(57)【要約】【課題】ノイズを低減できるセンサを提供する。【解決手段】実施形態によれば、センサは、構造体、素子部及び電線を含む。前記構造体は、支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含む。前記膜部は前記支持部に支持され第１方向に沿う端部を含む。前記素子部は、前記膜部に設けられた第１素子を含む。前記第１素子は、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記膜部との間に設けられた第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。前記第１対向磁性層から前記第１磁性層への第２方向は、前記第１方向と交差する。前記電線は、前記素子部と電気的に絶縁される。前記電線は、前記第１方向に沿う部分を含む。前記電線の前記沿う部分から前記第１素子への方向は、前記第２方向に沿う。【選択図】図１
2020046220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含み、前記膜部は前記支持部に支持され第１方向に沿う端部を含む、構造体と、
前記膜部に設けられた第１素子を含む素子部であって、前記第１素子は、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記膜部との間に設けられた第１対向磁性層と、前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、を含み、前記第１対向磁性層から前記第１磁性層への第２方向は、前記第１方向と交差した、前記素子部と、
前記素子部と電気的に絶縁された電線であって、前記電線は、前記第１方向に沿う部分を含み、前記電線の前記沿う部分から前記第１素子への方向は、前記第２方向に沿う、前記電線と、
を備えたセンサ。
【請求項２】
前記膜部の少なくとも一部は、前記電線と前記第１素子との間に設けられた、請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
前記膜部と前記電線との間に前記第１素子が設けられた、請求項１記載のセンサ。
【請求項４】
前記電線と電気的に接続され、第１周波数を有する交流成分を含む電流を前記電線に供給する回路部をさらに備えた、請求項１〜３のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項５】
前記回路部は、前記素子部とさらに電気的に接続され、
前記回路部は、前記第１周波数に関する第１信号と、前記素子部から得られる第２信号と、に基づく第３信号を出力可能である、請求項４記載のセンサ。
【請求項６】
前記電流は、直流成分をさらに含む、請求項５記載のセンサ。
【請求項７】
支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含み、前記膜部は前記支持部に支持され第１方向に沿う端部を含み、構造体と、
前記膜部に設けられた第１素子及び第２素子を含む素子部であって、前記第１素子は、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記膜部との間に設けられた第１対向磁性層と、前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、を含み、前記第１対向磁性層から前記第１磁性層への第２方向は、前記第１方向と交差し、前記第２素子は、第２磁性層と、前記第２磁性層と前記膜部との間に設けられた第２対向磁性層と、前記第２磁性層と前記第２対向磁性層との間に設けられた第２非磁性層と、を含み、前記第２対向磁性層から前記第２磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、前記第１素子から前記第２素子への方向は、前記第１方向に沿う、前記素子部と、
前記素子部と電気的に絶縁された第１電線及び第２電線と、
を備え、
前記第１電線の一部から前記第１素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第２電線の一部から前記第２素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１電線の前記一部、及び、前記第２電線の前記一部は、前記第１方向に沿う、センサ。
【請求項８】
前記第１電線及び前記第２電線と電気的に接続された回路部をさらに備え、
前記回路部は、交流成分を含む第１電流を前記第１電線に供給し、
前記回路部は、交流成分を含む第２電流を前記第２電線に供給する、請求項７記載のセンサ。
【請求項９】
前記第１電線は、第１部分及び第２部分を含み、前記第１部分から前記第２部分への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第２電線は、第３部分及び第４部分を含み、前記第３部分から前記第４部分への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第１部分と前記第４部分との間に前記第２部分が設けられ、
前記第２部分と前記第４部分との間に前記第３部分が設けられ、
前記第１電線の前記一部は、前記第１部分と前記第２部分との間にあり、
前記第２電線の前記一部は、前記第３部分と前記第４部分との間にあり、
前記第１電流が前記第１部分から前記第２部分に向かって流れるときの少なくとも一部において、前記第２電流は前記第４部分から前記第３部分に向かって流れ、
前記第１電流が前記第２部分から前記第１部分に向かって流れるときの少なくとも一部において、前記第２電流は前記第３部分から前記第４部分に向かって流れる、請求項８記載のセンサ。
【請求項１０】
前記第１素子は、第３磁性層をさらに含み、
前記第１磁性層は、前記第３磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられ、
前記第３磁性層は、第１材料及び第２材料の少なくともいずれかを含み、前記第１材料は、Ｉｒ−Ｍｎ、Ｐｔ−Ｍｎ、Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ及びＲｕ−Ｒｈ−Ｍｎよりなる群から選択された少なくともいずれかを含み、前記第２材料は、ＣｏＰｔ（Ｃｏの比率は、５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下）、（Ｃｏｘ１Ｐｔ１００−ｘ１）１００−ｙ１Ｃｒｙ１（ｘ１は５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下、ｙ１は０ａｔ．％以上４０ａｔ．％以下）、及び、ＦｅＰｔ（Ｐｔの比率は４０ａｔ．％以上６０ａｔ．％以下）の少なくともいずれかを含む、請求項１〜９のいずれか１つに記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性層を用いたセンサが提案されている。センサは、例えば、マイクロフォンなどに応用される。センサにおいて、ノイズの低減が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９４６４７１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、ノイズを低減できるセンサを提供する。
【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、センサは、構造体、素子部及び電線を含む。前記構造体は、支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含む。前記膜部は前記支持部に支持され第１方向に沿う端部を含む。前記素子部は、前記膜部に設けられた第１素子を含む。前記第１素子は、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記膜部との間に設けられた第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。前記第１対向磁性層から前記第１磁性層への第２方向は、前記第１方向と交差する。前記電線は、前記素子部と電気的に絶縁される。前記電線は、前記第１方向に沿う部分を含む。前記電線の前記沿う部分から前記第１素子への方向は、前記第２方向に沿う。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）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】図２は、実施形態に係るセンサを示すブロック図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、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】図４は、実施形態に係るセンサを示すブロック図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、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６】図６は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
【図８】図８は、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９】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】図１０は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
【図１３】図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
【図１４】図１４は、実施形態に係る電子機器を例示する模式図である。
【図１５】図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、実施形態に係る電子機器を例示する模式的断面図である。
【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。  
なお、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。  
なお、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実施形態に係るセンサを例示する模式図である。  
図１（ａ）は、斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の矢印ＡＲから見た平面図である。
【０００９】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係るセンサ１１０は、構造体７０ｄ及び素子部５０を含む。この例では、回路部６８がさらに設けられている。回路部６８は、センサ１１０に含められても良い。回路部６８は、センサ１１０とは別に設けられても良い。
【００１０】
構造体７０ｄは、支持部７０ｓ及び膜部７０ｃを含む。膜部７０ｃは、支持部７０ｓに支持される。膜部７０ｃは、端部７０ｅを含む。端部７０ｅは、支持部７０ｓに支持される。端部７０ｅは、第１方向に沿っている。
【００１１】
第１方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向に対して垂直な１つの方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００１２】
膜部７０ｃは、変形可能である。例えば、膜部７０ｃに力（例えば音など）が加わると、膜部７０ｃは変形する。変形は、例えば、Ｚ軸方向に沿う変位を含む。膜部７０ｃの端部７０ｅは固定端である。膜部７０ｃ（変形部）は、片持ち梁でも良く、両持ち梁でも良い。例えば、膜部７０ｃのＺ軸方向に沿う厚さは、支持部７０ｓのＺ軸方向に沿う厚さよりも薄い。膜部７０ｃは、例えば、フレキシブルである。
【００１３】
素子部５０は、第１素子５１を含む。第１素子５１は、膜部７０ｃに設けられる。この例では、素子部５０は、第２素子５２をさらに含む。このように、素子部５０は、複数の素子を含んでも良い。複数の素子（第１素子５１及び第２素子５２など）は、磁性素子である。
【００１４】
第１素子５１及び第２素子５２は、膜部７０ｃの一部に設けられている。この一部は、例えば、膜部７０ｃのうちの支持部７０ｓに近い部分である。膜部７０ｃが変形するとき、膜部７０ｃのうちの支持部７０ｓに近い部分において、比較的大きな歪みが生じやすい。
【００１５】
第１素子５１は、第１磁性層１１、第１対向磁性層１１ｃ及び第１非磁性層１１ｎを含む。第１対向磁性層１１ｃは、第１磁性層１１と膜部７０ｃとの間に設けられる。第１非磁性層１１ｎは、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｃとの間に設けられる。第１対向磁性層１１ｃから第１磁性層１１への方向（第２方向）は、第１方向（Ｘ軸方向）と交差する。この例では、第２方向は、Ｚ軸方向である。
【００１６】
第２素子５２は、第２磁性層１２、第２対向磁性層１２ｃ及び第２非磁性層１２ｎを含む。第２対向磁性層１２ｃは、第２磁性層１２と膜部７０ｃとの間に設けられる。第２非磁性層１２ｎは、第２磁性層１２と第２対向磁性層１２ｃとの間に設けられる。第２対向磁性層１２ｃから第２磁性層１２への方向は、第２方向（この例では、Ｚ軸方向）に沿う。
【００１７】
第１磁性層１１、第１対向磁性層１１ｃ、第２磁性層１２及び第２対向磁性層１２ｃは、例えば、強磁性層である。
【００１８】
第１素子５１から第２素子５２への方向は、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う。例えば、第１素子５１から第２素子５２への方向と、第１方向と、の間の角度の絶対値は、２０度以下である。
【００１９】
第１磁性層１１、第１対向磁性層１１ｃ及び第１非磁性層１１ｎは、第１積層体ＳＢ１に含まれる。第２磁性層１２、第２対向磁性層１２ｃ及び第２非磁性層１２ｎは、第２積層体ＳＢ２に含まれる。第１積層体ＳＢ１は、第１素子５１に含まれる。第２積層体ＳＢ２は、第２素子５２に含まれる。
【００２０】
この例では、第１〜第４導電層５８ａ〜５８ｄが設けられている。第１導電層５８ａと第２導電層５８ｂとの間に第１積層体ＳＢ１が設けられる。第３導電層５８ｃと第４導電層５８ｄとの間に第２積層体ＳＢ２が設けられる。第１導電層５８ａの一部、及び、第２導電層５８ｂの一部が、第１素子５１に含まれても良い。第３導電層５８ｃの一部、及び、第４導電層５８ｄの一部が、第２素子５２に含まれても良い。
【００２１】
この例では、第２素子５２は、第１素子５１と電気的に接続される。第２素子５２は、第１素子５１と直列に接続される。例えば、Ｓ／Ｎ比を向上できる。この例では、配線６８ｃ（導電層でも良い）により、第１導電層５８ａと第４導電層５８ｄとが電気的に接続される。
【００２２】
この例では、配線６８ａ（導電層でも良い）により、第２導電層５８ｂが、回路部６８と電気的に接続される。配線６８ｂ（導電層でも良い）により、第３導電層５８ｃが、回路部６８と電気的に接続される。
【００２３】
第１素子５１及び第２素子５２のそれぞれの電気抵抗は、膜部７０ｃの変形に応じて変化する。例えば、膜部７０ｃの変形により、これらの素子に歪み（または応力）が生じる。これにより、第１磁性層１１の磁化１１Ｍと第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭとの間の角度が、変化する。そして、第２磁性層１２の磁化１２Ｍと第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭとの間の角度が、変化する。角度の変化は、例えば逆磁歪効果に基づくと考えられる。２つの磁化の間の角度の変化により、電気抵抗が変化する。気抵抗の変化は、例えば、磁気抵抗効果に基づくと考えられる。
【００２４】
例えば、第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭの向き、及び、第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭの向きは、実質的に固定されている。例えば、第１対向磁性層１１ｃ及び第２対向磁性層１２ｃは、参照層である。例えば、第１磁性層１１の磁化１１Ｍの向き、及び、第２磁性層１２の磁化１２Ｍの向きは、変化し易い。第１磁性層１１及び第２磁性層１２は、例えば、磁化自由層である。実施形態において、第１対向磁性層１１ｃ及び第２対向磁性層１２ｃが磁化自由層で、第１磁性層１１及び第２磁性層１２が参照層でも良い。以下では、第１対向磁性層１１ｃ及び第２対向磁性層１２ｃが参照層で、第１磁性層１１及び第２磁性層１２が磁化自由層とする。
【００２５】
電線３０は、素子部５０と電気的に絶縁される。電線３０は、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う部分３０ｐを含む。電線３０のこの沿う部分３０ｐから第１素子５１への方向は、第２方向（例えばＺ軸方向）に沿う。電線３０のこの沿う部分３０ｐから第２素子５２への方向も、第２方向（例えばＺ軸方向）に沿う。部分３０ｐの少なくとも一部は、Ｚ軸方向において、第１素子５１及び第２素子５２と重なる。
【００２６】
この例では、膜部７０ｃに電線３０が設けられる。電線３０の上に、第１素子５１及び第２素子５２を含む素子部５０が設けられる。例えば、膜部７０ｃの少なくとも一部は、電線３０と第１素子５１との間に設けられる。膜部７０ｃの少なくとも一部は、電線３０と第２素子５２との間に設けられる。後述するように、第１素子５１の上に電線３０が設けられても良い。
【００２７】
回路部６８は、電線３０と電気的に接続される。例えば、電線３０の端部３０ａが、配線６８ｐにより、回路部６８と電気的に接続される。電線３０の別の端部３０ｂが、配線６８ｑにより、回路部６８と電気的に接続される。（図１（ａ）参照）。
【００２８】
回路部６８は、電流ｉ３０を電線３０に供給する。電流ｉ３０は、交流成分を含む。交流成分は、第１周波数を有する。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、この電流ｉ３０により、電線３０から磁界Ｈ３０（電流磁界）が生じる。磁界Ｈ３０は、第１素子５１及び第２素子５２に加わる。既に説明したように、電線３０の上記の部分３０ｐ（素子と重なる部分）は、第１方向（Ｘ軸方向）に沿っている。このため、これらの素子の位置において、磁界Ｈ３０は、Ｙ軸方向の成分を有する。
【００３０】
磁界Ｈ３０が印加された状態のこれらの素子から得られる信号が、回路部６８により処理される。回路部６８は、例えば、フィルタ回路６８Ｈを含んでも良い（図１（ａ）参照）。例えば、フィルタ回路６８Ｈの出力が、回路部６８の出力とされても良い。回路部６８の出力部６８Ｏから、処理後の信号が出力される。
【００３１】
以下、回路部６８の動作の例について説明する。  
図２は、実施形態に係るセンサを示すブロック図である。  
図２に示すように、例えば、第１素子５１において、検知対象の力に応じた信号「signal」が生じる。一方、回路部６８から電線３０に供給される電流ｉ３０に含まれる第１信号Ｓｉｇ１が、信号「signal」に作用し、第２信号Ｓｉｇ２が生じる。第２信号Ｓｉｇ２は、電流ｉ３０が供給されたときに第１素子５１に得られる信号に対応する。
【００３２】
第２信号Ｓｉｇ１が回路部６８において処理される。例えば、回路部６８のフィルタ回路６８Ｈに、第１信号Ｓｉｇ１に対応する信号により作用された第２信号Ｓｉｇ２が入力される。フィルタ回路６８Ｈから第３信号Ｓｉｇ３が出力される。
【００３３】
回路部６８は、例えば、ＡＭ変調機能を有する。回路部６８は、例えば、復調機能を有する。回路部６８は、第２信号Ｓｉｇ２に第１信号Ｓｉｇ１を乗じて、復調する。例えば、フィルタ回路６８Ｈ（例えば、ローパスフィルタ）を介して、第３信号Ｓｉｇ３が得られる。「１／ｆノイズ」が抑制された電気信号（検知対象の力に応じた電気信号）が得られる。
【００３４】
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、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３（ａ）は、回路部６８から電線３０に供給される電流ｉ３０に含まれる第１信号Ｓｉｇ１に対応する。第１信号Ｓｉｇ１の変化は、磁界Ｈ３０の変化に対応する。図３（ｂ）は、素子部５０（例えば第１素子５１及び第２素子５２など）から得られる第２信号Ｓｉｇ２を例示する。第２信号Ｓｉｇ２は、回路部６８が、素子部５０から取得する。図３（ｃ）は、回路部６８から出力される第３信号Ｓｉｇ３を例示する。これらの図の横軸は、時間ｔｍである。これらの図の縦軸は、信号の強度に対応する。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、電流ｉ３０（第１信号Ｓｉｇ１）、及び、磁界Ｈ３０は、第１周波数ｆ１で振動する。第１信号Ｓｉｇ１は、第１周波数ｆ１で振動するアナログ信号でも良く、第１周波数ｆ１の情報を含むデジタル信号でも良い。第１周波数ｆ１の交流成分を含む磁界３０Ｈが素子部５０に加わる。
【００３６】
一方、外部から検知対象の力が膜部７０ｃに加わる。膜部７０ｃが、例えば、第２周波数ｆ２で振動する。第２周波数ｆ２は、第１周波数ｆ１よりも低い。このときに素子部５０から得られる信号が第２信号Ｓｉｇ２となる。第２信号Ｓｉｇ２は、素子の電気抵抗の変化に対応する信号の成分を含む。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、第２信号Ｓｉｇ２の時間的変化は、例えば、第１周波数ｆ１の余弦波と第２周波数ｆ２の余弦波との積によって表される。第２信号Ｓｉｇ２は、例えば、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２との差の周波数（ｆ１−ｆ２）で振動する成分と、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２との和の周波数（ｆ１＋ｆ２）で振動する成分と、を含む。このような第２信号Ｓｉｇ２が、素子部５０から得られる。
【００３８】
回路部６８は、第１周波数ｆ１に関する第１信号Ｓｉｇ１と、素子部５０から得られる第２信号Ｓｉｇ２と、に基づく第３信号Ｓｉｇ３（図３（ｃ）参照）を出力可能である。例えば、回路部６８は、第２信号Ｓｉｇ２に第１周波数ｆ１で振動する余弦波をさらに乗じた信号を算出する。この信号は、第２周波数ｆ２で振動する成分を含む。この信号から、フィルタ回路６８Ｈ（例えばローパスフィルタ）などによって、第２周波数ｆ２で振動する第３信号Ｓｉｇ３が出力される。第３信号Ｓｉｇ３を検出することで、検知対象の外力に対応する信号（第２周波数ｆ２で変化する信号）を検知することができる。
【００３９】
例えば、音などの外力の検知おいて、「１／ｆノイズ」が生じる場合がある。「１／ｆノイズ」を低減することで、ノイズを低減できる。実施形態においては、高周波の電流ｉ３０（第１信号Ｓｉｇ１）を用いることで、１／ｆノイズを低減できる。実施形態によれば、ノイズを低減できるセンサを提供できる。
【００４０】
上記の第１周波数ｆ１は、膜部７０ｃの変形の周波数（第２周波数ｆ２）よりも高い。第１周波数ｆ１は、例えば、２０キロヘルツ（ｋＨｚ）以上４００ｋＨｚ以下である。第２周波数ｆ２は、例えば、２０ヘルツ（Ｈｚ）以上２００ｋＨｚ以下である。第２周波数ｆ２は、例えば、２０ｋＨｚ未満でも良い。実施形態においては、高周波数で変調された磁界Ｈ３０を素子部５０に加えることで、「１／ｆノイズ」の影響を抑制することができる。
【００４１】
上記の第２信号Ｓｉｇ２は、膜部７０ｃの変形により変調された信号である。回路部６８は、例えば、第２信号Ｓｉｇ２を復調して、第３信号Ｓｉｇ３を出力する。
【００４２】
素子部５０に複数の素子（第１素子５１及び第２素子５２など）が設けられる場合、第２信号Ｓｉｇ２は、これらの複数の素子（第１素子５１及び第２素子５２など）から得られる。
【００４３】
図４は、実施形態に係るセンサを示すブロック図である。  
図４に示すように、例えば、検知対象の力に応じた信号「signal」に、第１信号Ｓｉｇ１及び第４信号Ｓｉｇ４が作用し、信号Ｓｉｇ２’が生じる。第４信号Ｓｉｇ４は、後述する拡散信号に対応する。
【００４４】
信号Ｓｉｇ２’が得られる。第５信号Ｓｉｇ５及び第１信号Ｓｉｇ１により作用された信号Ｓｉｇ２’が、例えば、回路部６８のフィルタ回路６８Ｈに入力される。第５信号Ｓｉｇ５は、後述する逆拡散信号に対応する。フィルタ回路６８Ｈから第３信号Ｓｉｇ３が出力される。
【００４５】
図５（ａ）〜図５（ｄ）は、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（ａ）は、第１信号Ｓｉｇ１に対応する。既に説明したように、第１信号Ｓｉｇ１は、回路部６８から電線３０に供給される電流ｉ３０に含まれる。第１信号Ｓｉｇ１の変化は、磁界Ｈ３０の変化に対応する。図５（ｂ）は、第４信号Ｓｉｇ４に対応する。図５（ｃ）は、上記の信号Ｓｉｇ’に対応する。図５（ｄ）は、図５（ｃ）に例示した信号Ｓｉｇ２’の一部Ｓｉｇ２＿ｐを拡大して例示している。これらの図の横軸は、時間ｔｍである。これらの図の縦軸は、信号の強度に対応する。
【００４６】
図５（ａ）に示すように、電流ｉ３０（第１信号Ｓｉｇ１）、及び、磁界Ｈ３０は、第１周波数ｆ１で振動する。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、第４信号Ｓｉｇ４は、矩形波である。第４信号Ｓｉｇ４の値は、例えば、＋１または−１である。パルスの正負の値の出現は、実質的にランダムになるように設計されている。パルスの正負の値に対応する時間は、第１周波数ｆ１の逆数の時間よりも短い。パルスの正負の値に対応する時間の逆数を第３周波数ｆ３としたときに、第３周波数ｆ３は、第１周波数ｆ１よりも高い。第４信号Ｓｉｇ４は、拡散信号に対応する。
【００４８】
検知対象の力に応じた信号「signal」、上記の第１信号Ｓｉｇ１、第１素子５１から得られる信号、及び、第４信号Ｓｉｇ４から、図５（ｃ）に例示する信号Ｓｉｇ２’が得られる。
【００４９】
拡散信号（第４信号Ｓｉｇ４）により、信号Ｓｉｇ２’のパワーが広帯域に拡散される。これにより、例えば、他の回路に影響を与えることが抑制される。例えば、他の回路から、信号Ｓｉｇ２’が影響を受けることが抑制される。例えば、低い干渉性が得られる。例えば、耐干渉性が向上する。
【００５０】
信号Ｓｉｇ２’は、逆拡散信号（図４の第５信号Ｓｉｇ５）により、復調される（図４参照）。復調された信号に、第１信号Ｓｉｇ１の電気信号を乗じて復調される。これにより得られる信号が、例えば、フィルタ回路６８Ｈ（例えばローパスフィルタ）などに供給される。フィルタ回路６８Ｈから第３信号Ｓｉｇ３が出力される。これにより、例えば、「１／ｆノイズ」が抑制された電気信号（検知対象の力に応じた電気信号）が得られる。
【００５１】
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。以下では、簡単のために、第１素子５１について説明する。第２素子５２は、第１素子５１と同様の構成を有しても良い。
【００５２】
図６は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。  
図６に示すように、センサ１１１においては、第１素子５１の少なくとも一部は、膜部７０ｃに埋め込まれている。例えば、第１積層体ＳＢ１は、Ｙ軸方向において、膜部７０ｃと重なる。膜部７０ｃの少なくとも一部は、電線３０と第１素子５１（第１積層体ＳＢ１）との間に設けられている。
【００５３】
この例では、電線３０は、膜部７０ｃの厚さ方向のほぼ中央部分に設けられている。例えば、膜部７０ｃのＺ軸方向の中心位置７０ｚを通り、Ｘ−Ｙ平面に沿う線（平面）は、電線３０を通る。膜部７０ｃのＺ軸方向の中心位置７０ｚにおいては、膜部７０ｃが変形したときにおいても、歪みが生じ難い。このような部分に電線３０を設けることで、膜部７０ｃの変形による電線３０のダメージが抑制される。
【００５４】
この例では、第１導電層５８ａと第２導電層５８ｂとの間に、絶縁部５８ｉが設けられている。
【００５５】
図７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。  
図７に示すように、センサ１１２においては、第１素子５１の上に電線３０が設けられる。例えば、膜部７０ｃと電線３０との間に、第１素子５１が設けられている。第１素子５１の第１導電層５８ａと、電線３０と、の間に、絶縁層５８ｊが設けられている。
【００５６】
図８は、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８は、電流ｉ３０（第１信号Ｓｉｇ１）を例示している。図８に示すように、この例では、電流ｉ３０（第１信号Ｓｉｇ１）は、第１周波数ｆ１の交流成分に加えて、直流成分ｉ３０ＤＣをさらに含む。これにより、電流ｉ３０により生じる磁界Ｈ３０は、直流成分Ｈ３０ＤＣを有する。直流成分Ｈ３０ＤＣは、Ｙ軸方向に沿う（図１（ｂ）参照）。
【００５７】
このような直流成分Ｈ３０ＤＣが素子部５０に加わる。素子部５０の第１素子５１及び第２素子５２に、Ｙ軸方向の成分を有する磁界（バイアス磁界）加わる。電流ｉ３０を調整することで、磁化自由層（例えば第１磁性層１１及び第２磁性層１２）の磁化を、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に対して傾斜させることができる。
【００５８】
１つの例において、参照層（第１対向磁性層１１ｃ及び第２対向磁性層１２ｃ）の磁化は、Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）に沿っている。バイアス磁界（磁界Ｈ３０の直流成分Ｈ３０ＤＣ）により、磁化自由層（第１磁性層１１及び第２磁性層１２）の磁化は、Ｘ軸方向に対して傾斜する。例えば、膜部７０ｃに外力（音など）が加わらない状態（「初期状態」）において、参照層の磁化と、磁化自由層の磁化と、の間の角度は、例えば、３０度以上６０度以下（例えば約４５度）に設定される。この角度は、例えば、１２０度以上１５０度以下（例えば約１３５度）でも良い。このような角度（傾斜した角度）により、外力が小さいときにおいても、磁化自由層の磁化の向きが変化し易くできる。例えば、高い感度が得られる。
【００５９】
膜部７０ｃは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う端部７０ｅを含む。膜部７０ｃが変形するときに生じる歪み（または応力）は、Ｙ軸方向に沿う。「初期状態」において、磁化自由層の磁化が、端部７０ｅの方向（第１方向）に対して傾斜していることで、膜部７０ｃの変形に対する電気抵抗の変化の感度を向上できる。
【００６０】
このような磁気的なバイアスを形成する部材は、以下に説明するように、素子の内部に設けられても良い。
【００６１】
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、第１素子５１を含む部分の断面図である。図９（ｂ）は、第２素子５２を含む部分の断面図である。図９（ｃ）は、平面図である。この例では、電線３０は、膜部７０ｃの中に設けられている。図７に関して説明したように、電線３０は、素子（第１素子５１など）の上に設けられても良い。
【００６２】
図９（ａ）に示すように、センサ１１３においては、第１素子５１は、第３磁性層４３ａを含む。第１磁性層１１は、第３磁性層４３ａと第１対向磁性層１１ｃとの間に設けられる。第３磁性層４３ａは、第１材料及び第２材料の少なくともいずれかを含む。第１材料は、Ｉｒ−Ｍｎ、Ｐｔ−Ｍｎ、Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ及びＲｕ−Ｒｈ−Ｍｎよりなる群から選択された少なくともいずれかを含む。第２材料は、ＣｏＰｔ（Ｃｏの比率は、５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下）、（Ｃｏｘ１Ｐｔ１００−ｘ１）１００−ｙ１Ｃｒｙ１（ｘ１は５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下、ｙ１は０ａｔ．％以上４０ａｔ．％以下）、及び、ＦｅＰｔ（Ｐｔの比率は４０ａｔ．％以上６０ａｔ．％以下）の少なくともいずれかを含む。
【００６３】
第３磁性層４３ａは、例えば、反強磁性層である。第３磁性層４３ａからの磁気的なバイアス１１Ｂ（図９（ｃ）参照）が、第１磁性層１１の磁化１１Ｍに作用する。
【００６４】
図９（ｃ）に示すように、磁気的なバイアス１１Ｂは、Ｘ軸方向に沿っている。このとき、電線３０に電流ｉ３０が供給されることで、磁界Ｈ３０が生じる。磁界Ｈ３０は、Ｙ軸方向の成分を有する。
【００６５】
例えば、Ｘ軸方向に沿う磁気的なバイアス１１Ｂと、Ｙ軸方向の成分を有する磁界Ｈ３０と、が、第１磁性層１１に作用する。これらの合成の作用により、第１磁性層１１の磁化１１Ｍは、Ｙ軸方向（及びＸ軸方向）に対して傾斜する。
【００６６】
図９（ａ）に示すように、この例では、第１素子５１は、第５磁性層４５ａをさらに含む。第５磁性層４５ａと第３磁性層４３ａとの間に第１対向磁性層１１ｃが設けられる。第１対向磁性層１１ｃと第３磁性層４３ａとの間に第１磁性層１１が設けられる。第１磁性層１１と第３磁性層４３ａとの間に第４磁性層４４ａが設けられる。
【００６７】
第５磁性層４５ａは、第３材料及び第４材料の少なくともいずれかを含む。第３材料は、Ｉｒ−Ｍｎ、Ｐｔ−Ｍｎ、Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ及びＲｕ−Ｒｈ−Ｍｎよりなる群から選択された少なくともいずれかを含む。第４材料は、ＣｏＰｔ（Ｃｏの比率は、５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下）、（Ｃｏｘ２Ｐｔ１００−ｘ２）１００−ｙ２Ｃｒｙ２（ｘ２は５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下、ｙ２は０ａｔ．％以上４０ａｔ．％以下）、及び、ＦｅＰｔ（Ｐｔの比率は４０ａｔ．％以上６０ａｔ．％以下）の少なくともいずれかを含む。
【００６８】
第５磁性層４５ａは、例えば、反強磁性層である。第５磁性層４５ａからの磁気的なバイアスにより、第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭの向きを所望の状態に設定できる。この例では、図９（ｃ）に示すように、磁化１１ｃＭの向きは、例えば、第１方向（Ｘ軸方向）に沿っている。
【００６９】
このような構成により、「初期状態」において、第１磁性層１１の磁化１１Ｍは、端部７０ｅの方向（第１方向）に対して傾斜し、第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭに対して傾斜する。例えば、膜部７０ｃの変形に対する電気抵抗の変化の感度を向上できる。
【００７０】
図９（ａ）に示すように、この例では、第１素子５１は、第４磁性層４４ａをさらに含む。第４磁性層４４ａは、第３磁性層４３ａと第１磁性層１１との間に設けられる。例えば、第３磁性層４３ａ（例えば反強磁性層）により、第４磁性層４４ａの磁気的な状態が制御される。第４磁性層４４ａからの磁気的な作用により、第１磁性層１１の磁化１１Ｍの向きを所望の状態に設定できる。
【００７１】
この例では、第１磁性層１１と第４磁性層４４ａとの間に非磁性中間層４１ｎａが設けられている。第４磁性層４４ａと第３磁性層４３ａとの間に非磁性中間層４２ｎａが設けられている。これらの非磁性中間層は、例えば、Ｃｕ、Ｒｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｉｒ及びＭｇよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。これらの非磁性中間層により、磁気的な作用の強さを制御できる。これらの非磁性中間層は、必要に応じて設けられ、省略されても良い。
【００７２】
図９（ｂ）に示すように、第２素子５２は、別の第３磁性層４３ｂを含んでも良い。別の第３磁性層４３ｂは、反強磁性層である。別の第３磁性層４３ｂからの磁気的なバイアス１２Ｂ（図９（ｃ）参照）が、第２磁性層１２の磁化１２Ｍに作用する。例えば、磁気的なバイアス１２Ｂは、Ｘ軸方向に沿っている。電流ｉ３０によるＹ軸方向に沿う磁界Ｈ３０と、磁気的なバイアス１２Ｂと、の合成の作用により、第２磁性層１２の磁化１２Ｍは、Ｙ軸方向（及びＸ軸方向）に対して傾斜する。
【００７３】
図９（ｂ）に示すように、この例では、第２素子５２は、別の第５磁性層４５ｂをさらに含む。別の第５磁性層４５ｂは、例えば、反強磁性層である。別の第５磁性層４５ｂからの磁気的なバイアスにより、第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭの向きを所望の状態に設定できる。図９（ｃ）に示すように、磁化１２ｃＭの向きは、例えば、第１方向（Ｘ軸方向）に沿っている。
【００７４】
図９（ｂ）に示すように、この例では、第２素子５２は、別の第４磁性層４４ｂをさらに含む。例えば、別の第３磁性層４３ｂ（例えば反強磁性層）により、別の第４磁性層４４ｂの磁気的な状態が制御され、別の第４磁性層４４ｂからの磁気的な作用により、第２磁性層１２の磁化１２Ｍの向きを所望の状態に設定できる。
【００７５】
この例では、第２磁性層１２と別の第４磁性層４４ｂとの間に非磁性中間層４１ｎｂが設けられている。別の第４磁性層４４ｂと別の第３磁性層４３ｂとの間に非磁性中間層４２ｎｂが設けられている。これらの非磁性中間層により、磁気的な作用の強さを制御できる。これらの非磁性中間層は、必要に応じて設けられ、省略されても良い。
【００７６】
別の第３磁性層４３ｂは、例えば、第３磁性層４３ａに関して説明した材料を含む。別の第４磁性層４４ｂは、例えば、第４磁性層４４ａに関して説明した材料を含む。別の第５磁性層４５ｂは、例えば、第５磁性層４３ａに関して説明した材料を含む。非磁性中間層４１ｎｂ及び４２ｎｂは、例えば、非磁性中間層４１ｎａ及び４２ｎａに関して説明した材料を含む。
【００７７】
上記の実施形態において、第１磁性層１１及び第２磁性層１２の少なくともいずれかは、Ｆｅ及びＢを含む。第１対向磁性層１１ｃ及び第２対向磁性層１２ｃの少なくともいずれかは、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。第４磁性層４４ａ及び別の第４磁性層４４ｂの少なくともいずれかは、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。
【００７８】
第１非磁性層１１ｎ及び第２非磁性層１２ｎの少なくともいずれかは、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｎ及びＧａよりなる群から選択された少なくとも１つと、酸素と、を含む。
【００７９】
第１導電層５８ａ〜５８ｄの少なくともいずれかは、例えば、アルミニウム、銅、銀、タンタル及び金よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１導電層５８ａ〜５８ｄの少なくともいずれかは、例えば、例えば、ＴａＭｏ、Ｔｉ及びＴｉＮよりなる群から選択された少なくとも１つを含んでも良い。
【００８０】
（第２実施形態）  
第２実施形態においては、素子部５０に含まれる複数の素子の１つと、別の１つと、に別の電線が設けられる。以下の第２実施形態に関する説明において、第１実施形態と同様の部分については、適宜省略される。
【００８１】
図１０は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。  
図１０に示すように、センサ１２０は、構造体７０ｄ、素子部５０、第１電線３１及び第２電線３２を含む。この場合も、回路部６８がさらに設けられる。回路部６８は、センサ１２０に含まれても良く、センサ１２０とは別に設けられても良い。
【００８２】
この例においても、構造体７０ｄは、支持部７０ｓ及び膜部７０ｃを含む。膜部７０ｃは、支持部７０ｓに支持される。膜部７０ｃは、端部７０ｅを含む。端部７０ｅは、支持部７０ｓに支持され、第１方向（例えばＸ軸方向）に沿っている。膜部７０ｃは、変形可能である。
【００８３】
素子部５０は、第１素子５１及び第２素子５２を含む。第１素子５１及び第２素子５２は、膜部７０ｃ（変形部）に設けられる。第１素子５１及び第２素子５２の構成は、例えば、第１実施形態に関して説明した構成を有する。
【００８４】
例えば、第１素子５１は、第１磁性層１１と、第１磁性層１１と膜部７０ｃとの間に設けられた第１対向磁性層１１ｃと、第１磁性層１１と第１対向磁性層１１ｃとの間に設けられた第１非磁性層１１ｎと、を含む（図１（ａ）参照）。第１対向磁性層１１ｃから第１磁性層１１への方向（第２方向）は、第１方向（Ｘ軸方向）と交差する。第２方向は、例えばＺ軸方向である。
【００８５】
例えば、第２素子５２は、第２磁性層１２と、第２磁性層１２と膜部７０ｃとの間に設けられた第２対向磁性層１２ｃと、第２磁性層１２と第２対向磁性層１２ｃとの間に設けられた第２非磁性層１２ｎと、を含む（図１（ａ）参照）。第２対向磁性層１２ｃから第２磁性層１２への方向は、第２方向（Ｚ軸方向）に沿う。第１素子５１から第２素子５２への方向は、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う。
【００８６】
第１素子５１及び第２素子５２は、回路部６８と電気的に接続される（図１（ａ）参照）。これらの素子と回路部６８との間を接続する配線（図１（ａ）参照）などは、図１０では省略されている。
【００８７】
第１電線３１及び第２電線３２は、素子部５０と電気的に絶縁される。
【００８８】
第１電線３１の一部３１ｐから第１素子５１への方向は、第２方向（Ｚ軸方向）に沿う。第２電線３２の一部３２ｐから第２素子５２への方向は、第２方向（Ｚ軸方向）に沿う。第１電線３１の上記の一部３１ｐ、及び、第２電線３２の上記の一部３２ｐは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う。
【００８９】
例えば、第１電線３１は、第１部分３１ａ及び第２部分３１ｂを含む。第１部分３１ａから第２部分３１ｂへの方向は、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う。第２電線３２は、第３部分３２ｃ及び第４部分３２ｄを含む。第３部分３２ｃから第４部分３２ｄへの方向は、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う。
【００９０】
第１部分３１ａと第４部分３２ｄとの間に、第２部分３１ｂが設けられる。第２部分３１ｂと第４部分３２ｄとの間に、第３部分３２ｃが設けられる。
【００９１】
第１電線３１の上記の一部３１ｐは、第１部分３１ａと第２部分３１ｂとの間にある。第２電線３２の上記の一部３２ｐは、第３部分３２ｃと第４部分３２ｄとの間にある。
【００９２】
回路部６８は、第１電線３１及び第２電線３２と電気的に接続される。例えば、回路部６８は、配線６８ｐにより、第１部分３１ａと電気的に接続される。例えば、回路部６８は、配線６８ｑにより、第２部分３１ｂと電気的に接続される。例えば、回路部６８は、配線６８ｒにより、第３部分３２ｃと電気的に接続される。例えば、回路部６８は、配線６８ｓにより、第４部分３２ｄと電気的に接続される。
【００９３】
回路部６８は、交流成分を含む第１電流ｉ１を第１電線３１に供給する。回路部６８は、交流成分を含む第２電流ｉ２を第２電線３２に供給する。
【００９４】
例えば、第１電線３１により交流成分（高周波成分）を有する磁界が第１素子５１に印加される。例えば、第２電線３２により交流成分（高周波成分）を有する磁界が第２素子５２に印加される。これらの素子において、「１／ｆノイズ」が抑制できる。センサ１２０においても、ノイズを低減できるセンサを提供する。
【００９５】
センサ１２０においては、複数の素子のそれぞれに電線が独立して設けられる。電線に流れる電流を独立して制御できる。所望の特性が、複数の素子のそれぞれにおいて得やすくできる。
【００９６】
センサ１２０において、例えば、第１電流ｉ１が第１部分３１ａから第２部分３１ｂに向かって流れるときの少なくとも一部において、第２電流ｉ２は第４部分３２ｄから第３部分３２ｃに向かって流れても良い。第１電流ｉ１が第２部分３１ｂから第１部分３１ａに向かって流れるときの少なくとも一部において、第２電流ｉ２は第３部分３２ｃから第４部分３２ｄに向かって流れても良い。
【００９７】
このような電流の向き（交流電流の位相）においては、第２部分３１ｂと回路部６８との間の電流経路で生じる磁界の向きは、第３部分３２ｃと回路部６８との間の電流経路で生じる磁界の向きと逆になる。一方、第１素子５１及び第２素子５２のそれぞれに作用するバイアス磁界の位相は、互いに逆になる。このため、第１素子５１の電気抵抗の歪に対する変化の増減の向き（極性）は、第２素子５２の電気抵抗の歪み対する増減の向き（極性）と逆になる。
【００９８】
例えば、第１素子５１から得られる信号と、第２素子５２から得られる信号と、を差動増幅する。これにより、第１素子５１から得られる信号と、第２素子５２から得られる信号と、が加算され、増幅される。一方、例えば、Ｘ軸方向に沿う磁界（例えば地磁気など）の影響が、例えば、打ち消される。地磁気などの外乱磁場によるノイズを抑制できる。
【００９９】
図１１は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。  
図１１に示すように、センサ１２１も、構造体７０ｄ、素子部５０、第１電線３１及び第２電線３２を含む。センサ１２１においては、第１電流ｉ１及び第２電流ｉ２の向きが、センサ１２１における第１電流ｉ１及び第２電流ｉ２の向きと異なる。センサ１２１におけるこれ以外の構成は、センサ１２０の構成と同様である。
【０１００】
センサ１２１において、例えば、第１電流ｉ１が第１部分３１ａから第２部分３１ｂに向かって流れるときの少なくとも一部において、第２電流ｉ２は第３部分３２ｃから第４部分３２ｄに向かって流れても良い。第１電流ｉ１が第２部分３１ｂから第１部分３１ａに向かって流れるときの少なくとも一部において、第２電流ｉ２は第４部分３２ｄから第３部分３２ｃに向かって流れても良い。
【０１０１】
このような電流の向き（交流電流の位相）においては、第２部分３１ｂと回路部６８との間の電流経路で生じる磁界の向きは、第３部分３２ｃと回路部６８との間の電流経路で生じる磁界の向きは同じになる。一方、第１素子５１及び第２素子５２のそれぞれに作用するバイアス磁界の位相は、同じになる。このため、第１素子５１の電気抵抗の歪に対する変化の増減の向き（極性）は、第２素子５２の電気抵抗の歪み対する増減の向き（極性）と同じになる。
【０１０２】
例えば、第１素子５１から得られる信号と、第２素子５２から得られる信号と、を同相回路で処理する。これにより、第１素子５１から得られる信号と、第２素子５２から得られる信号と、が加算され、増幅される。一方、第２部分３１ｂに流れる第１電流ｉ１により生じる磁界の成分（例えばＸ軸方向の成分）と、第３部分３２ｃに流れる第２電流ｉ２により生じる磁界の成分（例えばＹ軸方向の成分）と、が、互いに打ち消される。例えば、不要なＸ軸方向の電流磁界の影響を抑制できる。
【０１０３】
センサ１２０及び１２１において、膜部７０ｃの少なくとも一部は、第１電線３１と第１素子５１との間に設けられても良い（例えば、図６などを参照）。このとき、膜部７０ｃの少なくとも一部は、第２電線３２と第２素子５２との間に設けられても良い。
【０１０４】
センサ１２０及び１２１において、膜部７０ｃと第１電線３１との間に、第１素子５１が設けられても良い（例えば、図７などを参照）。このとき、膜部７０ｃと第２電線３２との間に、第２素子５２が設けられても良い。
【０１０５】
センサ１２０において、第１電流ｉ１及び第２電流ｉ２の少なくともいずれかは、交流成分に加えて直流成分（図８の直流成分ｉ３０ＤＣを参照）をさらに含んでも良い。電流の直流成分により得られた磁界の直流成分により、第１磁性層１１及び第２磁性層１２に磁気的なバイアスを加えることができる。これらの磁性層の磁化の向きをＹ軸方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜させることができる。高い感度が得やすくなる。
【０１０６】
センサ１２０及び１２１において、第１実施形態に関して説明した第３〜第４磁性層などが設けられても良い。例えば、第１磁性層１１及び第２磁性層１２に磁気的なバイアスを加え、磁化の向きをＹ軸方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜させることができる。高い感度が得やすくなる。
【０１０７】
図１２は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。  
図１２に示すように、センサ１２２において、複数の素子ブロック５０ＢＬが設けられる。複数の素子ブロック５０ＢＬは、膜部７０ｃの端部７０ｅ（例えば、辺）に設けられる。複数の素子ブロック５０ＢＬの１つの例が、図１０及び図１１に対応する。例えば、複数の素子ブロック５０ＢＬのそれぞれが、配線ＬＮ１〜ＬＮ４などにより、回路部６８と電気的に接続される。
【０１０８】
例えば、回路部６８に加算器６８Ａ（加算回路）が設けられる。配線ＬＮ１〜ＬＮ４などから得られる信号が、加算器６８Ａに供給される。例えば、加算器６８Ａにおいて、複数の素子ブロック５０ＢＬから得られる信号が加算される。これにより、例えば、高いＳＮ比が得られる。
【０１０９】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、実施形態に係るセンサを例示する模式図である。  
図１３（ａ）は、斜視図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ１−Ａ２線断面図である。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）の矢印ＡＲから見た平面図である。
【０１１０】
図１３（ａ）に示すように、実施形態に係るセンサ１３０は、構造体７０ｄと、素子部５０を含む。
【０１１１】
素子部５０は、構造体７０ｄの膜部７０ｃに固定されている。この例では、素子部５０の一部は、膜部７０ｃの第１位置（第１領域）に固定されている。素子部５０の別の一部は、膜部７０ｃの第２位置（第２領域）に固定されている。
【０１１２】
この例では、素子部５０の一部は、Ｘ軸方向に沿って並ぶ。素子部５０の別の一部は、２も、Ｘ軸方向に沿って並ぶ。
【０１１３】
膜部７０ｃは、支持部７０ｓに保持される。構造体７０ｄは、外縁７０ｒを有する。外縁７０ｒは、端部７０ｅに対応する。支持部７０ｓは、外縁７０ｒを保持する。例えば、膜部７０ｃ及び支持部７０ｓとなる基板が設けられる。基板は、例えば、シリコン基板である。基板の一部が除去され、基板に空洞７０ｈが設けられる（図１３（ｂ）参照）。基板のうちの薄い部分が膜部７０ｃとなる。基板のうちの厚い部分が支持部７０ｓとなる。
【０１１４】
図１３（ｂ）に示すように、素子部５０の一部となる第１素子５１（及び第２素子５２など）が設けられる。第１素子５１（及び第２素子５２など）は、導電膜５８Ａ及び導電膜５８Ｂとの間、または、導電膜５８Ｃ及び導電膜５８Ｄとの間に設けられる。これらの導電膜は、電極、端子、及び配線の少なくとも一部と一部として機能する。
【０１１５】
図１３（ｃ）に示すように、この例では、膜部７０ｃ（外縁７０ｒ）は、実質的に多角形（四角形、具体的には長方形）である。膜部７０ｃの外縁７０ｒは、第１辺７０ｓ１と、第２辺７０ｓ２と、第３辺７０ｓ３と、第４辺７０ｓ４と、を含む。
【０１１６】
膜部７０ｃ（外縁７０ｒ）には、種々の形状が適用できる。膜部７０ｃ（外縁７０ｒ）は、例えば、略真円状でも良く、偏平円状（楕円状を含む）でも良く、略正方形状でも良く、長方形状でも良い。例えば、膜部７０ｃ（外縁７０ｒ）が略正方形状または略長方形状の場合は、４隅の部分（コーナ部）は、曲線状でも良い。
【０１１７】
第１辺７０ｓ１は、第１方向（この例では、Ｘ軸方向）に延びる。第２辺７０ｓ２は、第２方向において第１辺７０ｓ１と離間する。第２方向は、第１方向と交差する。この例では、第２方向は、Ｙ軸方向である。第２辺７０ｓ１は、第１方向（Ｘ軸方向）に延びる。第３辺７０ｓ３は、第２方向（Ｙ軸方向）に延びる。第４辺７０ｓ４は、第１方向（Ｘ軸方向）において第３辺７０ｓ３と離間し、第２方向（Ｙ軸方向）に延びる。
【０１１８】
この例では、第３辺７０ｓ３と第４辺７０ｓ４との間の第１方向に沿った距離は、第１辺７０ｓ１と第２辺７０ｓ２との間の第２方向に沿った距離よりも長い。膜部７０ｃは、実質的に長方形であり、第１辺７０ｓ１及び第２辺７０ｓ２は、長辺である。第３辺７０ｓ３及び第４辺７０ｓ４は、短辺である。
【０１１９】
膜部７０ｃに応力が加わったときに、膜部７０ｃの外縁７０ｒの近傍において、大きな歪（異方性歪）が生じる。素子を外縁７０ｒの近傍に配置することで、大きな歪が素子に加わり、高い感度が得られる。
【０１２０】
この例では、複数の素子（第１素子５１及び第２素子５２など）は、第１辺７０ｓ１に沿って並ぶ。別の複数の素子は、第２辺７０ｓ２に沿って並ぶ。
【０１２１】
複数の素子を直列に接続することで、ＳＮ比を改善することができる。実施形態において、圧力が印加されたときに同じ極性の電気信号が得られる複数の素子を配置することができる。これにより、ＳＮ比が向上する。
【０１２２】
１つの例において、実施形態に係るセンサは、例えば、マイクロフォンとして用いられる。別の例において、実施形態に係るセンサは、磁界センサとして用いられても良い。
【０１２３】
実施形態は、電子機器を含んでも良い。電子機器は、例えば、上記の実施形態に係るセンサ及びその変形のセンサを含む。電子機器は、例えば、情報端末を含む。電子機器は、例えば、マイクロフォンを含む。
【０１２４】
図１４は、実施形態に係る電子機器を例示する模式図である。  
図１４に示すように、本実施形態に係る電子機器７５０は、例えば、情報端末７１０である。情報端末７１０には、例えば、マイクロフォン６１０が設けられる。
【０１２５】
マイクロフォン６１０は、例えば、センサ３１０を含む。構造体７０ｄは、例えば、情報端末７１０の表示部６２０が設けられた面に対して実質的に平行である。構造体７０ｄの配置は、任意である。センサ３１０には、上記の実施形態に関して説明した任意のセンサが適用される。
【０１２６】
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、実施形態に係る電子機器を例示する模式的断面図である。  
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、電子機器７５０（例えば、マイクロフォン３７０（音響マイクロフォン））は、筐体３６０と、カバー３６２と、センサ３１０と、を含む。筐体３６０は、例えば、基板３６１（例えばプリント基板）と、カバー３６２と、を含む。基板３６１は、例えばアンプなどの回路を含む。
【０１２７】
筐体３６０（基板３６１及びカバー３６２の少なくともいずれか）には、アコースティックホール３２５が設けられる。図１５（ａ）に示す例においては、アコースティックホール３２５は、カバー３６２に設けられている。図１５（ｂ）に示す例においては、アコースティックホール３２５は、基板３６１に設けられている。音３２９は、アコースティックホール３２５を通って、カバー３６２の内部に進入する。マイクロフォン３７０は、音圧に対して感応する。
【０１２８】
例えば、センサ３１０を基板３６１の上に置き、電気信号線（図示しない）を設ける。センサ３１０を覆うように、カバー３６２が設けられる。センサ３１０の周りに筐体３６０が設けられる。センサ３１０の少なくとも一部は、筐体３６０の中に設けられる。例えば、素子部５０（第１素子５１など）及び構造体７０ｄは、基板３６１とカバー３６２との間に設けられる。例えば、センサ３１０は、基板３６１とカバー３６２との間に設けられる。
【０１２９】
図１５（ｃ）に示すように、アコースティックホール３２５は、基板３６１に設けられても良い。、第１素子５１は、構造体７０ｄ（例えば膜部７０ｃ）と、基板３６１との間に設けられても良い。第１素子５１は、アコースティックホール３２５と重なっても良い。第１素子５１は、アコースティックホール３２５と重ならなくても良い。
【０１３０】
実施形態は、例えば、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。  
（構成１）  
支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含み、前記膜部は前記支持部に支持され第１方向に沿う端部を含み、構造体と、
前記膜部に設けられた第１素子を含む素子部であって、前記第１素子は、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記膜部との間に設けられた第１対向磁性層と、前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、を含み、前記第１対向磁性層から前記第１磁性層への第２方向は、前記第１方向と交差した、前記素子部と、
前記素子部と電気的に絶縁された電線であって、前記電線は、前記第１方向に沿う部分を含み、前記電線の前記沿う部分から前記第１素子への方向は、前記第２方向に沿う、前記電線と、
を備えたセンサ。
【０１３１】
（構成２）  
前記膜部の少なくとも一部は、前記電線と前記第１素子との間に設けられた、構成１記載のセンサ。
【０１３２】
（構成３）  
前記膜部と前記電線との間に前記第１素子が設けられた、構成１記載のセンサ。
【０１３３】
（構成４）  
前記電線と電気的に接続され、第１周波数を有する交流成分を含む電流を前記電線に供給する回路部をさらに備えた、構成１〜３のいずれか１つに記載のセンサ。
【０１３４】
（構成５）  
前記回路部は、前記素子部とさらに電気的に接続され、
前記回路部は、前記第１周波数に関する第１信号と、前記素子部から得られる第２信号と、に基づく第３信号を出力可能である、構成４記載のセンサ。
【０１３５】
（構成６）  
前記第１周波数は、前記膜部の変形の周波数よりも高い、構成５記載のセンサ。
【０１３６】
（構成７）  
前記第２信号は、前記膜部の変形により変調された信号であり、
前記回路部は、前記第２信号を復調して前記第３信号を出力する、構成５または６記載のセンサ。
【０１３７】
（構成８）  
前記電流は、直流成分をさらに含む、構成５〜７のいずれか１つに記載のセンサ。
【０１３８】
（構成９）  
前記素子部は、前記膜部に設けられた第２素子をさらに含み、
前記第２素子は、第２磁性層と、前記第２磁性層と前記膜部との間に設けられた第２対向磁性層と、前記第２磁性層と前記第２対向磁性層との間に設けられた第２非磁性層と、を含み、
前記第２対向磁性層から前記第２磁性層への方向は前記第２方向に沿い、
前記第１素子から前記第２素子への方向は、前記第１方向に沿い、
前記前記電線の前記沿う部分から前記第２素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第２信号は、前記第１素子及び前記第２素子から得られる、構成５〜８のいずれか１つに記載のセンサ。
【０１３９】
（構成１０）  
前記第２素子は、前記第１素子と直列に接続された、構成９記載のセンサ。
【０１４０】
（構成１１）  
支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含み、前記膜部は前記支持部に支持され第１方向に沿う端部を含み、構造体と、
前記膜部に設けられた第１素子及び第２素子を含む素子部であって、前記第１素子は、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記膜部との間に設けられた第１対向磁性層と、前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、を含み、前記第１対向磁性層から前記第１磁性層への第２方向は、前記第１方向と交差し、前記第２素子は、第２磁性層と、前記第２磁性層と前記膜部との間に設けられた第２対向磁性層と、前記第２磁性層と前記第２対向磁性層との間に設けられた第２非磁性層と、を含み、前記第２対向磁性層から前記第２磁性層への方向は、前記第２方向に沿い、前記第１素子から前記第２素子への方向は、前記第１方向に沿う、前記素子部と、
前記素子部と電気的に絶縁された第１電線及び第２電線と、
を備え、
前記第１電線の一部から前記第１素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第２電線の一部から前記第２素子への方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１電線の前記一部、及び、前記第２電線の前記一部は、前記第１方向に沿う、センサ。
【０１４１】
（構成１２）  
前記第１電線及び前記第２電線と電気的に接続された回路部をさらに備え、
前記回路部は、交流成分を含む第１電流を前記第１電線に供給し、
前記回路部は、交流成分を含む第２電流を前記第２電線に供給する、構成１１記載のセンサ。
【０１４２】
（構成１３）  
前記第１電線は、第１部分及び第２部分を含み、前記第１部分から前記第２部分への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第２電線は、第３部分及び第４部分を含み、前記第３部分から前記第４部分への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第１部分と前記第４部分との間に前記第２部分が設けられ、
前記第２部分と前記第４部分との間に前記第３部分が設けられ、
前記第１電線の前記一部は、前記第１部分と前記第２部分との間にあり、
前記第２電線の前記一部は、前記第３部分と前記第４部分との間にあり、
前記第１電流が前記第１部分から前記第２部分に向かって流れるときの少なくとも一部において、前記第２電流は前記第４部分から前記第３部分に向かって流れ、
前記第１電流が前記第２部分から前記第１部分に向かって流れるときの少なくとも一部において、前記第２電流は前記第３部分から前記第４部分に向かって流れる、構成１２記載のセンサ。
【０１４３】
（構成１４）  
前記第１電流及び前記第２電流の少なくともいずれかは、直流成分をさらに含む、構成１２または１３に記載のセンサ。
【０１４４】
（構成１５）  
前記膜部の少なくとも一部は、前記第１電線と前記第１素子との間に設けられた、構成１１〜１３のいずれか１つに記載のセンサ。
【０１４５】
（構成１６）  
前記第１素子は、第３磁性層をさらに含み、
前記第１磁性層は、前記第３磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられ、
前記第３磁性層は、第１材料及び第２材料の少なくともいずれかを含み、前記第１材料は、Ｉｒ−Ｍｎ、Ｐｔ−Ｍｎ、Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ及びＲｕ−Ｒｈ−Ｍｎよりなる群から選択された少なくともいずれかを含み、前記第２材料は、ＣｏＰｔ（Ｃｏの比率は、５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下）、（Ｃｏｘ１Ｐｔ１００−ｘ１）１００−ｙ１Ｃｒｙ１（ｘ１は５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下、ｙ１は０ａｔ．％以上４０ａｔ．％以下）、及び、ＦｅＰｔ（Ｐｔの比率は４０ａｔ．％以上６０ａｔ．％以下）の少なくともいずれかを含む、構成１〜１５のいずれか１つに記載のセンサ。
【０１４６】
（構成１７）  
前記第１素子は、第４磁性層をさらに含み、
前記第４磁性層は、前記第３磁性層と前記第１磁性層との間に設けられた、構成１６記載のセンサ。
【０１４７】
（構成１８）  
前記第１磁性層の磁化は、前記第１方向に対して傾斜した、構成１６または１７に記載のセンサ。
【０１４８】
（構成１９）  
前記第１素子は、第５磁性層をさらに含み、
前記第５磁性層と前記第３磁性層との間に前記第１対向磁性層が設けられ、
前記第１対向磁性層と前記第３磁性層との間に前記第１磁性層が設けられ、
前記第１磁性層と前記第３磁性層との間に前記第４磁性層が設けられ、
前記第５磁性層は、第３材料及び第４材料の少なくともいずれかを含み、前記第３材料は、Ｉｒ−Ｍｎ、Ｐｔ−Ｍｎ、Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍｎ及びＲｕ−Ｒｈ−Ｍｎよりなる群から選択された少なくともいずれかを含み、前記第４材料は、ＣｏＰｔ（Ｃｏの比率は、５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下）、（Ｃｏｘ２Ｐｔ１００−ｘ２）１００−ｙ２Ｃｒｙ２（ｘ２は５０ａｔ．％以上８５ａｔ．％以下、ｙ２は０ａｔ．％以上４０ａｔ．％以下）、及び、ＦｅＰｔ（Ｐｔの比率は４０ａｔ．％以上６０ａｔ．％以下）の少なくともいずれかを含む、構成１１または１２に記載のセンサ。
【０１４９】
（構成２０）  
前記第１対向磁性層の磁化は、前記第１方向に沿う、構成１９記載のセンサ。
【０１５０】
実施形態によれば、ノイズを低減できるセンサが提供される。
【０１５１】
なお、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。
【０１５２】
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、センサに含まれる構造体、素子部、素子、磁性層、中間層、電極、膜部、支持部、電線、及び、回路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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
その他、本発明の実施の形態として上述したセンサを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのセンサも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１５５】
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了解される。
【０１５６】
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】
【０１５７】
１１、１２…第１、第２磁性層、  １１Ｂ、１２Ｂ…バイアス、  １１Ｍ、１２Ｍ…磁化、  １１ｃ、１２ｃ…第１、第２対向磁性層、  １１ｃＭ、１２ｃＭ…磁化、  １１ｎ、１２ｎ…第１、第２非磁性層、  ３０…電線、  ３０Ｈ…磁界、  ３０ａ、３０ｂ…端部、  ３０ｐ…部分、  ３１、３２…第１、第２電線、  ３１ａ、３１ｂ…第１、第２部分、  ３１ｐ…部分、  ３２ｃ、３２ｄ…第３、第４部分、  ３２ｐ…部分、  ４１ｎａ、４１ｎｂ、４２ｎａ、４２ｎｂ…非磁性中間層、  ４３ａ、４３ｂ…第３磁性層、  ４４ａ、４４ｂ…第４磁性層、  ４５ａ、４５ｂ…第５磁性層、  ５０…素子部、  ５０ＢＬ…素子ブロック、  ５１、５２…第１、第２素子、  ５８Ａ〜５８Ｄ…導電膜、  ５８ａ〜５８ｄ…第１〜第４導電層、  ５８ｉ…絶縁部、  ５８ｊ…絶縁層、  ６８…回路部、  ６８Ａ…加算器、  ６８Ｈ…フィルタ回路、  ６８Ｏ…出力部、  ６８ａ〜６８ｃ、６８ｐ〜６８ｓ、…配線、  ７０ｃ…膜部、  ７０ｄ…構造体、  ７０ｅ…端部、  ７０ｈ…空洞、  ７０ｒ…外縁、  ７０ｓ…支持部、  ７０ｓ１〜７０ｓ４…第１〜第４辺、  ７０ｚ…中心位置、  １１０〜１１３、１２０、１２１、１２２、１３０…センサ、  ３１０…センサ、  ３２５…アコースティックホール、  ３２９…音、  ３６０…筐体、  ３６１…基板、  ３６２…カバー、  ３７０…マイクロフォン、  ６１０…マイクロフォン、  ６２０…表示部、  ７１０…情報端末、  ７５０…電子機器、  ＡＲ…矢印、  Ｈ３０…磁界、  Ｈ３０ＤＣ…直流成分、  ＳＢ１、ＳＢ２…積層体、  Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ５…第１〜第５信号、  Ｓｉｇ２’…信号、  Ｓｉｇ２＿ｐ…一部、  ｆ１〜ｆ３…第１〜第３周波数、  ｉ１、ｉ２…第１、第２電流、  ｉ３０…電流、  ｉ３０ＤＣ…直流成分、  ｔｍ…時間
【図１】
2020046220.tif 000003
【図２】
2020046220.tif 000004
【図３】
2020046220.tif 000005
【図４】
2020046220.tif 000006
【図５】
2020046220.tif 000007
【図６】
2020046220.tif 000008
【図７】
2020046220.tif 000009
【図８】
2020046220.tif 000010
【図９】
2020046220.tif 000011
【図１０】
2020046220.tif 000012
【図１１】
2020046220.tif 000013
【図１２】
2020046220.tif 000014
【図１３】
2020046220.tif 000015
【図１４】
2020046220.tif 000016
【図１５】
2020046220.tif 000017