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G-GMRセンサの動作原理

G-GMR(Granular-Giant-Magneto-Resistance)センサは、Si若しくはガラス基板とその上に形成された非磁性母相中に強磁性体微粒子を分散された構造をもつ薄膜で構成されます。
AMRと異なり、磁気異方性を示さず、面方向の磁界の強さに応じて抵抗値が下がります。その抵抗変化率はAMRよりも大きな値を示します。

磁性微粒子の磁化と抵抗値の関係は、磁性微粒子同士の磁化が反平行状態の場合は、高い抵抗値を示します。逆に磁性微粒子同士の磁化が平行状態の場合は、低い抵抗値を示します。
抵抗値変化と磁化の変化をイメージ的に図1に示します。①のように外部磁界がない状態では、磁性微粒子の同士の磁化が反平行状態となっています。
②→③のように外部磁界が強くなるにつれ、平行状態への移行が進みます。
また、ゼロ磁界に対して対称のため、極(N,S)の判別はできません。

図2のように組するエレメントに対し、反対方向のバイアス磁界を印加することで、磁界の向きを判別でき、広い感度領域で磁界強度を検出できるセンサとなります。
従って、反対方向のバイアスが印加されたブリッジを90°配置することにより、1回転で1周期のsin,cos出力が得られます。


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