JP2642268B2 - 磁場強度測定方法 - Google Patents
磁場強度測定方法Info
- Publication number
- JP2642268B2 JP2642268B2 JP3307673A JP30767391A JP2642268B2 JP 2642268 B2 JP2642268 B2 JP 2642268B2 JP 3307673 A JP3307673 A JP 3307673A JP 30767391 A JP30767391 A JP 30767391A JP 2642268 B2 JP2642268 B2 JP 2642268B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- magnetoresistive element
- ratio
- resistance
- field strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気センサなどに用い
られる磁気抵抗素子および磁場強度測定法に関する。
られる磁気抵抗素子および磁場強度測定法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気抵抗素子としては、強磁性体
の磁気抵抗効果を利用した素子が多く使用されてきた。
従来の磁気抵抗素子の一例を図３に示す。磁気抵抗素子
は強磁性体からなる磁気抵抗素子部１１とその両端の一
対の電極部１２から構成される。磁気抵抗効果は、強磁
性体の抵抗Ｒが強磁性体の磁化方向と強磁性体に流す電
流方向との間の角度θによって、 Ｒ＝Ｒ0 ＋ΔＲ・ｃｏｓ2 θ と変化する現象である。ここに、Ｒ0 は磁化方向が電流
方向と垂直になった場合の抵抗、ΔＲは磁化方向と電流
方向が平行になった場合の抵抗とＲ0 との差である。磁
気抵抗素子のＳ／Ｎ比はΔＲ／Ｒ0 で表される。図４に
従来、磁気抵抗素子に用いられてきた強磁性体であるＮ
ｉＦｅ合金における抵抗率の磁場依存性を示す。Ｒ0 ，
ΔＲに対応する抵抗率をそれぞれρ0 ，Δρとすると、
ΔＲ／Ｒ０＝Δρ／ρ０は（２０．８−２０）／２０＝
０．０４となる。その他の強磁性体であるＮｉＣｏ，Ｎ
ｉＣｕ合金などでもΔρ／ρ0 はいずれも室温で数％程
度であり、磁場センサなどに用いるにはＳ／Ｎ比は不十
分であった。以上、強磁性体の磁気抵抗効果を利用した
磁気抵抗素子はＳ／Ｎ比が非常に低いという問題点があ
った。
の磁気抵抗効果を利用した素子が多く使用されてきた。
従来の磁気抵抗素子の一例を図３に示す。磁気抵抗素子
は強磁性体からなる磁気抵抗素子部１１とその両端の一
対の電極部１２から構成される。磁気抵抗効果は、強磁
性体の抵抗Ｒが強磁性体の磁化方向と強磁性体に流す電
流方向との間の角度θによって、 Ｒ＝Ｒ0 ＋ΔＲ・ｃｏｓ2 θ と変化する現象である。ここに、Ｒ0 は磁化方向が電流
方向と垂直になった場合の抵抗、ΔＲは磁化方向と電流
方向が平行になった場合の抵抗とＲ0 との差である。磁
気抵抗素子のＳ／Ｎ比はΔＲ／Ｒ0 で表される。図４に
従来、磁気抵抗素子に用いられてきた強磁性体であるＮ
ｉＦｅ合金における抵抗率の磁場依存性を示す。Ｒ0 ，
ΔＲに対応する抵抗率をそれぞれρ0 ，Δρとすると、
ΔＲ／Ｒ０＝Δρ／ρ０は（２０．８−２０）／２０＝
０．０４となる。その他の強磁性体であるＮｉＣｏ，Ｎ
ｉＣｕ合金などでもΔρ／ρ0 はいずれも室温で数％程
度であり、磁場センサなどに用いるにはＳ／Ｎ比は不十
分であった。以上、強磁性体の磁気抵抗効果を利用した
磁気抵抗素子はＳ／Ｎ比が非常に低いという問題点があ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の磁気抵抗素子の問題であったＳ／Ｎ比の低さを解決
し、Ｓ／Ｎ比の高い磁気抵抗素子を提供することおよび
この磁気抵抗素子を用いた磁場強度測定法を提供するこ
とにある。
の磁気抵抗素子の問題であったＳ／Ｎ比の低さを解決
し、Ｓ／Ｎ比の高い磁気抵抗素子を提供することおよび
この磁気抵抗素子を用いた磁場強度測定法を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この様な目的を達成する
ために、本発明の磁場強度測定方法は、非磁性導体膜の
両面に軟磁性体膜が設けられている磁気抵抗素子を磁場
中に配置する工程と、前記磁気抵抗素子の非磁性導体膜
の両側に高周波を印加する工程と、前記磁気抵抗素子の
高周波抵抗値の前記磁場による変化に基づいて前記磁場
の強度を測定する工程とを有することを特徴とする。
ために、本発明の磁場強度測定方法は、非磁性導体膜の
両面に軟磁性体膜が設けられている磁気抵抗素子を磁場
中に配置する工程と、前記磁気抵抗素子の非磁性導体膜
の両側に高周波を印加する工程と、前記磁気抵抗素子の
高周波抵抗値の前記磁場による変化に基づいて前記磁場
の強度を測定する工程とを有することを特徴とする。
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【作用】本発明においては、磁気抵抗素子の高周波抵抗
の磁場依存性が大きいことを利用する。その結果、高い
Ｓ／Ｎ比で磁場を測定することができる。
の磁場依存性が大きいことを利用する。その結果、高い
Ｓ／Ｎ比で磁場を測定することができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００９】図１は本発明の実施例を示す斜視図であ
り、一対の電極４を有する導体２からなるラインの上下
に、軟磁性体１が設けられた構造を成している。３は磁
気抵抗素子部、５は外部磁場である。このような構造を
持つ素子の両端にある周波数ｆを印加した時の抵抗Ｒ
（ｆ）は、 Ｒ（ｆ）＝Ｒ0 （ｆ）＋ΔＲmag （ｆ） で表される。ここで、Ｒ0 （ｆ）は軟磁性体が積層され
ていない導体のみの場合の抵抗、ΔＲmag （ｆ）は軟磁
性体が設けられたことによる抵抗の増加分である。Ｒ0
（ｆ）は周波数が１ＧＨｚ以下では、ほとんど周波数に
依存せず一定値となる。一方、軟磁性体では、高周波域
で比透磁率の虚数部μ″（ｆ）が大きくなり、 ΔＲmag （ｆ）∝ｆ・μ″（ｆ） の関係により、ΔＲmag （ｆ）は大きくなる。軟磁性体
に外部磁場を印加していくと、μ″（ｆ）は徐々に小さ
くなり、印加磁場の大きさが軟磁性体の異方性磁場に比
べ十分大きな値となると遂にはμ″（ｆ）は零となる。
従って、図１に示した磁気抵抗素子のＳ／Ｎ比は、 ΔＲmag （ｆ）／Ｒ0 （ｆ） で表されることになる。Ｒ0 （ｆ）は小さく、ΔＲmag
（ｆ）は高周波域で非常に大きな値となるため、この磁
気抵抗素子は非常に大きなＳ／Ｎ比を持つことになる。
り、一対の電極４を有する導体２からなるラインの上下
に、軟磁性体１が設けられた構造を成している。３は磁
気抵抗素子部、５は外部磁場である。このような構造を
持つ素子の両端にある周波数ｆを印加した時の抵抗Ｒ
（ｆ）は、 Ｒ（ｆ）＝Ｒ0 （ｆ）＋ΔＲmag （ｆ） で表される。ここで、Ｒ0 （ｆ）は軟磁性体が積層され
ていない導体のみの場合の抵抗、ΔＲmag （ｆ）は軟磁
性体が設けられたことによる抵抗の増加分である。Ｒ0
（ｆ）は周波数が１ＧＨｚ以下では、ほとんど周波数に
依存せず一定値となる。一方、軟磁性体では、高周波域
で比透磁率の虚数部μ″（ｆ）が大きくなり、 ΔＲmag （ｆ）∝ｆ・μ″（ｆ） の関係により、ΔＲmag （ｆ）は大きくなる。軟磁性体
に外部磁場を印加していくと、μ″（ｆ）は徐々に小さ
くなり、印加磁場の大きさが軟磁性体の異方性磁場に比
べ十分大きな値となると遂にはμ″（ｆ）は零となる。
従って、図１に示した磁気抵抗素子のＳ／Ｎ比は、 ΔＲmag （ｆ）／Ｒ0 （ｆ） で表されることになる。Ｒ0 （ｆ）は小さく、ΔＲmag
（ｆ）は高周波域で非常に大きな値となるため、この磁
気抵抗素子は非常に大きなＳ／Ｎ比を持つことになる。
【００１０】導体２として膜厚１μｍのＣｕを、軟磁性
体１として膜厚０．５μｍのＮｉＦｅ合金を使用し、周
波数５００ＭＨｚにおいて測定した抵抗の外部磁場依存
性を図２に示す。磁気抵抗素子部の長さは８ｍｍ、幅は
１．５ｍｍである。抵抗値は外部磁場零の時４．７０Ω
であるが、外部磁場の増加と共に急激に低下し、ＮｉＦ
ｅ合金の異方性磁場５ Ｏｅより十分大きな外部磁場下
では、０．６９５Ωにまで低下する。この実験では、Ｒ
0 ＝０．６９５Ω、ΔＲmag ＝４．７０−０．６９５≒
４．０であり、Ｓ／Ｎ比はΔＲmag ／Ｒ0 ≒４．０／
０．６９５≒５．７６と非常に高い値となる。
体１として膜厚０．５μｍのＮｉＦｅ合金を使用し、周
波数５００ＭＨｚにおいて測定した抵抗の外部磁場依存
性を図２に示す。磁気抵抗素子部の長さは８ｍｍ、幅は
１．５ｍｍである。抵抗値は外部磁場零の時４．７０Ω
であるが、外部磁場の増加と共に急激に低下し、ＮｉＦ
ｅ合金の異方性磁場５ Ｏｅより十分大きな外部磁場下
では、０．６９５Ωにまで低下する。この実験では、Ｒ
0 ＝０．６９５Ω、ΔＲmag ＝４．７０−０．６９５≒
４．０であり、Ｓ／Ｎ比はΔＲmag ／Ｒ0 ≒４．０／
０．６９５≒５．７６と非常に高い値となる。
【００１１】なお、本発明による磁気抵抗素子では、Ｃ
ｕおよびＮｉＦｅ合金の膜厚を厚くすることにより、Ｒ
0 を下げ、ΔＲmag を上げることができるため、これら
の膜厚を適当に設定することにより、Ｓ／Ｎ比をさらに
向上させることが可能である。
ｕおよびＮｉＦｅ合金の膜厚を厚くすることにより、Ｒ
0 を下げ、ΔＲmag を上げることができるため、これら
の膜厚を適当に設定することにより、Ｓ／Ｎ比をさらに
向上させることが可能である。
【００１２】この結果から明らかなように、本発明の磁
気抵抗素子は従来の磁気抵抗素子に比べ、Ｓ／Ｎ比が高
いという利点がある。
気抵抗素子は従来の磁気抵抗素子に比べ、Ｓ／Ｎ比が高
いという利点がある。
【００１３】図２に示したように、磁気抵抗素子の両端
に高周波を印加した時、抵抗値は外部磁場に大きく依存
する。従って、あらかじめ較正曲線を求めておけば、抵
抗値から外部磁場の強度を求めることができる。
に高周波を印加した時、抵抗値は外部磁場に大きく依存
する。従って、あらかじめ較正曲線を求めておけば、抵
抗値から外部磁場の強度を求めることができる。
【００１４】なお、図１において軟磁性体１は、導体２
の表面に直接接触して設けられているが、他の実施例と
して、軟磁性体を導体表面に非磁性体を介して設けた磁
気抵抗素子も、図１の磁気抵抗素子と同様に高いＳ／Ｎ
比を持つ磁気抵抗素子として機能する。
の表面に直接接触して設けられているが、他の実施例と
して、軟磁性体を導体表面に非磁性体を介して設けた磁
気抵抗素子も、図１の磁気抵抗素子と同様に高いＳ／Ｎ
比を持つ磁気抵抗素子として機能する。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による磁気
抵抗素子は高周波抵抗が大きな磁場依存性を示すため磁
気抵抗素子としてのＳ／Ｎ比が非常に高いという利点が
ある。
抵抗素子は高周波抵抗が大きな磁場依存性を示すため磁
気抵抗素子としてのＳ／Ｎ比が非常に高いという利点が
ある。
【図１】本発明の磁気抵抗素子の一実施例を示す斜視図
である。
である。
【図２】本発明の磁気抵抗素子における抵抗の磁場依存
性の一例を示す特性図である。
性の一例を示す特性図である。
【図３】従来の磁気抵抗素子を示す斜視図である。
【図４】従来の磁気抵抗素子に使用されているＮｉＦｅ
膜における抵抗率の磁場依存性を示す特性図である。
膜における抵抗率の磁場依存性を示す特性図である。
１ 軟磁性体 ２ 導体 ３ 磁気抵抗素子部 ４ 電極 ５ 外部磁場
Claims (1)
- 【請求項１】 非磁性導体膜の両面に軟磁性体膜が設け
られている磁気抵抗素子を磁場中に配置する工程と、前
記磁気抵抗素子の非磁性導体膜の両側に高周波を印加す
る工程と、前記磁気抵抗素子の高周波抵抗値の前記磁場
による変化に基づいて前記磁場の強度を測定する工程と
を有することを特徴とする磁場強度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307673A JP2642268B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 磁場強度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307673A JP2642268B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 磁場強度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145143A JPH05145143A (ja) | 1993-06-11 |
| JP2642268B2 true JP2642268B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17971866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3307673A Expired - Fee Related JP2642268B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 磁場強度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2642268B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5576246B2 (ja) * | 2010-01-06 | 2014-08-20 | 株式会社神戸製鋼所 | アキシャルギャップ型ブラシレスモータ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63308394A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気抵抗効果素子の製造方法 |
| JPS6419512A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Sony Corp | Magneto-resistance effect type magnetic head |
| JPH0642566B2 (ja) * | 1987-12-09 | 1994-06-01 | 日本電気株式会社 | 磁気低抗効果素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP3307673A patent/JP2642268B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05145143A (ja) | 1993-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7501928B2 (en) | Current sensor | |
| US7394240B2 (en) | Current sensor | |
| JP2651015B2 (ja) | 強磁性薄膜を有する磁場センサ | |
| US5677625A (en) | Giant magnetoresistance, production process and application to a magnetic sensor | |
| JP2008197089A (ja) | 磁気センサ素子及びその製造方法 | |
| JPH11510911A (ja) | 磁気抵抗式磁界センサ | |
| CA2054580A1 (en) | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect | |
| JPH11354860A (ja) | スピンバルブ磁気変換素子及び磁気ヘッド | |
| JPH11513128A (ja) | 磁気抵抗ブリッジを有する磁場センサ | |
| US20100001723A1 (en) | Bridge type sensor with tunable characteristic | |
| JP3587678B2 (ja) | 磁界センサ | |
| US20240418804A1 (en) | Magnetic sensor | |
| US7138798B1 (en) | Azimuth meter having spin-valve giant magneto-resistive elements | |
| US5523687A (en) | Magnetic flux guide having tongues and magnetoresistive transducer incorporating said guide | |
| JP2002532894A (ja) | 巨大磁気抵抗効果を有する磁界センサ | |
| Bedir et al. | A study on electrodeposited Ni x Fe1− x alloy films | |
| JP2642268B2 (ja) | 磁場強度測定方法 | |
| US5982177A (en) | Magnetoresistive sensor magnetically biased in a region spaced from a sensing region | |
| De Cos et al. | Magnetoimpedance in narrow NiFe/Au/NiFe multilayer film systems | |
| JP2003078187A (ja) | 磁界センサ | |
| JP2003078187A5 (ja) | ||
| JPH09231517A (ja) | 磁気抵抗センサ | |
| JP2002357488A (ja) | 応力センサー | |
| JP4237855B2 (ja) | 磁界センサ | |
| JP3449160B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子及びそれを用いた回転センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |