[发明专利]磁传感器装置和磁感测方法

权利要求书

1.一种磁传感器装置，包括：

至少一个磁阻结构，包括

磁自由层，被配置为在自由层中产生闭合通量磁化样式，和

磁参考层，具有非闭合通量参考磁化样式；和

磁通量集中器，被配置为增加磁自由层中的外部磁场的通量密度并且在所述外部磁场的强度超过阈值情况下磁饱和，所述阈值小于闭合通量磁化样式的湮没场，

其中所述闭合通量磁化样式独立于磁通量集中器而形成。

2.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁自由层具有中心对称形状。

3.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁自由层具有旋转对称形状。

4.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁自由层的厚度和直径之间的比率处于从1/500到1/5的范围中。

5.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁自由层的厚度是参考层的厚度的至少3倍。

6.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁通量集中器被实现在与磁自由层相同的层中或实现在与磁自由层不同的层中。

7.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁通量集中器被配置为增加平行于直线的外部磁场的磁通量密度。

8.如权利要求7所述的磁传感器装置，其中所述磁通量集中器被配置为增加平行于磁参考层的参考磁化样式的磁通量密度。

9.如权利要求7所述的磁传感器装置，其中所述磁通量集中器被配置为将垂直于磁参考层的参考磁化样式的磁场变换成平行于参考磁化样式的磁场。

10.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁通量集中器被配置为在磁自由层中引起杂散磁场。

11.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁通量集中器包括空隙，并且其中磁自由层位于磁通量集中器的空隙中，位于所述空隙下方或位于所述空隙上方。

12.如权利要求11所述的磁传感器装置，其中所述磁通量集中器包括通过空隙分离的一对相对的伸出部分。

13.如权利要求12所述的磁传感器装置，其中所述伸出部分平行于磁参考层的参考磁化样式而延伸。

14.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁通量集中器被配置为：在外部磁场的强度超过阈值的情况下磁饱和，所述阈值小于闭合通量磁化样式的湮没场。

15.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁通量集中器包括软磁材料。

16.如权利要求1所述的磁传感器装置，其中所述磁阻结构是GMR或TMR结构。

17.一种磁传感器装置，包括：

磁通量集中器；和

多个磁阻传感器元件，被布置在磁通量集中器附近，每个磁阻传感器元件包括相应磁自由层，所述相应磁自由层被配置为在所述相应磁自由层中产生涡旋磁化样式，

其中所述磁通量集中器被配置为增加所述相应磁自由层中的外部磁场的通量密度并且在所述外部磁场的强度超过阈值情况下磁饱和，所述阈值小于涡旋磁化样式的湮没场，

其中所述涡旋磁化样式独立于磁通量集中器而形成。

18.如权利要求17所述的磁传感器装置，其中所述多个磁阻传感器元件被布置在磁通量集中器的材料空隙附近。