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公開番号2025126997
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023438
出願日2024-02-20
発明の名称磁気抵抗効果素子、磁場検出装置、磁気センサシステム
出願人TDK株式会社
代理人弁理士法人つばさ国際特許事務所
主分類H10N 50/10 20230101AFI20250825BHJP()
要約【課題】簡素な構成でありながら、外部磁場の向きに依存することなく等方的に外部磁場の強度を検出することのできる磁気抵抗効果素子を提供する。
【解決手段】磁気抵抗効果素子は、第1の磁化自由層と第1の非磁性層と第2の磁化自由層とが積層方向に順に積層された積層構造を有し、積層方向と直交する平面に沿った積層構造の外縁形状が等方的形状である。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
第１の磁化自由層と第１の非磁性層と第２の磁化自由層とが積層方向に順に積層された積層構造を有し、
前記積層方向と直交する平面に沿った前記積層構造の外縁形状が等方的形状である
磁気抵抗効果素子。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記第１の磁化自由層は、前記積層方向に沿った磁化容易軸を有し、
前記第２の磁化自由層は、前記積層方向に沿った磁化困難軸を有する
請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
前記第１の磁化自由層および前記第２の磁化自由層のそれぞれは、前記積層方向に沿った磁化容易軸を有する
請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
前記積層構造は、前記第２の磁化自由層から見て前記第１の非磁性層と反対側に順に積層された第２の非磁性層と磁化固定層とをさらに含む
請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
前記第１の磁化自由層は、前記平面に沿って渦を巻く磁化を含むスピンボルテックス構造を有し、
前記第２の磁化自由層は、前記積層方向に沿った磁化困難軸を有する
請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
前記第１の磁化自由層と前記第２の磁化自由層とが反強磁性結合している
請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項７】
外部磁場が印加されていない状態で、前記第１の磁化自由層の磁化方向と前記第２の磁化自由層の磁化方向とがなす角度は９０°超１８０°以下である
請求項６記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項８】
前記積層構造の外縁形状が円形である
請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項９】
前記第１の磁化自由層の異方性磁場強度と、前記第２の磁化自由層の異方性磁場強度とが異なる
請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１０】
１以上の磁気抵抗効果素子を備え、
前記１以上の磁気抵抗効果素子のそれぞれは、
第１の磁化自由層と第１の非磁性層と第２の磁化自由層とが積層方向に順に積層された積層構造を有し、
前記積層方向と直交する平面に沿った前記積層構造の外縁形状が等方的形状である
磁場検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁気抵抗効果素子、ならびにそれを備えた磁場検出装置および磁気センサシステムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、種々の用途で、磁気抵抗効果（Magneto Resistive effect）素子を用いた磁気センサが利用されている。磁気抵抗効果素子は、例えば方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、印加磁界の方向に応じて方向が変化可能な磁化を有する磁化自由層と、磁化固定層と磁化自由層との間に配置された非磁性層とを有する。
【０００３】
また、例えば特許文献１に記載されているように、第１の基準方向に形状磁気異方性が設定されて外部磁界に応じて方向が変化する磁化を有する第１の磁性層と、非磁性層と、第１の基準方向と交差する第２の基準方向に形状磁気異方性が設定されて外部磁界に応じて方向が変化する磁化を有する第２の磁性層とを順に備えた磁気抵抗効果素子も提案されている。さらに、特許文献１では、外部磁場の変化に対する磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化を利用して、外部磁場の強度や外部磁場の向きを検出する磁気センサも開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、磁場強度センサと磁場角度センサとを備えた磁気センサが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－５５２９４号公報
国際公開第２０２０／２５０４８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、磁気抵抗効果素子を備えた磁場検出装置では、製造性やコスト削減の観点から、より簡素な構成であることが望ましい。
【０００７】
よって、簡素な構成でありながら、外部磁場の向きに依存することなく等方的に外部磁場の強度を検出することのできる磁場検出装置、およびそれに用いられる磁気抵抗効果素子を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の磁気抵抗効果素子は、第１の磁化自由層と第１の非磁性層と第２の磁化自由層とが積層方向に順に積層された積層構造を有し、積層方向と直交する平面に沿った積層構造の外縁形状が等方的である。
【０００９】
本開示の磁場検出装置は、１以上の磁気抵抗効果素子を備える。１以上の磁気抵抗効果素子のそれぞれは、第１の磁化自由層と第１の非磁性層と第２の磁化自由層とが積層方向に順に積層された積層構造を有し、積層方向と直交する平面に沿った積層構造の外縁形状が等方的である。
【００１０】
本開示の磁気抵抗効果素子では、外部磁場のうち積層方向と直交する平面に沿った面内成分の強度に応じた抵抗値を示す。この磁気抵抗効果素子の抵抗値は、外部磁場の面内成分の強度変化に応じて変化する一方、外部磁場の面内成分の向きには依存しない。すなわち、磁気抵抗効果素子の抵抗値は、外部磁場の面内成分の向きによらず、外部磁場の面内成分の強度変化に応じて等方的に変化する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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