単層サブミリ長薄膜MI 素子の磁気インピーダンス特性

摘要

磁気インピーダンス効果センサ（MI センサ）は磁性体素子に高周波電流を通電し、外部磁界を印加すると、材料の透磁率変化および表皮効果を介して素子のインピーダンスが変化する現象を利用した磁気センサであり、周波数領域によっては強磁性共鳴や磁壁共鳴もインピーダンス変化に寄与する。そのインピーダンス変化率はワイヤ・リボンでは800%が、また、薄膜においてNiFe/Cu の積層構造で350%程度が報告されている。電子回路の一体化やより空間分解能の高いセンサ開発の要望から我々は反磁界を制御しながら薄膜利用での小型化かつ高感度である素子を目指した検討を行っており、サブミリ長での動作を実証してきた。薄膜では、積層の場合に高い変化率の報告例があるが、作製の容易さからここでは単層膜について検討する。長さを1 mm 以下と小型化した薄膜MI 素子について磁壁共鳴や強磁性共鳴も寄与する広範囲な周波数領域において、インピーダンスの周波数特性やインピーダンス変化率の挙動について明らかにすることを目的とする。