分、 １１ｆ～１４ｆ…第１～第４他素子部分、 １１ｎ～１４ｎ…第１～第４非磁性層、 ２１～２４…第１～第４導電部材、 ２１ｅ～２４ｅ…第１～第４導電部分、 ２１ｆ～２４ｆ…第１～第４他導電部分、 ２８…磁界発生部、 ３１～３３…第１～第３抵抗、 ３１ｅ～３３ｅ…第１～第３抵抗部分、 ３１ｆ～３３ｆ…第１～第３他抵抗部分、 ４１…第１磁性部、 ４１Ａ…第１対向磁性部、 ４１ＡＭ…磁化、 ４１Ｍ…磁化、 ６１～６４…第１～第４導電層、 ６１ｅ～６４ｅ…第１～第４導電層部分、 ６１ｆ～６４ｆ…第１～第４他導電層部分、 ７０…制御部、 ７１～７４…第１～第４回路、 ７３ｏ…出力部、 ７５…処理回路、 ７６…差動アンプ、 ８１…絶縁部材、 １１０～１１６、１２１～１２６、１３１～１３６、１５０、１５０ａ…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、 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、 ＣＰ１、ＣＰ２…第１、第２接続点、 Ｄ１～Ｄ３…第１～第３方向、 ＤＲ１、ＤＲ２…範囲、 Ｄｘ…交差方向、 Ｈ１、Ｈ２…磁界、 Ｈａ…第１磁界、 Ｈａ１…交流磁界成分、 Ｈａｓ…磁界強度、 Ｈｂ…バイアス磁界、 Ｈｄ１…直流磁界成分、 Ｈｍｉｎ…極小値、 Ｈｐ１…振幅、 Ｈｓ１…第１磁界値、 Ｈｔ…検出対象磁界、 Ｈｔｓ…規格化検出対象磁界、 Ｈｘ、Ｈｙ…磁界、 Ｌ４１、Ｌ６１…長さ、 Ｌｃ１、Ｌｃ２、Ｌｅ１、Ｌｅ２…長さ、 ＭＲ１…磁気抵抗、 Ｒ１…第１電気抵抗、 Ｖｅ…電圧、 ｉ１、ｉ２…第１、第２電流、 ｉａ１…交流成分、 ｉｄ…検出電流、 ｉｄ１…直流成分、 ｉｐ１…振幅、 ｔｍ…時間

Claims (6)

1. 第１素子を含む素子部を備え、
   前記第１素子は、第１磁気素子と第１導電部材と第１磁性部とを含み、
   前記第１磁気素子は、第１磁性層及び第１対向磁性層を含み、
   前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１磁気素子の長さは、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方向に沿う前記第１磁気素子の長さよりも長く、
   前記第１導電部材は、第１導電部分と第１他導電部分とを含み、
   前記第１他導電部分から前記第１導電部分への方向は前記第２方向に沿い、
   前記第１磁性部から前記第１磁気素子への方向は、前記第２方向に沿う、センサ。
2. 前記第３方向に沿う前記第１磁性部の長さは、前記第３方向に沿う前記第１磁気素子の前記長さよりも長い、請求項１に記載のセンサ。
3. 第１回路を含む制御部をさらに備え、
   前記第１回路は、前記第１導電部分及び前記第１他導電部分と電気的に接続され、
   前記第１回路は、前記第１導電部材に第１電流を供給可能であり、
   前記第１電流は、交流成分を含み、
   前記第１電流の極小値は第１極性であり、
   前記第１電流の極大値は前記第１極性である、請求項１に記載のセンサ。
4. 第１素子を含む素子部を備え、
   前記第１素子は、第１磁気素子と第１導電部材と第１導電層とを含み、
   前記第１磁気素子は、第１磁性層及び第１対向磁性層を含み、
   前記第１磁性層から前記第１対向磁性層への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１磁気素子の長さは、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方向に沿う前記第１磁気素子の長さよりも長く、
   前記第１導電部材は、第１導電部分と第１他導電部分とを含み、
   前記第１他導電部分から前記第１導電部分への方向は前記第２方向に沿い、
   前記第１導電層は、前記第１方向において前記第１磁気素子と重なり、
   前記第１導電層は、第１導電層部分と第１他導電層部分とを含み、
   前記第１導電層部分から前記第１他導電層部分への方向は、前記第３方向に沿い、
   前記第１導電層部分と前記第１他導電層部分との間に第２電流が流れることが可能であり、
   第１回路を含む制御部をさらに備え、
   前記第１回路は、前記第１導電部分及び前記第１他導電部分と電気的に接続され、
   前記第１回路は、前記第１導電部材に第１電流を供給可能であり、
   前記第１電流は、交流成分を含み、
   前記第１電流の極小値は第１極性であり、
   前記第１電流の極大値は前記第１極性である、センサ。
5. 第４回路を備え、
   前記第４回路は、前記第１導電層に前記第２電流を供給可能である、請求項４に記載のセンサ。
6. 請求項１～５のいずれか１つに記載のセンサと、
   前記センサから得られる出力信号を処理する処理部と、
   を備えた検査装置。