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CN120529816A - 磁阻效应元件、磁传感器及摄像模块 - Google Patents

磁阻效应元件、磁传感器及摄像模块

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Publication number
CN120529816A
CN120529816A CN202510189783.0A CN202510189783A CN120529816A CN 120529816 A CN120529816 A CN 120529816A CN 202510189783 A CN202510189783 A CN 202510189783A CN 120529816 A CN120529816 A CN 120529816A
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CN
China
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magnetization
free layer
magnetization free
effect element
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.)
Pending
Application number
CN202510189783.0A
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English (en)
Inventor
小林尚史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of CN120529816A publication Critical patent/CN120529816A/zh
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

本发明的磁阻效应元件(1)具有:根据外部磁场而磁化方向旋转的磁化自由层(10)、磁化方向固定为第一方向(X)的磁化固定层、位于磁化自由层(10)和磁化固定层之间的非磁性的间隔层、以及在与第一方向(X)不同的第二方向(Y)上夹持磁化自由层(10)的两个磁铁层(21、22)。从与第一方向(X)及第二方向(Y)正交的第三方向(Z)观察,磁化自由层(10):具有与两个磁铁层(21、22)中的任意个相对的端部(E1)、和与端部(E1)连接且向互不相同的方向延伸的两个直线状的边(S1、S2),两个边(S1、S2)从第二方向(Y)倾斜。

Description

磁阻效应元件、磁传感器及摄像模块
技术领域
本发明涉及磁阻效应元件和具备其的磁传感器及摄像模块。
背景技术
磁传感器等所使用的磁阻效应元件具有:根据外部磁场而磁化方向旋转的磁化自由层、磁化方向固定的磁化固定层、以及位于磁化自由层和磁化固定层之间且具有磁阻效应的间隔层。为了在未施加外部磁场的状态下使磁化自由层的磁化方向稳定,有时设置对磁化自由层施加偏置磁场的磁铁层。在日本特开2019-169613号公报中公开有一种具有包围磁化自由层的磁铁层的磁阻效应元件。
发明内容
已知在磁化自由层为矩形形状的情况下,磁化自由层的与磁铁层的边界附近的磁化方向由于反磁场的影响而相对于磁化自由层的其它部分倾斜。在日本特开2019-169613号公报中记载的磁化自由层为椭圆形形状,由于抑制了反磁场的影响,因此能够抑制输出的磁滞。但是,由于磁铁层包围磁化自由层,因此磁通容易绕过磁化自由层,不易对磁化自由层施加偏置磁场。
本公开的目的在于,提供一种能够对磁化自由层施加大的偏置磁场且能够抑制磁滞的磁阻效应元件。
本公开的磁阻效应元件具有:磁化自由层,其根据外部磁场而磁化方向旋转;磁化固定层,其磁化方向固定为第一方向;非磁性的间隔层,其位于磁化自由层和磁化固定层之间;以及两个磁铁层,其在与第一方向不同的第二方向上夹持磁化自由层。从与第一方向及第二方向正交的第三方向观察,磁化自由层具有:与两个磁铁层中的任意个相对的端部、和与端部连接且向互不相同的方向延伸的两个直线状的边,两个边从第二方向倾斜。
根据本公开,能够提供一种能够对磁化自由层施加大的偏置磁场且能够抑制磁滞的磁阻效应元件。
附图说明
图1是本公开的第一实施方式的磁阻效应元件的概略结构图。
图2是图1所示的磁化自由层和磁铁层的俯视图。
图3是对比较例1的磁滞进行说明的图。
图4是对比较例2的磁滞进行说明的图。
图5是表示磁铁层和磁通的关系的概念图。
图6是表示用于磁滞的仿真的计算模型的图。
图7是表示磁滞的仿真结果的图表。
图8是第一实施方式的变形例的磁阻效应元件的概略结构图。
图9是本公开的第二实施方式的磁传感器的磁化自由层和磁铁层的俯视图。
图10是本公开的第三实施方式的磁传感器的概略结构图。
图11是本公开的第四实施方式的摄像模块的概略结构图。
附图标记说明
1 磁阻效应元件
8 磁化固定层
9 间隔层
10 磁化自由层
21、22 第一及第二磁铁层
23、24 第一及第二凹部
25 底部
26 侧部
32 铁磁性层
33 反铁磁性层
100 磁传感器
200 摄像模块
C1、C2第一及第二轴线
E1、E2第一及第二端部
S1~S6第一~第六边
X 第一方向
Y 第二方向
Z 第三方向
具体实施方式
参照附图,对本公开的磁阻效应元件、磁传感器、摄像模块的实施方式进行说明。在以下的说明及附图中,第一方向X为磁阻效应元件1的磁探测方向,与磁化固定层的磁化方向一致。第二方向Y为两个磁铁层(以下,称为第一磁铁层21、第二磁铁层22)排列的方向,第三方向Z与后述的层叠体4的层叠方向一致。第一方向X和第二方向Y与基板2的元件搭载面2A平行,第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z相互垂直。此外,第二方向Y也可以不与第一方向X垂直,只要是与第一方向X不同的方向即可。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的磁阻效应元件1的概略结构的截面图,图2是沿着图1的A-A线的磁化自由层10和磁铁层的俯视图。参照图1,磁阻效应元件1具有:基板2、下部电极层3、层叠体4、以及上部电极层11。层叠体4具有:反铁磁性层5、外侧磁化固定层6、非磁性中间层7、内侧磁化固定层8、间隔层9、以及磁化自由层10,这些层5~10以上述的顺序从下部电极层3朝向上部电极层11沿第三方向Z层叠。通过下部电极层3和上部电极层11,感应电流在层叠体4沿第三方向Z流动。
磁化自由层10是根据外部磁场而磁化方向旋转的磁性层,例如能够由NiFe形成。间隔层9是位于磁化自由层10和磁化固定层8之间的非磁性层。间隔层9能够由Al2O3、MgO等非磁性绝缘体、或Cu等非磁性导电体形成。在间隔层9是非磁性绝缘体的情况下,磁阻效应元件1作为隧道磁阻效应(TMR)元件发挥作用,在间隔层9是非磁性导电体的情况下,磁阻效应元件1作为巨磁阻效应(GMR)元件发挥作用。TMR元件与GMR元件相比,MR变化率大,能够增大后述的磁传感器100的输出电压。
内侧磁化固定层8是夹持于外侧磁化固定层6和间隔层9之间的铁磁性层。内侧磁化固定层8经由Ru、Rh等的非磁性中间层7与外侧磁化固定层6反铁磁性耦合。外侧磁化固定层6是与反铁磁性层5交换耦合的铁磁性层。反铁磁性层5能够由PtMn、IrMn、NiMn等形成。内侧磁化固定层8和外侧磁化固定层6的磁化方向被固定,该磁化方向被设为相互反平行的方向。在本说明书中,有时将内侧磁化固定层8简称为磁化固定层8。
磁阻效应元件1具有在第二方向Y上夹持磁化自由层10且对磁化自由层10施加偏置磁场的第一及第二磁铁层21、22。第一磁铁层21和第二磁铁层22在第二方向Y上隔着间隙G相对。第一磁铁层21和第二磁铁层22具有相同的结构和形状,相对于后述的第二轴线C2呈对称形。优选为,磁化自由层10的磁化方向在未施加作为检测对象的外部磁场的状态(以下,称为零磁场)下朝向第二方向Y。第一及第二磁铁层21、22沿第二方向Y被磁化,且被磁化为相同的方向(在图1、2中被磁化为图中的右方向),对磁化自由层10施加大致第二方向Y的偏置磁场。第一及第二磁铁层21、22由CoPt、CoCrPt等硬磁性体构成。如图1所示,第一及第二磁铁层21、22在第三方向Z上遍及层叠体4的大致整个区域地设置,但只要至少设置于磁化自由层10的第二方向Y上的侧方即可。在第一及第二磁铁层21、22和层叠体4之间设置有由Al2O3等构成的绝缘层31。绝缘层31防止在层叠体4流动的感应电流漏出至第一及第二磁铁层21、22,特别是防止磁化自由层10和磁化固定层8的短路。此外,在图2中省略绝缘层31的图示。
磁阻效应元件1整体上第二方向Y比第一方向X细长地形成。因此,如图2所示,从第三方向Z观察,磁化自由层10的第二方向Y比第一方向X细长,由于形状各向异性效应而磁化方向容易朝向第二方向Y。另外,如上所述,通过第一及第二磁铁层21、22对磁化自由层10沿第二方向Y施加偏置磁场。由于以上的理由,磁化自由层10在零磁场状态下大致沿第二方向Y磁化。与此相对,磁化固定层8大致沿第一方向X磁化。如果沿作为磁敏方向的第一方向X施加外部磁场,则磁化自由层10的磁化方向根据外部磁场的强度,在图2中顺时针或逆时针旋转。由此,磁化固定层8的磁化方向和磁化自由层10的磁化方向之间的相对角度变化,磁阻效应元件1相对于感应电流的电阻变化。基于该电阻的变化,磁阻效应元件1探测探测方向上的外部磁场的强度。
接着,参照图2,对磁化自由层10和第一及第二磁铁层21、22的结构进行更详细的说明。从第三方向Z观察,磁化自由层10具有与第一及第二磁铁层21、22相对的两个端部(以下,称为第一端部E1、第二端部E2)、第一轴线C1、以及第二轴线C2。第一轴线C1通过第一及第二端部E1、E2,与第二方向Y平行。第二轴线C2通过第一轴线C1上的距第一端部E1和第二端部E2等距离的点,且与第一轴线C1垂直。第一轴线C1与磁化自由层10的第二方向Y的中心轴一致。磁化自由层10相对于第一轴线C1及第二轴线C2呈对称形。
从第三方向Z观察,磁化自由层10为大致六边形形状,具有:与第一端部E1连接且向互不相同的方向延伸的两个直线状的边(以下,称为第一边S1、第二边S2)、与第二端部E2连接且向互不相同的方向延伸的两个直线状的边(以下,称为第三边S3、第四边S4)、将第一边S1和第三边S3连接的直线状的第五边S5、以及将第二边S2和第四边S4连接的直线状的第六边S6。
第二边S2、第四边S4、第六边S6分别相对于第一轴线C1与第一边S1、第三边S3、第五边S5呈对称形。第三边S3、第四边S4、第二端部E2分别相对于第二轴线C2与第一边S1、第二边S2、第一端部E1呈对称形。第一边S1、第三边S3以及第五边S5相对于第一方向X在第一轴线C1的一侧延伸,第二边S2、第四边S4以及第六边S6相对于第一方向X在第一轴线C1的另一侧延伸。即,与第一端部E1连接的第一边S1和第二边S2相对于第一方向X在第一轴线C1的两侧延伸,与第二端部E2连接的第三边S3和第四边S4也相对于第一方向X在第一轴线C1的两侧延伸。第一边~第四边S1~S4从第一方向X及第二方向Y倾斜。第五边S5和第六边S6与第二方向Y平行,但例如也可以向第一方向X弯曲。由于磁化自由层10的第一端部E1侧的形状和第二端部E2侧的形状相同,因此以下对第一端部E1侧的形状进行说明。
通过这样在磁化自由层10设置第一端部E1和第二端部E2,能够抑制磁阻效应元件1的输出的磁滞。图3的(a)~图3的(f)以箭头表示施加外部磁场时的比较例1的磁化自由层50的磁化方向,图3的(g)将图3的(a)~图3的(f)的状态表示为外部磁场和输出的关系。比较例1的磁化自由层50为矩形,在此第一及第二磁铁层51、52也设为矩形。将第一方向X上的正的方向设为+X方向,将负的方向设为-X方向,以从+X方向朝向-X方向变化的方式施加外部磁场,接着,以从-X方向朝向+X方向变化的方式施加外部磁场。偏置磁场By在图3的(a)~图3的(f)中朝向右侧。
如图3的(a)所示,在沿+X方向施加大的外部磁场的情况下,磁化自由层50的磁化方向整体上朝向+X方向(图3的(g)的A点)。如图3的(b)所示,如果+X方向的外部磁场强度变小,则偏置磁场的贡献变大,磁化自由层50的磁化方向顺时针旋转,但磁化自由层50的磁化方向整体上朝向相同方向(图3的(g)的B点)。如图3的(c)所示,如果X方向的外部磁场强度成为零,则在磁化自由层50的远离第一及第二磁铁层51、52的部分,磁化方向朝向与偏置磁场相同的方向,但在与第一及第二磁铁层51、52相对的端部,反磁场的影响相对增强。由于反磁场以阻碍磁化自由层50的磁场方向的旋转的方式起作用,因此磁化自由层50的端面的磁化方向向上倾斜。其结果,磁化自由层50的磁化方向平均地稍微朝向上侧(图3的(g)的C点)。如图3的(d)所示,如果沿-X方向施加外部磁场,则磁化自由层50的磁化方向顺时针旋转,但磁化自由层50的磁化方向整体上朝向相同方向(图3的(g)的D点)。如图3的(e)所示,如果沿-X方向施加大的外部磁场,则磁化自由层50的磁化方向整体上朝向-X方向(图3的(g)的E点)。
如果将外部磁场从-X方向朝向+X方向变化,则从图3的(e)的状态回到图3的(d)的状态。但是,如图3的(f)所示,如果X方向的外部磁场强度成为零,则由于反磁场的影响而在磁化自由层50的端面的磁化方向向下倾斜(图3的(g)的F点)。其结果,磁化自由层50的磁化方向平均地稍微朝向下侧。如果沿+X方向施加外部磁场,则经过图3的(b)的状态回到图3的(a)的状态。磁化自由层50的磁化方向以静磁能和交换能之和最小的方式确定,在C点和F点,静磁能和交换能之和相同。因此,在零磁场,在磁场从+X方向朝向-X方向变化时和从-X方向朝向+X方向变化时,磁化自由层50的磁化状态不同。其结果,磁阻效应元件1的输出可在零磁场选择性地取两个值,产生磁滞。
与此相对,在本实施方式中,如图2所示,在磁化自由层10设置第一端部E1,因此反磁场的影响被抑制,磁滞降低。如果第一端部E1尖锐,则磁滞降低,因此,第一端部E1优选为棱角(edge),但也可以稍微倒圆。由于同样的理由,如果磁化自由层10的Y方向的前端区域为细长的形状,则磁滞降低,因此,第一边S1和第二边S2所成的角度θ1优选为20度以上且120度以下,进一步优选为20度以上且100度以下。
图4是比较例2的磁阻效应元件的磁化自由层60和第一及第二磁铁层61、62的俯视图。从第三方向Z观察,磁化自由层60的与第一及第二磁铁层61、62相对的边为一条直线,相对于磁化自由层60的第二轴线C2倾斜。偏置磁场By朝向右侧。与本实施方式比较,在比较例2中不存在:在第一轴线C1的两侧向互不相同的方向延伸的第一边S1和第二边S2。第一及第二磁铁层61、62的与磁化自由层10相对的面也相对于磁化自由层10的第二轴线C2倾斜。如图4的(a)所示,在施加+Y方向的外部磁场时,沿着磁化自由层60的与第一及第二磁铁层61、62相对的边的磁化方向向下。但是,如图4的(b)所示,在磁化自由层60的磁化方向反转的情况下,边界部的磁化方向也由此向上动。因此,输出产生磁滞,难以确保磁阻效应元件的可靠性。
与此相对,在本实施方式中,第一边S1和第二边S2在第一轴线C1的两侧延伸,并从第二方向Y倾斜,因此沿着第一边S1和第二边S2的磁化的X方向分量相互抵消。因此,能够抑制大的磁滞。特别是在第一边S1和第二边S2相对于第一轴线C1呈对称形的情况下,由于沿着第一边S1和第二边S2的磁通在X方向上更有效地相互抵消,因此能够抑制大的磁滞。
如图2所示,与第一端部E1相对的第一磁铁层21在与第二磁铁层22相对的面,具有:容纳磁化自由层10的第一边S1和第二边S2的第一凹部23。与第二端部E2相对的第二磁铁层22在与第一磁铁层21相对的面,具有:容纳磁化自由层10的第三边S3和第四边S4的第二凹部24。由于第一磁铁层21和第二磁铁层22的结构或形状相同,因此,以下对第一磁铁层21的结构进行说明。从第三方向Z观察,第一凹部23具有与第一及第二边S1、S2互补的形状。具体而言,从第三方向Z观察,第一凹部23具有:在第二方向Y上与第一端部E1相对的底部25、和与底部25连接并在第二方向Y上与第一及第二边S1、S2相对的两个直线状的侧部26。两个侧部26所成的角度θ2优选与第一边S1和第二边S2所成的角度θ1相同。理想的是,底部25是第一边S1和第二边S2的交点,但也可以稍微倒圆。
图5的(a)示意性地表示在本实施方式的第一磁铁层21和第二磁铁层22之间流动的磁通。区域29是第一凹部23和第二凹部24之间的区域。磁化自由层10由虚线表示。通过在第一磁铁层21设置第一凹部23,并在第二磁铁层22设置第二凹部24,第一轴线C1附近的磁通以靠近第一轴线C1的方式稍微向内侧弯曲。容易对磁化自由层10均等地施加Y方向的磁场,能够进一步抑制磁阻效应元件1的输出的磁滞。图5的(b)所示的结构为本实施方式的变形例。从第三方向Z观察,第一及第二磁铁层21、22为矩形,没有设置凹部。第一轴线C1附近的磁通以远离第一轴线C1的方式向外侧弯曲。与本实施方式相比,偏置磁场难以与Y方向对齐,但通过磁化自由层10的形状的效果,在本结构中,也能够抑制磁阻效应元件1的输出的磁滞。图5的(c)所示的结构为本实施方式的另一变形例。从第三方向Z观察,第一磁铁层21具有第一凹部23,第二磁铁层22具有第二凹部24,但磁化自由层10为矩形。由于与图5的(a)同样地产生偏置磁场,因此在本结构中也能够抑制磁阻效应元件1的输出的磁滞。在图5的(d)中示出比较例3的磁铁层70。在中央设置有菱形的开口71,在菱形的开口71配置有本实施方式的磁化自由层10。在第一轴线C1附近施加大致Y方向的磁场,但磁通主要在磁化自由层10的侧方流动,因此,对磁化自由层10施加的偏置磁场弱。
根据上述的说明能够理解,为了对磁化自由层10有效地施加Y方向的磁场,优选在磁化自由层10的Y方向两侧设置两个独立的磁铁层21、22。而且,由于在第一凹部23和第二凹部24之间的区域29(参照图5的(a))产生与Y方向比较对齐的磁通,因此,为了对磁化自由层10施加该磁通,磁化自由层10优选完全落入区域29。为此,参照图2,第一凹部23的开口27的第一方向X的尺寸优选大于开口27处的磁化自由层10的第一方向X的尺寸。另外,第一磁铁层21的设置有开口27的面优选在开口27的两侧具有与第二磁铁层22相对的面28。在本实施方式中,第一凹部23大于磁化自由层10的三角形的端部区域30。具体而言,两个直线状的侧部26比第一边S1和第二边S2长,第一凹部23容纳第五边S5的一部分和第六边S6的一部分。对于第二磁铁层22也是同样的。
为了确认本实施方式的效果,使用图6所示的计算模型进行磁滞的仿真。在仿真中使用仿真程序“Mumax3”,参照“Vansteenkiste et al.,AIP Adv.4,107133(2014)”及“Exlet al.,J.Appl.Phys.115,17D118(2014)”。图6的(a)是比较例4的磁化自由层80和第一及第二磁铁层81、82的从第三方向Z观察的俯视图,图6的(b)是实施例的磁化自由层10和第一及第二磁铁层21、22的从第三方向Z观察的俯视图。磁化自由层10、80和磁铁层21、22、81、82的饱和磁化设为1[T],磁化自由层10、80的交换刚度系数设为1×10-11[J/m],磁化自由层10、80和磁铁层21、22、81、82的膜厚设为10[nm]。磁铁层21、22、81、82设为单磁畴结构的永久磁铁层,将磁化方向固定为第二方向Y。以2[mT]步长使第一方向X的外部磁场Bx从+20[mT]减少至-20[mT],之后,以2[mT]步长使外部磁场Bx从-20[mT]增加至+20[mT]。第二方向Y的外部磁场By和第三方向Z的外部磁场Bz设为0。
在图7的(a)中示出比较例4的结果,在图7的(b)中示出实施例的结果。横轴为第一方向X的磁场Bx,纵轴为将磁化自由层的总磁矩的X分量以磁化自由层的饱和磁矩标准化的值,与磁阻效应元件的电阻对应。在比较例4中,在零磁场附近观察到大的磁滞。认为:该磁滞是由于在磁化自由层80和第一及第二磁铁层81、82的边界附近磁化自由层80的磁化方向从第二方向Y倾斜而产生的。在实施例中,在零磁场,在磁化自由层10和第一及第二磁铁层21、22的边界附近,磁化自由层10的磁化方向未从第二方向Y倾斜。作为结果,认为抑制了磁滞的产生。
图8是表示第一实施方式的另一变形例的磁阻效应元件1的概略结构的截面图。第一及第二磁铁层21、22具有铁磁性层32和反铁磁性层33,铁磁性层32在第二方向Y上与磁化自由层10相对。铁磁性层32由CoFe形成。反铁磁性层33由IrMn、Fe-Mn、Ni-Mn、Pt-Mn、Pd-Pt-Mn等合金构成,在与相邻的铁磁性层32之间强交换耦合。铁磁性层32与第一实施方式的第一及第二磁铁层21、22同样,对磁化自由层10施加偏置磁场。由于铁磁性层32的磁化方向被反铁磁性层33牢固地固定为第二方向Y,因此第一及第二磁铁层21、22在零磁场的磁滞被抑制。
(第二实施方式)
图9是与第二实施方式的磁阻效应元件1的图2相同的图,示出磁化自由层和磁铁层的俯视图。省略了说明的结构、效果与第一实施方式相同。在本实施方式中,第一磁铁层21的第二方向Y的尺寸L1大于第一方向X的尺寸W1,第二磁铁层22的第二方向Y的尺寸L2大于第一方向X的尺寸W2。由此,能够使第一磁铁层21和第二磁铁层22产生形状各向异性效应的方向与第二方向Y一致。其结果,能够对磁化自由层10稳定地施加偏置磁场,另外,进一步抑制了第一及第二磁铁层21、22在零磁场的磁滞。通过将第一磁铁层21和第二磁铁层22从第二方向Y磁化,第一磁铁层21和第二磁铁层22的磁化方向更容易朝向第二方向Y。而且,在磁化自由层10在第二方向Y上细长的情况下,由于磁化自由层10的形状各向异性也朝向第二方向Y,因此磁阻效应元件1的输出也更稳定。省略图示,但本实施方式也能够与第一实施方式和其变形例以及第三及第四实施方式组合。特别是,就图8所示的变形例而言,第一及第二磁铁层21、22的形状各向异性实现的稳定性是重要的,因此,能够与本实施方式适当地组合。
(第三实施方式)
参照图10,对具备本公开的磁阻效应元件1的磁传感器100的概略结构进行说明。图10示出磁传感器100的概略电路图。磁传感器100具有四个磁阻效应元件(以下,称为第一~第四磁阻效应元件101~104),第一~第四磁阻效应元件101~104以桥接电路(惠斯通电桥)相互连接。四个磁阻效应元件101~104均为第一实施方式的磁阻效应元件1。四个磁阻效应元件101~104分割为两个组101、102及组103、104,各个组的磁阻效应元件101、102及磁阻效应元件103、104串联连接。磁阻效应元件的组101、102及103、104各自的一端与电源电压Vcc连接,另一端接地(GND)。
取出第一磁阻效应元件101与第二磁阻效应元件102之间的中点电压V1、和第三磁阻效应元件103与第四磁阻效应元件104之间的中点电压V2。各磁阻效应元件101~104的电压下降大致与各磁阻效应元件101~104的电阻成比例。因此,如果将第一~第四磁阻效应元件101~104的电阻分别设为R1~R4,则中点电压V1成为V1=R2/(R1+R2)×Vcc,中点电压V2成为V2=R3/(R3+R4)×Vcc。通过检测中点电压V1、V2的差分V1-V2,与检测中点电压V1、V2的情况相比,得到2倍的灵敏度。另外,在中点电压V1、V2偏移(offset)的情况下,也能够通过检测差分来排除偏移的影响。另外,由于抑制了磁传感器100中包含的磁阻效应元件101~104的输出的磁滞,因此输出信号的稳定性提高。
(第四实施方式)
参照图11,对具备本公开的磁传感器100的摄像模块200的概略结构进行说明。摄像模块200能够进行自动对焦动作和光学式抖动修正动作。摄像模块200具有透镜201和配置于其周围的四个驱动磁铁层202。在各个驱动磁铁层202的Z方向下方设置有第一线圈205。透镜201由保持构件204保持,在保持构件204安装有以包围透镜201的周围的方式配置的多个第二线圈206。在保持构件204配置有感应磁铁层203。省略图示,但在隔着透镜201与感应磁铁层203的相反侧也配置有与感应磁铁层203同等的结构的、其它感应磁铁层。在摄像模块200的基板(未图示)配置有磁传感器100。保持构件204以外的要素不动。感应磁铁层203相对于磁传感器100相对移动,但驱动磁铁层202相对于磁传感器100不动。
在自动对焦动作的情况下,对第二线圈206通电。通过洛伦兹力,透镜201相对于驱动磁铁层202沿Z方向相对移动。在光学式抖动修正动作的情况下,对第一线圈205通电。通过洛伦兹力,透镜201相对于驱动磁铁层202沿X方向和/或Y方向移动。对磁传感器100施加驱动磁铁层202产生的外部磁场和感应磁铁层203产生的外部磁场的合成磁场。通过磁传感器100探测该合成磁场,能够进行自动对焦动作和光学式抖动修正动作的控制。如上所述,摄像模块200中包含的磁传感器100的输出信号的稳定性提高,因此,摄像模块200的位置精度提高。

Claims (15)

1.一种磁阻效应元件,其中,
具有:
磁化自由层,其根据外部磁场而磁化方向旋转;
磁化固定层,其磁化方向固定为第一方向;
非磁性的间隔层,其位于所述磁化自由层和所述磁化固定层之间;以及
两个磁铁层,其在与所述第一方向不同的第二方向上夹持所述磁化自由层,
从与所述第一方向及所述第二方向正交的第三方向观察,所述磁化自由层具有:与所述两个磁铁层中的任意个相对的端部、和与所述端部连接且向互不相同的方向延伸的两个直线状的边,所述两个边从所述第二方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的磁阻效应元件,其中,
所述两个边,通过所述端部并在与所述第二方向平行的轴线的两侧延伸。
3.根据权利要求2所述的磁阻效应元件,其中,
所述两个边所成的角度为20度以上且120度以下。
4.根据权利要求2所述的磁阻效应元件,其中,
所述两个边相对于所述轴线呈对称形。
5.根据权利要求1所述的磁阻效应元件,其中,
所述两个磁铁层的所述第一方向的长度比所述磁化自由层的所述第一方向的长度长。
6.根据权利要求1所述的磁阻效应元件,其中,
所述磁化自由层在所述第二方向上细长。
7.根据权利要求1所述的磁阻效应元件,其中,
所述两个磁铁层各自具有铁磁性层和反铁磁性层。
8.根据权利要求1所述的磁阻效应元件,其中,
所述两个磁铁层的所述第二方向的长度比所述第一方向的长度长。
9.根据权利要求1所述的磁阻效应元件,其中,
与所述端部相对的所述磁铁层具有:容纳所述两个边的凹部。
10.根据权利要求9所述的磁阻效应元件,其中,
从所述第三方向观察,所述凹部具有:在所述第二方向上与所述端部相对的底部、和在所述第二方向上与所述两个边相对的两个直线状的侧部。
11.根据权利要求10所述的磁阻效应元件,其中,
所述两个直线状的侧部比所述两个边长。
12.根据权利要求9所述的磁阻效应元件,其中,
所述凹部的开口的所述第一方向的尺寸大于所述开口处的所述磁化自由层的所述第一方向的尺寸。
13.一种磁阻效应元件,其中,
具有:
磁化自由层,其根据外部磁场而磁化方向旋转;
磁化固定层,其磁化方向固定为第一方向;
非磁性的间隔层,其位于所述磁化自由层和所述磁化固定层之间;以及
两个磁铁层,其在与所述第一方向不同的第二方向上夹持所述磁化自由层,
从与所述第一方向及所述第二方向正交的第三方向观察,所述磁化自由层具有与所述两个磁铁层中的任意个相对的端部,所述磁铁层具有与所述端部相对的凹部,所述凹部具有底部和与所述底部连接的两个直线状的侧部。
14.一种磁传感器,其中
具有权利要求1~13中任一项所述的磁阻效应元件。
15.一种摄像模块,其中,
具有权利要求14所述的磁传感器。
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