(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電流を通電して外部磁界によりインピーダンスの変化を発生する磁性薄膜と、この磁性薄膜にバイアス磁界を付与するバイアス磁界付与手段とを備え、 前記バイアス磁界付与手段は前記磁性薄膜の長手方向に前記バイアス磁界を付与する硬磁性体で構成されて前記磁性薄膜が形成された非磁性基板上に非磁性絶縁膜を介して前記磁性薄膜を被覆するように設けられ、前記磁性薄膜の長手方向両端部にはそれぞれ電極が設けられている磁気インピーダンス効果素子において、
前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかの一部を延設させて前記バイアス磁界の付与方向を表示するマーカとしたことを特徴とする磁気インピーダンス効果素子。
【請求項２】
高周波電流を通電して外部磁界によりインピーダンスの変化を発生する磁性薄膜と、この磁性薄膜にバイアス磁界を付与するバイアス磁界付与手段とを備え、前記バイアス磁界付与手段は前記磁性薄膜の長手方向に前記バイアス磁界を付与する硬磁性体で構成されて前記磁性薄膜が形成された非磁性基板上に非磁性絶縁膜を介して前記磁性薄膜を被覆するように設けられ、前記磁性薄膜の長手方向両端部にはそれぞれ電極が設けられている磁気インピーダンス効果素子において、
前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかに切欠部を設け、この切欠部を前記バイアス磁界の付与方向を表示するマーカとしたことを特徴とする磁気インピーダンス効果素子。
【請求項３】
高周波電流を通電して外部磁界によりインピーダンスの変化を発生する磁性薄膜と、この磁性薄膜にバイアス磁界を付与するバイアス磁界付与手段とを備え、 前記バイアス磁界付与手段は前記磁性薄膜の長手方向に前記バイアス磁界を付与する硬磁性体で構成されて前記磁性薄膜が形成された非磁性基板上に非磁性絶縁膜を介して前記磁性薄膜を被覆するように設けられ、前記磁性薄膜の長手方向両端部にはそれぞれ電極が設けられている磁気インピーダンス効果素子の製造方法において、
前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかの形成工程時に、前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかの一部を延設させ、前記バイアス磁界の付与方向を表示するマーカを形成することを特徴とする磁気インピーダンス効果素子の製造方法。
【請求項４】
高周波電流を通電して外部磁界によりインピーダンスの変化を発生する磁性薄膜と、この磁性薄膜にバイアス磁界を付与するバイアス磁界付与手段とを備え、前記バイアス磁界付与手段は前記磁性薄膜の長手方向に前記バイアス磁界を付与する硬磁性体で構成されて前記磁性薄膜が形成された非磁性基板上に非磁性絶縁膜を介して前記磁性薄膜を被覆するように設けられ、前記磁性薄膜の長手方向両端部にはそれぞれ電極が設けられている磁気インピーダンス効果素子の製造方法において、
前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかの形成工程時に、前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかに切欠部を設け、この切欠部を前記バイアス磁界の付与方向を表示するマーカとすることを特徴とする磁気インピーダンス効果素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気インピーダンス効果を利用して外部磁界を検出する磁気インピーダンス効果素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、この種の磁気インピーダンス効果素子の従来技術を説明するためのものであり、この磁気インピーダンス効果素子１１は、高い透磁率を有する帯状の磁性薄膜１３が形成された非磁性基板１２上に、磁性薄膜１３にバイアス磁界を磁性薄膜１３の長手方向に沿った矢印Ｂ方向に付与するバイアス磁界付与手段としての、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒＰｔ系合金等の導電性の硬磁性体で形成された導電硬磁性膜１４が非磁性絶縁膜１５を介して磁性薄膜１３を被覆するように固着され、磁性薄膜１３の両端部に一対の電極１６，１７が設けられた構造となっており、磁性薄膜１３には、その膜面内で磁化容易軸の方向が磁性薄膜１３の長手方向に対して垂直となるように、磁性薄膜１３の幅方向（短手方向）に誘導磁気異方性が付与されている。
【０００３】
そして、この磁気インピーダンス効果素子１１は、磁性薄膜１３の長手方向が図示せぬ被検知体から矢印Ｈ方向に発せられる外部磁界に沿うように配置されて、バイアス磁界の方向（矢印Ｂ方向）が外部磁界の方向（矢印Ｈ方向）に対して所定の向きとなるように合わせ込まれた状態で、一対の電極１６，１７を介して磁性薄膜１３にＭＨｚ帯域の高周波電流を通電すると、磁性薄膜１３の長手方向両端部間のインピーダンスが変化し、この変化を電気信号に変換して外部磁界の検出出力が得られるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の磁気インピーダンス効果素子１１にあっては、外観から導電硬磁性膜１４のバイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）を視認することができないため、このバイアス磁界付与方向が外部磁界の方向（矢印Ｈ方向）に対して所定の向きとなるように磁気インピーダンス効果素子１１を配置する作業は、導電硬磁性膜１４のバイアス磁界付与方向を磁気測定器によって確認する作業を伴う極めて煩雑なものとなっていた。
【０００５】
また、バイアス磁界付与手段を導線コイルで代替した場合には電流の印加方向を確認する形となって現れ、この確認作業は導電硬磁性膜１４のそれと比較して若干簡単にはなるものの導電硬磁性膜１４を用いた場合と同様の問題を有している。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、バイアス磁界の方向が外部磁界の方向に対して所定の向きとなるように容易に配置することが可能な磁気インピーダンス効果素子を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高周波電流を通電して外部磁界によりインピーダンスの変化を発生する磁性薄膜と、この磁性薄膜にバイアス磁界を付与するバイアス磁界付与手段とを備え、前記バイアス磁界付与手段は前記磁性薄膜の長手方向に前記バイアス磁界を付与する硬磁性体で構成されて前記磁性薄膜が形成された非磁性基板上に非磁性絶縁膜を介して前記磁性薄膜を被覆するように設けられ、前記磁性薄膜の長手方向両端部にはそれぞれ電極が設けられている磁気インピーダンス効果素子において、
前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかの一部を延設させて前記バイアス磁界の付与方向を表示するマーカとしたことを特徴とするものである。
【０００８】
あるいは、本発明では、前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかに切欠部を設け、この切欠部を前記バイアス磁界の付与方向を表示するマーカとしてもよい。
【０００９】
または本発明は、高周波電流を通電して外部磁界によりインピーダンスの変化を発生する磁性薄膜と、この磁性薄膜にバイアス磁界を付与するバイアス磁界付与手段とを備え、前記バイアス磁界付与手段は前記磁性薄膜の長手方向に前記バイアス磁界を付与する硬磁性体で構成されて前記磁性薄膜が形成された非磁性基板上に非磁性絶縁膜を介して前記磁性薄膜を被覆するように設けられ、前記磁性薄膜の長手方向両端部にはそれぞれ電極が設けられている磁気インピーダンス効果素子の製造方法において、
前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかの形成工程時に、前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかの一部を延設させ、前記バイアス磁界の付与方向を表示するマーカを形成することを特徴とするものである。
【００１０】
あるいは本発明では、前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかの形成工程時に、前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかに切欠部を設け、この切欠部を前記バイアス磁界の付与方向を表示するマーカとしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の磁気インピーダンス効果素子の第１の実施形態を図１乃至２に基づいて説明する。
【００１４】
この磁気インピーダンス効果素子１は、高い透磁率を有する帯状の磁性薄膜３が形成された非磁性基板２に、導電硬磁性膜４が非磁性絶縁膜５を介して固着され、磁性薄膜３の両端部に一対の電極６，７が設けられた構造となっている。
【００１５】
非磁性基板２は、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣセラミック等の絶縁性を有する非磁性材料を矩形状に成形してなるものである。
【００１６】
磁性薄膜３は、ＦｅＨｆＣを含みｂｃｃ構造のＦｅ微結晶粒子とＨｆＣの微結晶粒子とを主体とする軟磁性薄膜であって、その膜面内で磁化容易軸の方向が磁性薄膜３の長手方向に対して垂直となるように、磁性薄膜３の幅方向（短手方向）に誘導磁気異方性が付与されている。
【００１７】
導電硬磁性膜４は、磁性薄膜３にバイアス磁界を磁性薄膜３の長手方向に沿った矢印Ｂ方向に付与するバイアス磁界付与手段であって、ＣｏＰｔ系合金あるいはＣｏＣｒＰｔ系合金等導電性の硬磁性体の何れか１種で形成されて磁性薄膜３上に配置されている。
【００１８】
非磁性絶縁膜５は、導電硬磁性膜４を磁性薄膜３から絶縁するためのもので、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3等の非磁性絶縁物からなり、非磁性基板２上に各電極６，７の一部分を被覆するように形成されて導電硬磁性膜４と磁性薄膜３との間に配置されている。
【００１９】
一対の電極６，７は、Ａｕ，Ｗ，Ｃｒ，Ｔａ等の電気抵抗の小さい非磁性導電膜からなり、硬磁性膜４を挟むように配置されて、バイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）に位置する一方の電極６には、その一部分を延長させてマーカ８が一体的に形成されている。このため、マーカ８は、一対の電極６，７を形成する製造工程で同時に作り込むことができ、手数を要することなく簡単に形成できるという特徴を有している。
【００２０】
このように構成された磁気インピーダンス効果素子１は、磁性薄膜３の長手方向が図示せぬ被検知体から矢印Ｈ方向に発せられる外部磁界に沿うように配置されて、バイアス磁界の方向（矢印Ｂ方向）が外部磁界の方向（矢印Ｈ方向）に対して所定の向きとなるように合わせ込まれた状態で、一対の電極６，７を介して磁性薄膜３にＭＨｚ帯域の高周波電流を通電すると、磁性薄膜３の長手方向両端部間のインピーダンスが変化し、この変化を電気信号に変換して外部磁界の検出出力が得られるようになっている。
【００２１】
そして、バイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）をその方向に配置されたマーカ８によって容易に視認することができるため、従来技術で述べた如きバイアス磁界付与方向を磁気測定器によって確認する作業を排除することができ、バイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）が外部磁界の方向（矢印Ｈ方向）に対して所定の向きとなるように磁気インピーダンス効果素子１を配置する作業の煩雑さが解消できる。
【００２２】
尚、この第１の実施形態では、バイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）に位置する一方の電極６の一部分を延長させてマーカ８を形成したもので説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図３に示すように、非磁性基板２のバイアス磁界付与方向の端部を延設させてマーカ８としたり、図４に示すように、磁性薄膜３のバイアス磁界付与方向の端部を延設させてマーカ８としたり、あるいは、図５に示すように、非磁性絶縁膜５のバイアス磁界付与方向の角部を延設させてマーカ８としたり、図６に示すように、導電硬磁性膜４のバイアス磁界付与方向の角部を延設させてマーカ８とした構成としてもよく、このようにしても、バイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）をその方向に配置されたマーカ８によって容易に視認することができ、また、非磁性基板２、磁性薄膜３、非磁性絶縁膜５及び導電硬磁性膜４を形成する各々の製造工程でマーカ８を同時に作り込むことができる。
【００２３】
また、バイアス磁界付与手段に導電硬磁性膜４を用いたが、この他にバイアス磁界付与手段にはフェライト磁石等の絶縁性の硬磁性体や液体急冷法により得られるＲＦｅＢＭ系薄帯（薄板）磁石（ＲはＹを含む希土類元素のうちの１種または２種以上の元素、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｈｆより選ばれる１種または２種以上の元素）や導電コイルで代替する等の種々の変更が可能である。
【００２４】
次に、本発明の磁気インピーダンス効果素子の第２の実施形態を図７に基づいて説明する。
【００２５】
この第２の実施形態の磁気インピーダンス効果素子９が第１の実施形態と異なる点は、一方の電極６の一部分を延長させる代わりに一方の電極６に切欠部を設け、この切欠部をマーカ８とした点が異なるのみで、他は第１の実施形態の磁気インピーダンス効果素子１と同じである。
【００２６】
このように構成された磁気インピーダンス効果素子９にあっても、バイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）をその方向に配置されたマーカ８によって容易に視認することができるため、磁気インピーダンス効果素子９の配置作業の煩雑さを解消することができ、また、マーカ８は一対の電極６，７を形成する製造工程で同時に作り込むことができるため、手数を要することなく簡単に形成することができる。
【００２７】
尚、この第２の実施形態では、バイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）に位置する一方の電極６に設けた切欠部をマーカ８としたもので説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図８に示すように、非磁性基板２のバイアス磁界付与方向の端部を切り欠いてマーカ８としたり、図９に示すように、磁性薄膜３のバイアス磁界付与方向の端部を切り欠いてマーカ８としたり、あるいは、図１０に示すように、非磁性絶縁膜５のバイアス磁界付与方向の角部を切り欠いてマーカ８としたり、図１１に示すように、導電硬磁性膜４のバイアス磁界付与方向の角部を切り欠いてマーカ８とした構成としてもよく、このようにしても、バイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）をその方向に配置されたマーカ８によって容易に視認することができ、また、非磁性基板２、磁性薄膜３、非磁性絶縁膜５及び導電硬磁性膜４を形成する各々の製造工程でマーカ８を同時に作り込むことができる。
【００２８】
次に、本発明の磁気インピーダンス効果素子の第３の実施形態を図１２に基づいて説明する。
【００２９】
この第３の実施形態の磁気インピーダンス効果素子１０が第１の実施形態と異なる点は、一方の電極６の一部分を延長させる代わりに、マーカ８を非磁性絶縁膜５あるいは一対の電極６，７と同一材料で形成して、磁性薄膜３、導電硬磁性膜４、非磁性絶縁膜５、非磁性基板２及び一対の電極６，７とは別体で構成し、一方の電極６の近傍に配設した点が異なるのみで、他は第１の実施形態の磁気インピーダンス効果素子１と同じである。
【００３０】
このように構成された磁気インピーダンス効果素子１０にあっても、バイアス磁界付与方向（矢印Ｂ方向）をその方向に配置されたマーカ８によって容易に視認することができるため、磁気インピーダンス効果素子１０の配置作業の煩雑さを解消することができ、また、マーカ８は、非磁性絶縁膜５あるいは一対の電極６，７を形成する各々の製造工程で同時に作り込むことができるため、手数を要することなく簡単に形成することができる。また、マーカ８が非磁性材で形成されて導電硬磁性膜４及び磁性薄膜３から離間して配置されているため、磁気インピーダンス効果素子１０の特性に与える磁気的な悪影響を抑制することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３２】
高周波電流を通電して外部磁界によりインピーダンスの変化を発生する磁性薄膜と、
この磁性薄膜にバイアス磁界を付与するバイアス磁界付与手段とを備え、前記バイアス磁界の付与方向を表示するマーカを設けたので、前記バイアス磁界の付与方向を前記マーカによって容易に視認することができるため、前記バイアス磁界の付与方向が外部磁界の方向に対して所定の向きとなるように素子を配置する作業の煩雑さが解消でき、その配置作業を容易に行うことが可能となる。
【００３３】
前記バイアス磁界付与手段は前記磁性薄膜の長手方向に前記バイアス磁界を付与する硬磁性体で構成されて前記磁性薄膜が形成された非磁性基板上に非磁性絶縁膜を介して前記磁性薄膜を被覆するように設けられ、前記磁性薄膜の長手方向両端部にはそれぞれ電極が設けられているので、前記バイアス磁界付与手段の小型化を図りつつ、前記バイアス磁界の付与方向が外部磁界の方向に対して所定の向きとなるように素子を配置する作業の煩雑さが大幅に解消できる。
【００３４】
前記マーカが前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかに一体的に設けられているので、前記マーカを素子の一部に確実に設けることができる。
【００３５】
前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかの一部を延設させて前記マーカとしたので、前記マーカを手数を要することなく簡単に形成することができる。
【００３６】
前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極の何れかに切欠部を設け、この切欠部を前記マーカとしたので、前記マーカを手数を要することなく簡単に形成することができる。
【００３７】
前記マーカを前記磁性薄膜、前記硬磁性体、前記非磁性絶縁膜、前記非磁性基板及び前記電極とは別体で構成し、前記マーカが前記非磁性絶縁膜あるいは前記電極と同一材料にて形成されて前記電極の近傍に配設されているので、前記マーカを手数を要することなく簡単に形成することができるとともに、前記マーカが素子の特性に与える磁気的な悪影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の斜視図。
【図２】図１の平面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の応用例を説明するための図であって、マーカを非磁性基板に設けた状態を示す平面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の応用例を説明するための図であって、マーカを磁性薄膜に設けた状態を示す平面図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の応用例を説明するための図であって、マーカを非磁性絶縁膜に設けた状態を示す平面図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の応用例を説明するための図であって、マーカを導電硬磁性膜に設けた状態を示す平面図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の平面図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の応用例を説明するための図であって、マーカを非磁性基板に設けた状態を示す平面図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の応用例を説明するための図であって、マーカを磁性薄膜に設けた状態を示す平面図。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の応用例を説明するための図であって、マーカを非磁性絶縁膜に設けた状態を示す平面図。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の応用例を説明するための図であって、マーカを導電硬磁性膜に設けた状態を示す平面図。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係わる磁気インピーダンス効果素子の平面図。
【図１３】従来の磁気インピーダンス効果素子の平面図。
【符号の説明】
１  磁気インピーダンス効果素子
２  非磁性基板
３  磁性薄膜
４  導電硬磁性膜
５  非磁性絶縁膜
６  電極
７  電極
８  マーカ
９  磁気インピーダンス効果素子
１０  磁気インピーダンス効果素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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