(57)【要約】【課題】直流バイアス磁界用の磁束が磁気ギャップから漏出して、磁気記録媒体の方へ張出し、記録磁化に影響を与えるのを防止する。  【解決手段】下部磁性層の上に、環状の磁路を有する環状部と、環状部につながり、両方向に突出する突出部を設ける。環状部に磁気バイアス用の第１のコイルを巻回し、この第１のコイルに直流電流を流す。環状部にもう１つの第２のコイルを巻回しこの第２のコイルに交流電流を流し、外部磁界による環状部の透磁率の変化に応じて変化する第２のコイルのインピーダンス変化により外部磁界の強さの方向を検出する。  【選択図】図１
2005201654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に形成された軟磁性体の下部磁性層、
前記下部磁性層の上に非磁性の電気絶縁膜を介して形成された、少なくとも１つの環状の磁性層と、前記環状の磁性層から前記下部磁性層の端部に向けて突出して前記下部磁性層との間に磁気ギャップを形成する突出部とを有する軟磁性体の上部磁性層、
前記上部磁性層の環状の磁性層に、前記環状の磁性層及び下部磁性層との間に電気的絶縁を保ちつつ巻回された、少なくとも１つの交流電流を流すための導体コイル及び
前記環状の磁性層にバイアス磁界を与えるためのバイアス磁界印加手段
を有する磁気検出素子。
【請求項２】
前記少なくとも１つの環状の磁性層で形成される磁路に、少なくとも２つの導体コイルが巻回されていることを特徴とする請求項１記載の磁気検出素子。
【請求項３】
前記バイアス磁界印加手段は、前記環状の磁性層に巻回され、直流電流が流される導体コイルであることを特徴とする請求項１記載の磁気検出素子。
【請求項４】
前記バイアス磁界印加手段は、前記環状の磁性層に磁束が生じるように環状の磁性層に設けた少なくとも１つの永久磁石であることを特徴とする請求項１記載の磁気検出素子。
【請求項５】
前記上部磁性層の環状の磁性層と突出部との間に、前記環状の磁性層の複数の磁路を通る磁束量を不均一にするための少なくとも１つの切欠き溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の磁気検出素子。
【請求項６】
前記環状の磁性層の磁路に巻回した少なくとも２つの導体コイルを直列に接続し、直列接続した導体コイルに交流電流を流すことを特徴とする請求項２記載の磁気検出素子。
【請求項７】
前記切欠き溝は、バイアス磁界印加手段を有する環状の磁性層の近傍に設けられていることを特徴とする請求項６記載の磁気検出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部磁気ないし外部磁界により検出導体のインピーダンスが変化する磁気インピーダンス効果を利用する磁気検出素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気インピーダンス効果（以下、ＭＩ効果という）を利用する磁気検出素子（以下、ＭＩヘッドという）は小型で高い検出感度を有することから、記録密度の高い記録媒体から磁化情報を検出する検出素子として広く用いられている。以下、図５から図８を参照して従来のＭＩヘッドの基本構成及び動作を説明する。
図５は垂直記録磁化を検出する従来のＭＩヘッド９及びその使用状態を示す斜視図である。図において、ＭＩヘッド９は軟磁性膜で構成された四角柱状の磁性体１を有する。磁性体１の磁化容易軸は、矢印５で示す方向にあり、磁性体１の長手方向（図の上下方向）に対して垂直である。磁性体１の内部を、その側面に平行かつ長手方向に対して垂直に信号磁束検出導体２が貫通している。信号磁束検出導体２は絶縁膜４を介して磁性体１とは絶縁されており、両端部にそれぞれ電極端子２３、２４を有する。電極端子２３、２４に交流電源２８を接続して、交流の定電流を流す。磁性体１には、直流電流を流して直流バイアス磁界を与えるためのコイル導体３が磁性体１の長手方向に対して垂直な方向に巻かれている。
【０００３】
磁性体１が矢印Ａの方向に回転する磁気記録媒体８の記録磁化６（垂直磁化）の上にある時、磁性体１に記録磁化６による磁束が通る。この磁束により磁性体１が長手方向に磁化されると、磁性体１の長手方向における透磁率が低下する。この透磁率の低下により信号磁束検出導体２のインピーダンスが低下する。
信号磁束検出導体２には、キャリア信号として交流の定電流ｉを流している。定電流ｉにより電極端子２３、２４間にはキャリア信号電圧Ｖが生じる。キャリア信号電圧Ｖは、電極端子２３、２４間のインピーダンスをＺとすると、式    Ｖ＝Ｚ・ｉ  で表される。
【０００４】
上記インピーダンスＺは、磁性体１の透磁率が低下するとそれに応じて低下する。
図６及び図７は、ＭＩヘッド９の磁性体１を磁化する前記記録磁化６等のような外部磁界Ｈｅｘｔの強さを横軸にとり、前記インピーダンスＺを縦軸にとったグラフである。外部磁界Ｈｅｘｔは原点「０」に対して「＋」側と「−」側では方向が１８０°異なり、原点「０」から離れるほどその強さの絶対値が大きくなる。図６は、図５に示すＭＩヘッド９のコイル導体３に直流電源２９から直流を流していないとき、すなわち磁性体１に直流バイアス磁界を加えていないときの外部磁界ＨｅｘｔとインピーダンスＺとの関係を示す。また図７は、コイル導体３に直流電源２９を接続して直流電流を流し、磁性体１に直流バイアス磁界を加えているときの外部磁界ＨｅｘｔとインピーダンスＺとの関係を示している。
【０００５】
図６の、直流バイアス磁界を加えていない場合には、インピーダンスＺの値は磁界Ｈｅｘｔが０の時はｂ２である。ＭＩヘッド９により検出される外部磁界Ｈｅｘｔが−ａから＋ａの範囲で変化すると、インピーダンスＺはｂ１とｂ２間で変化する。磁性体１を通過する外部磁界Ｈｅｘｔによる磁束量の絶対値が同一で極性が−ａ又は＋ａのように異なる場合でも、インピーダンスＺは同じ値ｂ１である。従って電極端子２３、２４間のキャリア信号電圧Ｖは同一の値をとり、極性によって変化しない。すなわち記録磁化６の極性を検出することはできない。
【０００６】
極性を検出するためにはコイル導体３に直流電流を流して磁性体１を長手方向に磁化して磁性体１に直流バイアス磁界を与える。図７は極性が負で強さがｄである直流バイアス磁界ｄを与えた時におけるインピーダンスＺの値と外部磁界Ｈｅｘｔの関係を示したグラフであり、上記のバイアス磁界ｄの強さに相当する分だけグラフの曲線が磁界の「＋」側である右に移動している。バイアス磁界ｄの絶対値を外部磁界Ｈｅｘｔの変動量ａの絶対値より大きくとると、磁化Ｈｅｘｔの−ａからａまでの変化によって、インピーダンスＺはｃ１とｃ３間の変化で変化する。従って、信号磁束検出導体２に交流の定電流ｉを流しておけば、電極端子２３、２４間で検出されるキャリア信号電圧Ｖの変化は、外部磁界Ｈｅｘｔの「＋」側から「−」側への変化に応じて変化するインピーダンスＺのＣ１からＣ３の変化に比例するので、外部磁界Ｈｅｘｔの変化を極性を含めて検出できる。
【０００７】
図８の（ａ）は面記録方式の記録磁化を検出する従来の薄膜型のＭＩヘッド１９の平面図であり、図８の（ｂ）は図８の（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ断面図である。図８の（ａ）及び（ｂ）において、非磁性の基板２１の上に絶縁層２２を介して下部磁性層３０が設けられている。下部磁性層３０を貫通して、導体３４が設けられている。導体３４は絶縁層３３で下部磁性層３０から絶縁されている。磁性層３０の上に、非磁性の絶縁層３２を介して上部磁性層３１が設けられ、磁気ギャップであるフロントギャップ３７が形成されている。上部磁性層３１はバックギャップ部３６では下部磁性層３０に接している。絶縁層３２を貫通してバイアス導体３５が設けられている。導体３４の両端部は、基板２１上に形成された端子４０、４１にそれぞれ接続され、導体３５の両端部は、基板２１上に形成された端子４２、４３にそれぞれ接続されている。
【０００８】
ＭＩヘッド１９を用いて磁気記録媒体８Ａの面記録磁化を検出するときは、フロントギャップ３７を磁気記録媒体８Ａに対向させる。導体３４に端子４０、４１から交流電流を流すとともに、導体３５に端子４２、４３から、直流バイアス磁界を生成するための直流電流を流す。直流電流により、一点鎖線３５Ａで示すように直流バイアス磁界の磁束が、下部磁性層３０、フロントギャップ３７、上部磁性層３１及びバックギャップ３６で形成されるリング状の磁路を通る。直流バイアス磁界の強さを前記の図７に示す「ｄ」のように設定することにより、前記図７を参照して説明したものと同様に面記録磁化などの外部磁界Ｈｅｘｔの強さと方向を検出することができる。  
上記のような各ヘッドは板状の磁気媒体上の磁化だけでなく地球や空間の磁界や磁気を検出するためにも用いられる。
【特許文献１】特開平９−９１６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図８に示す従来のＭＩヘッド１９では、通常フロントギャップ３７を通る直流バイアス磁界の磁束が点線３５Ｂで示すように磁気記録媒体８Ａの方向に張出して磁束漏れを生じる。この磁束漏れによる漏れ磁束が磁気記録媒体８Ａの記録磁化に様々な好ましくない影響を与える。例えば、漏れ磁束が記録磁化を消去するように働き、記録磁化の強さを低下させることがある。また磁気記録媒体８Ａの磁化の状態を変えてＳＮ比を低下させることもある。また従来のＭＩヘッド１９では、導体３４と３５を別々の工程で順次積層して形成している。そのため製造工程が複雑になり製造コストが高くＭＩヘッドのコスト低減が困難であった。
【００１０】
本発明は、ＭＩヘッド等の磁気検出素子のフロントギャップからの直流バイアス磁界による磁束漏れを防止するとともに、製造工程を簡略化できる磁気検出素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の磁気検出素子は、非磁性基板上に形成された軟磁性体の下部磁性層、前記下部磁性層の上に非磁性の電気絶縁膜を介して形成された、少なくとも１つの環状の磁性層と、前記環状の磁性層から前記下部磁性層の端部に向けて突出して前記下部磁性層との間に磁気ギャップを形成する突出部とを有する軟磁性体の上部磁性層、前記上部磁性層の環状の磁性層に、前記環状の磁性層及び下部磁性層との間に電気的絶縁を保ちつつ巻回された、少なくとも１つの交流電流を流すための導体コイル及び前記環状の磁性層にバイアス磁界を与えるためのバイアス磁界印加手段を有する。
本発明によれば、バイアス磁界印加手段によって与えられるバイアス磁界の磁束は環状の磁性層を通り、前記環状の磁性層から突出して磁気ギャップを形成する突出部には達しない。そのためバイアス磁界の磁束が磁気ギャップから漏れて、磁気ギャップ近傍の記録磁化に悪影響を与えるおそれはない。
本発明の他の観点の磁気検出素子は、前記バイアス磁界印加手段が、前記環状の磁性層に設けた永久磁石であることを特徴とする。永久磁石によるバイアス磁界印加手段は電力の消費がないので省電力化の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の磁気検出素子によると、下部磁性層の上に形成する上部磁性層に環状磁路を設け、環状磁路を基板に対して平行でかつ同一平面上に形成している環状磁路の長手方向に対して垂直方向に少なくとも２つの導体コイルを巻回する。一方の導体コイルに信号磁界検出のための交流電流を流し、他方の導体コイルに磁気検出素子を最適駆動点で作動させるための直流バイアス磁界をかけるための直流電流を流す。
上記の構成によって、直流バイアス磁界の磁束は上部磁性層の環状磁路を通るので、磁気ギャップ部に直流バイアス磁界の磁束の漏れが生じることはなく、記録信号の磁化の検出時に、記録信号磁化に影響を与えることが無い。バイアス磁界を与えるために薄膜磁石を用いたものではバイアス磁界のために直流電流を流す必要がないので、省電力化の効果も得られる。
この発明の磁気検出素子では高いＳＮレベルが得られるので方位検出等のため空間の磁界検出などに用いた場合にも高精度の検出ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の磁気検出素子の好適な実施の形態について図１から図４を参照して説明する。
《実施の形態１》
【００１４】
図１は本発明の実施の形態１の磁気検出素子６０の斜視図である。図において、厚さが例えば０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度の非磁性かつ絶縁性のセラミック等で形成された基板５０（縦及び横の寸法はそれぞれ、１ｍｍ及び１．５ｍｍ程度）の上に、厚さが１０μｍ程度の軟磁性体の帯状の下部磁性層５２が設けられている。下部磁性層５２の上には、厚さ１μｍ程度の非磁性の電気絶縁層５３を設け、その上に厚さが１０μｍ程度の軟磁性体の上部磁性層５４が設けられている。上部磁性層５４は、中央部に設けられた横長の略六角形の窓５６を有する環状部５４ａと、環状部５４ａから窓５６の長手方向で両側に突出する突出部５４ｂ及び５４ｃを有する。下部磁性層５２と上部磁性層５４は接合部５１においてのみ接して磁気的に結合されているが、他の部分では非磁性膜の電気絶縁層５３を介して接しており、磁気的に分離されている。これにより下部磁性層５２と上部磁性層５４は図の左端部で磁気ギャップ（フロントギャップ部）５８を形成し、磁気ギャップ５８から上部磁性層５４、接合部５１、及び下部磁性層５２を経て再び磁気ギャップ５８に至る磁路が形成される。磁気検出素子６０は面記録磁気媒体の記録磁化を検出可能な検出素子である。
【００１５】
２つの導体コイル６２及び６４が、窓５６を通り、かつ下部磁性層５２と上部磁性層５４との間を下部磁性層５２及び上部磁性層５４に対して絶縁を保ちつつ通って、上部磁性層５４の環状部５４ａに巻回されている。導体コイル６２及び６４は厚さが１μｍ程度の銅の膜で形成されている。導体コイル６２の両端末はそれぞれ、基板５６上に設けられた端子６２ａ、６２ｂに接続され、導体コイル６４の両端末はそれぞれ、基板５６上に設けられた端子６４ａ、６４ｂに接続されている。導体コイル６４に直流バイアス磁界生成用の直流電流を流すため、端子６４ａ、６４ｂは直流電源７０の両出力端に接続されている。また導体コイル６２に交流のキャリア電流を流すため、端子６２ａ、６２ｂは定電流の交流電源６８の両出力端子に接続されている。端子６２ａ、６２ｂにはさらに、導体コイル６２のインピーダンス変化を検出するための検出回路６９の両入力端がそれぞれ接続されている。交流電源６８によって導体コイル６２を流れる交流のキャリア電流により、上部磁性層５４を点線で示す交流磁束が通る。また直流電源７０によって導体コイル６４を流れる直流電流により、上部磁性層５４内を実線の矢印７０ａで示す直流バイアス磁束が通る。
【００１６】
本実施の形態の磁気検出素子６０を用いて外部磁界、例えば面記録磁気媒体の記録磁化による外部磁界Ｈを検出するときはフロントギャップ５８を記録磁化に対向させる。外部磁界Ｈによる磁束は、例えば上部磁性層５４の左端面から磁気検出素子６０に入り、突出部５４ｂを経て上部磁性層５４の環状部５４ａに至る。環状部５４ａにおいて磁束は２分されて、環状部５４ａの２つの経路を通る。環状部５４ａを通過後、２分された磁束は突出部５６ｃで合流して接合部５１を通って下部磁性層５２に至る。磁束はさらに下部磁性層５２を通ってフロントギャップ５８から記録磁化に戻る。環状部５４ａを通る記録磁化による磁束により、当技術分野でよく知られているように上記磁性層５４の透磁率が変化する。この透磁率の変化による磁気インピーダンス効果によって導体コイル６２のインピーダンスが変化する。その結果端子６２ａ、６２ｂ間の交流電圧が記録磁化の強さに応じて変化する。この交流電圧を検出回路６９でＡＭ検波することにより交流電圧の電圧レベルが検出され、記録磁化の強さの変化が交流電圧の変化として検出される。
【００１７】
本実施の形態の磁気検出素子６０では、直流バイアス磁束のすべてが実線の矢印７０ａで示すように、上部磁性層５４の環状部５４ａを周回する経路を通る。直流バイアス磁束が下部磁性層５２を通ることはないので、フロントギャップ５８を直流バイアス磁束は通らず、従って直流バイアス磁束がフロントギャップ５８から外部へ漏れることはない。磁束漏れが生じないので、漏れ磁束による記録磁化の消去作用やＳＮ比の悪化などが生じることはなく、高感度で信頼性の高い磁気検出素子を得ることができる。従って空間の微弱な磁界などを測定する場合にも高精度の測定ができる。
図８に示す従来例の磁気検出素子１９では、導体３４と３５が基板２１の面上で異なる高さの位置に設けられるので、導体３４と３５を別々の工程で形成しなければならない。
これに対して図１に示す本実施の形態１の磁気検出素子６０では、導体６２と６３が基板５０の面上で同じ高さの位置に形成されるので、導体６２と６４を同じ工程で作ることができる。そのため製造工程が従来例のものより簡単になる。  
《実施の形態２》
【００１８】
本発明の実施の形態２の磁気検出素子を図２を参照して説明する。図２は本実施の形態２の磁気検出素子６０ａの平面図である。図において、厚さが０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度の非磁性かつ絶縁性のセラミック等の基板５０の上に、図１に示す前記実施の形態１の磁気検出素子６０と同様の、帯状の下部磁性層５２が設けられている。下部磁性層５２の上には非磁性の電気絶縁層５３が設けられ、電気絶縁層５３の上に上部磁性層７４が設けられている。上部磁性層７４は、中央部に横長の略六角形の窓７６を有する環状部７４ａと、環状部７４ａから窓７６の長手方向で両側に突出する突出部７４ｂ、７４ｃを有する。下部磁性層５２と上部磁性層７４とは接合部５１においてのみ接して磁気的に結合されているが、他の部分では非磁性膜の電気絶縁層５３を介して接しており、磁気的に分離されている。これにより下部磁性層５２と上部磁性層７４は図の左端部の磁気ギャップ（フロントギャップ部）５８をはさんで対向している。これにより、磁気ギャップ５８から上部磁性層７４、接合部５１及び下部磁性層５２を経て再び磁気ギャップ５８に至る磁路が形成される。
【００１９】
上部磁性層７４には、環状部７４ａと左側の突出部７４ｂとの間の一部に切り欠き溝７２が形成されている。また環状部７４ａと右側の突出部７４ｃとの間の一部に切り欠き溝７３が形成されている。
２つの導体コイル６２及び６４が窓７６を通り、かつ下部磁性層５２と上部磁性層７４との間を、下部磁性層５２及び上部磁性層７４に対して絶縁を保ちつつ通って、上部磁性層７４の環状部７４ａに巻回されている。導体コイル６２及び６４は厚さが１μｍ程度の銅の薄膜で形成されている。導体コイル６２の両端末は、それぞれ、基板５０上に設けられた端子６２ａ、６２ｂに接続されており、導体コイル６４の両端末はそれぞれ、基板５０上に設けられた端子６４ａ、６４ｂに接続されている。その他の構成は図１に示す前記実施の形態１の磁気検出素子６０と同様である。
【００２０】
本実施の形態２の磁気検出素子６０ａのフロントギャップ部５８に外部磁界Ｈが印加されると、外部磁界Ｈによる磁束は、上部磁性層７４を、矢印９０、９１、９２、９３で示す第１の経路Ｐ１と、矢印９０、９５、９６、９３で示す第２の経路Ｐ２に分かれて通る。第１の経路Ｐ１と第２の経路Ｐ２を通った磁束は突出部７４ｃで合流する。図示を省略したが、上部磁性層７４の、第１の経路Ｐ１の環状部７４ａに巻かれた導体コイル６２の両端子６２ａ、６２ｂに図１と同様に高周波交流電源６８及び検出回路６９を接続する。また、導体コイルの両端子６４ａ、６４ｂに図１と同様に直流電源７０を接続し、環状部７４ａに直流バイアス磁界を与える。これにより前記実施の形態１で説明したものと同様の作用により外部磁界Ｈを検出することができる。
【００２１】
本実施の形態の磁気検出素子６０ａでは、上部磁性層７４の前記第２の経路Ｐ２中に切り欠き溝７２、７３が形成されているので、第２の経路Ｐ２の磁気抵抗は第１の経路Ｐ１の磁気抵抗より大きくなる。そのため第１の経路Ｐ１を通る磁束量は第２の経路Ｐ２を通る磁束量より多くなる。すなわち第１の経路Ｐ１の磁束密度が第２の経路Ｐ２の磁束密度より高くなる。そのため、外部磁界Ｈの変化量が同じ場合に、磁気検出素子６０ａの導体６２のインピーダンスの変化量は前記実施の形態１の磁気検出素子６０のインピーダンスの変化量に比べて大きくなり、その結果検出感度が高くなる。
以上のように本実施の形態２の磁気検出素子６０ａは、前記実施の形態１の磁気検出素子６０の各特徴に加えて外部磁界の検出感度が磁気検出素子６０より高いという特徴を有している。従って空間の微弱な磁界などを測定する場合にも高精度の測定ができる。
《実施の形態３》
【００２２】
本発明の実施の形態３の磁気検出素子６０ｂを図３の上面図を参照して説明する。図において、基板５０、下部磁性層５２、電気絶縁層５３及び導体コイル６２は前記実施の形態１のものと同じであるので同じ符号を付して重複する説明は省略する。上部磁性層８４は、中央部に横長の略六角形の窓８５を有する環状部８４ａと、環状部８４ａから窓８５の長手方向で両側に突出する突出部８４ｂと８４ｃを有する。下部磁性層５２と上部磁性層８４は接合部５１においてのみ接して磁気的に結合されている。他の部分では非磁性の電気絶縁層５２を介して接しており、磁気的に分離されている。これにより下部磁性層５２と上部磁性層８４は図の左端部で磁気ギャップ（フロントギャップ部）５８を形成し、磁気ギャップ５８から上部磁性層８４、接合部５１及び下部磁性層５２を経て再び磁気ギャップ５８に至る磁路が形成される。
【００２３】
環状部８４ａには、環状の磁性膜の一部分を切断して、代わりにその部分に永久磁石８０を設けている。永久磁石８０は、例えば、コバルト（Ｃｏ）と白金（Ｐｔ）を含む薄膜で形成され、磁極ＳＮが図の方向になるように着磁されている。永久磁石８０により矢印８０ａで示す一方向の磁束が環状部８４ａを通り上部磁性層８４にバイアス磁界を与える。永久磁石８０によるバイアス磁界は、前記実施の形態１における直流電源７０と導体コイル６４により与える直流バイアス磁界と実質的に同じである。直流バイアス磁界は直流電源７０から導体コイル６４に流れる直流電流を加減することにより直流バイアス磁界の強さを調節できるが、本実施の形態３のバイアス磁界の強さは永久磁石の着磁の強さを変えることにより所望のバイアス磁界を得ることができる。
【００２４】
本実施の形態３の磁気検出素子６０ｂでは、前記実施の形態１の磁気検出素子の特徴に加えてバイアス磁界を与えるために直流電流を流す必要がないので、導体コイルが１つあればよく構造が簡単になる。またバイアス磁界用の電力が不要なので、省電力型の磁気検出素子が実現できる。従って空間の微弱な磁界などを測定する場合にも高精度の測定ができる。
《実施の形態４》
【００２５】
本発明の実施の形態４の磁気検出素子を上面図の図４を参照して説明する。図において、基板５０、下部磁性層５２及び非磁性の電気絶縁層５３は前記実施の形態１のものと同じであるので重複する説明を省略する。図において、下部磁性層５２の上に電気絶縁層５３を介して上部磁性層９４が設けられている。上部磁性層９４は中央部に横長の略六角形の窓９６を有する環状部９４ａと、環状部９４ａから窓９６の長手方向で両側に突出する突出部９４ｂ及び９４ｃを有する。下部磁性層５２と上部磁性層９４は接合部５１においてのみ接して磁気的に結合されているが、他の部分では非磁性膜の電気絶縁層５３を介して接しており、磁気的に分離されている。これにより下部磁性層５２と上部磁性層９４は図の左端部で磁気ギャップ（フロントギャップ部）５８を形成し、磁気ギャップ５８から上部磁性層９４、接合部５１及び下部磁性層５２を経て再び磁気ギャップ５８に至る磁路が形成される。
環状部９４ａには、環状の磁性膜を２個所で切断して、切断部に２つの永久磁石１００及び１０１を設けている。永久磁石１００、１０１は、例えばコバルトと白金を含む薄膜で形成され、それぞれの磁極Ｎが隣り合うように着磁されている。永久磁石１００、１０１により矢印１０５、１０６で示すようにバイアス磁束が環状部９４ａ、接合部５１、下部磁性層５２を通り上部磁性層９４にバイアス磁界を与える。バイアス磁束は、大部分が突出部９４ｂの環状部９４ａに近い部分から下部磁性層５２に移る。従って、磁気ギャップ５８から漏出するバイアス磁束はほとんどない。永久磁石１００、１０１はほぼ同じ強さであるのが好ましい。
【００２６】
環状部９４ａには２つの導体コイル１０２及び９７が巻回されている。導体コイル１０２の一端は端子９２ａに接続され、他端は接続線１０３により導体コイル９７の一端に接続されている。導体コイル９７の他端は端子９７ａに接続されている。これにより導体１０２と９７は直列に接続される。また導体コイル１０２及び９７の環状部９４ａにおける巻方向は、矢印１０５、１０６で示すバイアス磁束の方向に対して同じになるようになされている。直列に接続された導体コイル１０２と９７により形成される導体コイルは、前記実施の形態１の導体コイル６２に対応しており、導体コイル６２に比べると、巻回数が大幅に増加する。図１及び図４に示す例では図１の導体コイル６２の巻数が４回であるのに対して、図４に示す導体コイル１０２、９７の合計巻回数は８回となり２倍である。
【００２７】
本実施の形態４の磁気検出素子では、端子９２ａと９７ａ間に交流電源６８及び検出回路６９を接続する。導体コイルの１０２、９７の合計巻回数が前記の各実施の形態１、２及び３の導体コイル６２の巻回数より多いので、同じ強さの外部磁界Ｈの変化に対する端子９２ａ、９７ａ間のインピーダンスの変化量は前記実施の形態１から３のものの約２倍になる。従って外部磁界Ｈの検出感度は約２倍になる。
【００２８】
本実施の形態４の磁気検出素子は、前記実施の形態３の磁気検出素子の特徴に加えて、外部磁界Ｈの検出感度を大幅に高くすることができる。従って空間の微弱な磁界などを測定する場合にも高精度の測定ができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明にかかる磁気検出素子は、記録磁化に直流バイアス磁束が悪影響を及ぼすことのない検出素子として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１における磁気検出素子の斜視図。
【図２】本発明の実施の形態２における磁気検出素子の平面図。
【図３】本発明の実施の形態３における磁気検出素子の平面図。
【図４】本発明の実施の形態４における磁気検出素子の平面図。
【図５】磁気インピーダンス（以下ＭＩ）効果を用いた磁気検出素子の従来例の使用状態を示す斜視図。
【図６】ＭＩ効果を用いた磁気検出素子で直流バイアス磁界をかけない場合のインピーダンスＺと外部磁界Ｈｅｘｔとの関係を示すグラフ。
【図７】ＭＩ効果を用いた磁気検出素子で、極性が負の直流バイアス磁界をかけた場合のインピーダンスＺと外部磁界Ｈｅｘｔとの関係を示すグラフ。
【図８】（ａ）は従来例の薄膜型の磁気検出素子の平面図、（ｂ）は（ａ）の、ＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１  磁性体
２  信号磁束検出導体
３  コイル導体
４  絶縁膜
５  矢印
６  記録磁化
８  磁気記録媒体
８Ａ  磁気記録媒体
９、１９  ＭＩヘッド
２１  基板
２２  絶縁層
２３、２４  電極端子
２８  交流電源
２９  直流電源
３０、５２  下部磁性層
３１、５４、７４、８４、９４  上部磁性層
３２、３３  絶縁層
３４  導体
３５  バイアス導体
３５Ａ  点線
３６  バックギャップ部
３７  フロントギャップ
４０、４１、４２、４３  端子
５０  基板  
５１  接合部
５３  非磁性電気絶縁層
５４ａ、７４ａ  環状部
５４ｂ、５６ｃ  ７４ｂ、７４ｃ、８４ｂ、８４ｃ、９４ｂ、９４ｃ  突出部
５６、７６  窓
５８  磁気ギャップ
５９  面記録磁化
６０  ６０ａ、６０ｂ  磁気検出素子
６２、６４、９２、９７  導体コイル
６２ａ、６２ｂ、６４ａ、６４ｂ  端子
６８  交流電源
６９  検出回路
７０  直流電源
７０ａ  実線
７２、７３  切り欠き溝
８０、９０、９１  永久磁石
８０ａ  矢印
８４ａ  環状部
８６  窓
９０、９０ａ、９１、９２、９３、９５、９６  矢印
９２ａ、９７ａ  端子
９４ａ  環状部
９６  窓
９７  導体コイル
９７ａ  端子
Ｈ  外部磁界
Ｐ１、Ｐ２  経路
１００、１０１  永久磁石
１０２  導体コイル
１０３  接続部
１０５、１０６  矢印
【図１】
2005201654.tif 000003
【図２】
2005201654.tif 000004
【図３】
2005201654.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005201654.tif 000007
【図６】
2005201654.tif 000008
【図７】
2005201654.tif 000009
【図８】
2005201654.tif 000010