[发明专利]磁感应器

权利要求书

1.一种磁感应器，适用于感应一外部磁场，该磁感应器包括：

一磁性穿隧接面元件，用以感应该外部磁场在垂直于该磁性穿隧接面元件的一垂直(Z轴)磁场分量，其中该磁性穿隧接面元件包括：

一固定磁性层，有一固定磁矩垂直于该固定磁性层；

一穿隧层，设置于该固定磁性层上；以及

一磁性感应层，设置于该穿隧层上，其中该磁性感应层有一预定厚度使一磁矩变化处于一超顺磁特性，其中该超顺磁特性是对垂直于该磁性感应层的一垂直(Z轴)磁场灵敏度高于一水平(X、Y轴)磁场灵敏度，以相对较灵敏感应垂直于该磁性感应层的该外部磁场的垂直(Z轴)磁场分量，其中该固定磁性层、该穿隧层、该磁性感应层是依序或是反依序迭置。

2.如权利要求1所述的磁感应器，其中该固定磁性层是垂直式人造反铁磁结构，包括堆迭的一第一铁磁层、一非磁性金属层以及一第二铁磁层，其中该第一铁磁层比该第二铁磁层更接近该磁性感应层，该第一铁磁层有一第一磁化强度，该第二铁磁层有一第二磁化强度，且第一磁化强度与该第二磁化强度是反平行。

3.如权利要求2所述的磁感应器，其中该第一磁化强度比该第二磁化强度小，以降低该磁性穿隧接面元件的磁阻对垂直(Z轴)磁场感应曲线的偏移量。

4.如权利要求1所述的磁感应器，还包括：

一磁场偏压层，设置在该磁性感应层上方，与该固定磁性层相对，其特征在于，该磁场偏压层提供垂直于该磁场偏压层的一偏压磁场，以配合该固定磁性层以降低该磁性穿隧接面元件的磁阻对垂直(Z轴)磁场感应曲线的偏移量。

5.如权利要求4所述的磁感应器，其中该磁场偏压层的该偏压磁场与该固定磁性层的该固定磁场是反平行。

6.如权利要求4所述的磁感应器，其中该磁场偏压层是垂直式人造反铁磁结构，包括堆迭的一第一铁磁层、一非磁性金属层以及一第二铁磁层，

其中该第一铁磁层比该第二铁磁层更接近该磁性感应层，该第一铁磁层有一第一磁化强度，该第二铁磁层有一第二磁化强度，且第一磁化强度与该第二磁化强度是反平行。

7.如权利要求4所述的磁感应器，其中该磁场偏压层是单层结构。

8.如权利要求1所述的磁感应器，其中该固定磁性层是单层结构。

9.如权利要求1所述的磁感应器，还包括：

一水平式磁性穿隧接面元件，用以感应该外部磁场的一水平(X、Y轴)磁场分量。

10.如权利要求1所述的磁感应器，其中该磁性穿隧接面元件还包括：

一顶盖层，设置于该磁性感应层上。

11.一种磁感应器，用于感应一外部磁场，包括：

一磁场集中元件，用以将该外部磁场集中，其中在该磁场集中元件的一延伸面有一X轴与一Y轴，垂直该延伸面有一Z轴，在该X轴上有一第一位置与一第二位置，在该Y轴上有一第三位置与一第四位置；以及

第一到第四磁性穿隧接面元件，分别设置在该磁场集中元件的该第一到第四位置上，以分别感应在该Z轴方向上的一第一感应量、一第二感应量、一第三感应量以及一第四感应量；

其中所述第一到第四磁性穿隧接面元件的其中至少一个磁性穿隧接面元件包括：

一固定磁性层，有一固定磁场垂直于该固定磁性层；

一穿隧层，设置于该固定磁性层上；以及

一磁性感应层，设置于该穿隧层上，其中该磁性感应层有一预定厚度使一磁矩变化处于一超顺磁特性，其中垂直于该磁性感应层的一垂直(Z轴)磁场灵敏度高于一水平(X、Y轴)磁场灵敏度，以相对较灵敏感应该外部磁场所产生在垂直于该磁性感应层的一垂直(Z轴)磁场分量，其中该固定磁性层、该穿隧层、该磁性感应层是依序或是反依序迭置。

12.如权利要求11所述的磁感应器，其中该第一感应量为a*Bx+b*Bz，该第二感应量为-a*Bx+b*Bz，该第三感应量为c*By+d*Bz，该第四感应量为-c*By+d*Bz，其中a、b、c、d是该磁场集中元件的多个磁场集中特性系数，Bx、By、Bz是该外部磁场在该X轴、该Y轴、该Z轴的三个磁场分量，根据该第一到第四感应量的计算所得。

13.如权利要求12所述的磁感应器，其中该磁场集中元件是对称结构，且这些磁场集中特性系数是a＝c以及b＝d。