CN116908141A - 分析装置、分析***及便携式信息终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分析装置、分析***及便携式信息终端。该分析装置具备：至少一个磁性元件，其具备第一铁磁性层、第二铁磁性层、以及被所述第一铁磁性层和所述第二铁磁性层夹持的间隔层；和光源，其射出光，对分析对象试样照射来自所述光源的所述光，利用所述至少一个磁性元件检测由所述分析对象试样反射的反射光或透过所述分析对象试样的透射光。
Description
技术领域
本发明涉及一种分析装置、分析***及便携式信息终端。
背景技术
作为使用了光的分析装置，已知有拉曼分光装置、红外分光装置等。例如，在专利文献1中公开有一种拉曼分光装置。另外，例如，在专利文献2中公开有一种红外分光装置。在使用了光的分析装置中使用用于将光(电磁波)作为电信号检测的光检测器。例如，专利文献1所记载的拉曼分光装置用CCD(电荷耦合器件，Charge coupled device)检测光。例如，专利文献2所记载的红外分光装置用测辐射热计检测红外线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-113021号公报
专利文献2：日本特开2000-275105号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在分光装置的光检测中使用了几个种类的光检测器，但存在小型化困难等课题。因此，为了使用光的分析装置的进一步发展，寻求新的突破。
本发明是鉴于上述问题而成的，其目的在于提供一种新型且能够小型化的分析装置、分析***及便携式信息终端。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述课题，提供以下的方案。
(1)第一方式所涉及的分析装置具备：至少一个磁性元件，其具备第一铁磁性层、第二铁磁性层、以及被所述第一铁磁性层和所述第二铁磁性层夹持的间隔层；以及光源，其射出光，对分析对象试样照射来自所述光源的所述光，利用所述至少一个磁性元件检测由所述分析对象试样反射的反射光或透过所述分析对象试样的透射光。
(2)上述实施方式所涉及的分析装置也可以还具备分光器，所述反射光或所述透射光也可以经由所述分光器向所述至少一个磁性元件照射。
(3)在上述实施方式所涉及的分析装置中，也可以是，所述至少一个磁性元件是多个磁性元件，所述反射光或所述透射光经由所述分光器向所述多个磁性元件照射。
(4)上述实施方式所涉及的分析装置也可以是，还具备多个波长滤波器，所述至少一个磁性元件是多个磁性元件，与所述多个波长滤波器分别对应地配置所述多个磁性元件中的至少一个，所述反射光或所述透射光经由所述多个波长滤波器的各个向与波长滤波器分别对应地配置的至少一个所述磁性元件照射，所述多个波长滤波器中的至少一个的透射波段与其它波长滤波器不同。
(5)在上述实施方式所涉及的分析装置中，所述光源也可以是射出激光的激光元件。
(6)在上述实施方式所涉及的分析装置中，也可以是，所述光源具有射出激光的多个激光元件，所述多个激光元件中的至少一个射出的激光的波长与其它激光元件不同。
(7)在上述实施方式所涉及的分析装置中，所述激光元件也可以射出300nm以上2000nm以下的波长的光。
(8)第二实施方式所涉及的分析***具备上述实施方式的分析装置、和信息存储装置，对所述分析装置利用所述磁性元件检测到的所述反射光或所述透射光的数据、和保存于所述信息存储装置中的数据进行对照，识别所述分析对象试样的信息。
(9)第三实施方式所涉及的便携式信息终端具备：上述实施方式的分析***、和显示所述分析对象试样的信息的显示监视器。
发明的效果
上述实施方式所涉及的分析装置、分析***及便携式信息终端能够小型化。
附图说明
图1是第一实施方式的分析***的框图。
图2是第一实施方式的分析***的另一例的框图。
图3是第一实施方式的光检测装置的截面图。
图4是第一实施方式的磁性元件的截面图。
图5A是用于对第一实施方式的磁性元件的动作例的第一机理进行说明的图。
图5B是用于对第一实施方式的磁性元件的动作例的第一机理进行说明的图。
图5C是用于对第一实施方式的磁性元件的动作例的第一机理进行说明的图。
图5D是用于对第一实施方式的磁性元件的动作例的第一机理进行说明的图。
图6A是用于对第一实施方式的磁性元件的动作例的第二机理进行说明的图。
图6B是用于对第一实施方式的磁性元件的动作例的第二机理进行说明的图。
图6C是用于对第一实施方式的磁性元件的动作例的第二机理进行说明的图。
图6D是用于对第一实施方式的磁性元件的动作例的第二机理进行说明的图。
图7A是用于对第一实施方式的磁性元件的动作的另一例进行说明的图。
图7B是用于对第一实施方式的磁性元件的动作的另一例进行说明的图。
图7C是用于对第一实施方式的磁性元件的动作的另一例进行说明的图。
图7D是用于对第一实施方式的磁性元件的动作的另一例进行说明的图。
图8A是用于对第一实施方式的磁性元件的动作的另一例进行说明的图。
图8B是用于对第一实施方式的磁性元件的动作的另一例进行说明的图。
图8C是用于对第一实施方式的磁性元件的动作的另一例进行说明的图。
图8D是用于对第一实施方式的磁性元件的动作的另一例进行说明的图。
图9是第一实施方式的光检测装置的俯视图。
图10是第二实施方式的光检测装置的截面图。
图11是第三实施方式的光检测装置的截面图。
图12是第三实施方式的光检测装置的俯视图。
图13是第四实施方式的分析***的框图。
图14是第五实施方式的分析***的框图。
图15是第六实施方式的分析***的框图。
图16是使用了第六实施方式的分析***的便携式信息终端的示意图。
符号的说明：
1、1A…光源，2、2A、2B…光检测装置，3…试样设置部，4…信号处理部，10…磁性元件，11…第一铁磁性层，12…第二铁磁性层，13…间隔层，14…缓冲层，15…籽晶层，16…铁磁性层，17…磁耦合层，18…垂直磁化感应层，19…覆盖层，30…绝缘层，50、51…分光器，60、61、62、63…波长滤波器，71、72、73…激光元件，91…电路基板，92…模拟数字转换器，93…输出端子，95…配线层，96…配线，97…层间绝缘膜，100、100A、101、102、103…分析装置，200、200A、201、202、203…分析***，300…便携式信息终端，E1…第一电极，E2…第二电极，L1、L11、L12、L13、L21、L22、L23、L2n…光，L2…反射光，L3…透射光，Ob…分析对象试样，M11、M12、M16…磁化
具体实施方式
以下，一边适当参照附图一边对实施方式进行详细地说明。以下的说明中使用的附图中，为了容易理解特征，有时为了方便起见而将成为特征的部分放大表示，各构成要素的尺寸比例等有时与实际不同。以下的说明中例示的材料、尺寸等为一例，本发明不限定于此，能够在实现本发明的效果的范围内适当地变更并实施。
对方向进行定义。将磁性元件10的层叠方向设为z方向，将与z方向正交的面内的一个方向设为x方向，将与x方向及z方向正交的方向设为y方向。以下，有时将+z方向表达为“上”，将-z方向表达为“下”。+z方向为从第二电极E2朝向第一电极E1的方向。上下不一定与施加重力的方向一致。
第一实施方式
图1是第一实施方式的分析***的框图。分析***200例如具备分析装置100和信息存储装置110。分析***200对分析装置100利用磁性元件检测到的由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光的数据、和保存于信息存储装置110的数据进行对照，识别分析对象试样Ob的信息。
分析装置100检测由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光。图1所示的分析装置100检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2。分析装置100例如为分光分析装置。
在信息存储装置110中保存有数据。信息存储装置110例如为外部存储器。分析装置100和信息存储装置110之间的访问可以是无线，也可以是有线。另外，如图2所示的分析***200A那样，信息存储装置110也可以是容纳在分析装置100A内的内部存储器。
分析装置100例如具备光源1、光检测装置2、试样设置部3以及信号处理部4。
光源1射出光L1。分析装置100对分析对象试样Ob照射来自光源1的光L1。来自光源1的光L1向分析对象试样Ob照射。本说明书中的光不限于可见光，还包含波长比可见光长的红外线、或波长比可见光短的紫外线。可见光的波长例如为380nm以上且小于800nm。红外线的波长例如为800nm以上1mm以下。紫外线的波长例如为200nm以上且小于380nm。
光源1可以是如激光二极管等激光元件那样的射出单一波长的光的光源，也可以是如白色光源那样射出具有连续光谱的光的光源。例如，在分析装置100是分析由分析对象试样Ob引起的散射光的波长的位移的拉曼分光装置的情况下，优选使用激光元件作为光源1。激光元件例如射出300nm以上2000nm以下的波长的光。另外，例如，在分析装置100是分析由分析对象试样Ob引起的红外光的吸收的红外分光装置的情况下，优选使用射出在红外线区域具有连续光谱的光的光源作为光源1。光源1在使用时与电源连接。电源也可以在光源1的内部。
试样设置部3是设置分析对象试样Ob的部分。详情在后详述，但也可以没有试样设置部3。分析对象试样Ob没有特别限制，例如为药品等化学物质、细胞、病毒、血液等。
光检测装置2将由分析对象试样Ob反射的反射光L2替换为电信号。光检测装置2的具体结构在后详述。
向信号处理部4输入来自光检测装置2的信号S1。信号处理部4例如具有信号接收部和处理器。信号接收部为信号处理部4的输入端子。信号接收部例如也可以还具备将输入至输入端子的信号放大的放大器。处理器例如是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)。处理器例如基于来自光检测装置2的信号S1，检测反射光L2的数据，并进行检测到的反射光L2的数据和保存于信息存储装置110的数据的对照。信号处理部4例如向外部输出对照结果。信号处理部4也可以将检测到的反射光L2的数据直接向外部输出。例如，在分析装置100是拉曼分光装置的情况下，分析装置100检测的由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光的数据及保存于信息存储装置110的数据例如是拉曼光谱。例如，在分析装置100是红外分光装置的情况下，分析装置100检测的由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光的数据及保存于信息存储装置110的数据例如是IR光谱。
图3是第一实施方式的光检测装置2的截面图。光检测装置2具备磁性元件10、分光器50、透镜R、电路基板91以及配线层95。
电路基板91例如具有模拟数字转换器92和输出端子93。从磁性元件10输出的电信号由模拟数字转换器92替换成数字数据，并从输出端子93输出。输出端子93例如与信号处理部4连接。
配线层95例如形成在电路基板91上。配线层95具有多个配线96。在多个配线96之间有层间绝缘膜97。配线96将磁性元件10的各个与电路基板91之间、形成于电路基板91的各运算电路之间电连接。磁性元件10的各个与电路基板91例如经由沿z方向贯通层间绝缘膜97的贯通配线连接。通过缩短磁性元件10的各个与电路基板91之间的配线间距离，能够减少噪声。
配线96具有导电性。配线96为例如A1、Cu等。层间绝缘膜97是将多层配线的配线间或元件间绝缘的绝缘体。层间绝缘膜97例如为Si、A1、Mg的氧化物、氮化物、氮氧化物，能够使用与后述的绝缘层30同样的材料。
磁性元件10例如形成在配线层95上。磁性元件10例如有多个。多个磁性元件10例如在配线层95上排列成列状。多个磁性元件10也可以排列成矩阵状。向磁性元件10照射由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光。分析装置100利用磁性元件10检测由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光。第一实施方式的分析装置100利用图3所示的磁性元件10，检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2。磁性元件10的详情在后详述。
透镜R将光朝向磁性元件10聚集。透过透镜R而聚集的光向磁性元件10照射。在图3中，在一个透镜R的下方配置有一个磁性元件10，但也可以在一个透镜R的下方配置多个磁性元件10。
分光器50对由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光进行分光。反射光或透射光经由分光器50向多个磁性元件10照射。例如，如图3所示，分光器50对反射光L2进行分光。分光器50例如为针对每个波长将反射光L2分光为光L21、光L22、光L23的波长分散型的分光器。分光器50例如为棱镜、衍射光栅等。衍射光栅例如为闪耀衍射光栅、全息衍射光栅、层流衍射光栅。
磁性元件10为用于检测由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光的光检测元件。经由分光器50向多个磁性元件10分别照射由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光。经由分光器50向图3所示的多个磁性元件10分别照射由分析对象试样Ob反射的反射光L2。向图3所示的多个磁性元件10分别照射由分光器50进行了分光的光。例如，向一个磁性元件10照射光L21，向另一个磁性元件10照射光L22，向又一个磁性元件10照射光L23。
图4是第一实施方式的磁性元件10的截面图。在图4中，用箭头表示铁磁性体的后述的初始状态下的磁化的方向。
磁性元件10至少具有第一铁磁性层11、第二铁磁性层12以及间隔层13。间隔层13位于第一铁磁性层11和第二铁磁性层12之间。磁性元件10除了这些以外，还可以具有缓冲层14、籽晶层15、铁磁性层16、磁耦合层17、垂直磁化感应层18、和覆盖层19。缓冲层14、籽晶层15、铁磁性层16及磁耦合层17位于第二铁磁性层12和第二电极E2之间，垂直磁化感应层18及覆盖层19位于第一铁磁性层11和第一电极E1之间。磁性元件10的周围被绝缘层30覆盖。绝缘层30位于第一电极E1和第二电极E2之间。
磁性元件10例如为间隔层13由绝缘材料构成的MTJ(Magnetic Tunnel Junction，磁性隧道结)元件。磁性元件10在照射来自外部的光时，电阻值变化。磁性元件10根据第一铁磁性层11的磁化M11的状态和第二铁磁性层12的磁化M12的状态的相对变化，z方向的电阻值(使电流沿z方向流通时的电阻值)变化。这样的元件也被称为磁阻效应元件。
第一铁磁性层11是如果从外部照射光则磁化的状态变化的光检测层。第一铁磁性层11也被称为磁化自由层。磁化自由层是包含在施加来自规定的外部的能量时磁化的状态变化的磁性体的层。来自规定的外部的能量例如为从外部照射的光、沿磁性元件10的层叠方向流通的电流、外部磁场。第一铁磁性层11的磁化M11根据照射的光的强度而状态变化。
第一铁磁性层11包含铁磁性体。第一铁磁性层11至少包含例如Co、Fe或Ni等磁性元素中的任一种。第一铁磁性层11也可以与如上所述的磁性元素一起包含B、Mg、Hf、Gd等元素。第一铁磁性层11例如也可以是包含磁性元素和非磁性元素的合金。第一铁磁性层11也可以由多个层构成。第一铁磁性层11例如为CoFeB合金、由Fe层夹持CoFeB合金层的层叠体、由CoFe层夹持CoFeB合金层的层叠体。一般而言，“铁磁性”包含“亚铁磁性”。第一铁磁性层11也可以显示亚铁磁性。另一方面，第一铁磁性层11也可以显示不是亚铁磁性的铁磁性。例如，CoFeB合金显示不是亚铁磁性的铁磁性。
第一铁磁性层11可以是在膜面内方向(xy面内的任一方向)具有易磁化轴的面内磁化膜，也可以是在膜法线方向(z方向)具有易磁化轴的垂直磁化膜。
第一铁磁性层11的膜厚例如为1nm以上5nm以下。第一铁磁性层11的膜厚例如优选为1nm以上2nm以下。在第一铁磁性层11为垂直磁化膜的情况下，如果第一铁磁性层11的膜厚薄，则来自处于第一铁磁性层11的上下的层的垂直磁各向异性施加效果增强，第一铁磁性层11的垂直磁各向异性提高。即，如果第一铁磁性层11的垂直磁各向异性高，则磁化M11要沿z方向返回的力增强。另一方面，如果第一铁磁性层11的膜厚厚，则来自处于第一铁磁性层11的上下的层的垂直磁各向异性施加效果相对减弱，第一铁磁性层11的垂直磁各向异性减弱。
如果第一铁磁性层11的膜厚变薄，则作为铁磁性体的体积变小，如果变厚，则作为铁磁性体的体积变大。施加来自外部的能量时的第一铁磁性层11的磁化的易反应性与第一铁磁性层11的磁各向异性(Ku)和体积(V)的积(KuV)成反比例。即，如果第一铁磁性层11的磁各向异性和体积的积变小，则相对于光的反应性提高。从这样的观点来看，为了提高相对于光的反应，优选在适当地设计第一铁磁性层11的磁各向异性的基础上减小第一铁磁性层11的体积。
在第一铁磁性层11的膜厚比2nm厚的情况下，例如也可以将由Mo、W构成的***层设置在第一铁磁性层11内。即，也可以将沿z方向依次层叠有铁磁性层、***层、铁磁性层的层叠体设为第一铁磁性层11。由于***层和铁磁性层的界面处的界面磁各向异性而第一铁磁性层11整体的垂直磁各向异性提高。***层的膜厚例如为0.1nm～1.0nm。
第二铁磁性层12为磁化固定层。磁化固定层是由在施加来自规定的外部的能量时磁化的状态与磁化自由层相比不易变化的磁性体构成的层。例如，磁化固定层在施加来自规定的外部的能量时磁化的方向与磁化自由层相比不易变化。另外，例如，磁化固定层在施加来自规定的外部的能量时磁化的大小与磁化自由层相比不易变化。第二铁磁性层12的矫顽力例如大于第一铁磁性层11的矫顽力。第二铁磁性层12例如在与第一铁磁性层11相同的方向上具有易磁化轴。第二铁磁性层12可以是面内磁化膜，也可以是垂直磁化膜。第二铁磁性层12的膜厚例如为1nm以上5nm以下。
构成第二铁磁性层12的材料例如与第一铁磁性层11相同。第二铁磁性层12例如也可以是0.4nm～1.0nm的厚度的Co和0.4nm～1.0nm的厚度的Pt交替层叠数次的多层膜。第二铁磁性层12例如也可以是0.4nm～1.0nm的厚度的Co、0.1nm～0.5nm的厚度的Mo、0.3nm～1.0nm的厚度的CoFeB合金、0.3nm～1.0nm的厚度的Fe依次层叠而成的层叠体。
第二铁磁性层12的磁化例如也可以通过与夹持磁耦合层17的铁磁性层16的磁耦合而固定。在该情况下，也有时将第二铁磁性层12、磁耦合层17及铁磁性层16合并的层称为磁化固定层。磁耦合层17及铁磁性层16的详情在后详述。
间隔层13为配置于第一铁磁性层11和第二铁磁性层12之间的层。间隔层13以由导电体、绝缘体或者半导体构成的层、或在绝缘体中包含由导体构成的通电点的层构成。间隔层13例如为非磁性层。间隔层13的膜厚能够根据后述的初始状态下的第一铁磁性层11的磁化和第二铁磁性层12的磁化的取向方向进行调整。
例如，在间隔层13由绝缘体构成的情况下，磁性元件10具有由第一铁磁性层11、间隔层13以及第二铁磁性层12构成的磁隧道结(MTJ：Magnetic Tunnel Junction)。这样的元件被称为MTJ元件。在该情况下，磁性元件10能够表现隧道磁阻(TMR：TunnelMagnetoresistance)效应。例如，在间隔层13由金属构成的情况下，磁性元件10能够表现巨磁阻(GMR：Giant Magnetoresistance)效应。这样的元件被称为GMR元件。磁性元件10根据间隔层13的构成材料，为MTJ元件、GMR元件等有时称呼不同，但也总称为磁阻效应元件。
在间隔层13由绝缘材料构成的情况下，能够将包含氧化铝、氧化镁、氧化钛或氧化硅等的材料用作间隔层13的材料。另外，这些绝缘材料也可以包含A1、B、Si、Mg等元素、或Co、Fe、Ni等磁性元素。调整间隔层13的膜厚，使得在第一铁磁性层11和第二铁磁性层12之间表现高的TMR效应，由此，获得高的磁阻变化率。为了高效地利用TMR效应，间隔层13的膜厚可以设为0.5～5.0nm左右，也可以设为1.0～2.5nm左右。
在由非磁性导电材料构成间隔层13的情况下，能够使用Cu、Ag、Au或Ru等导电材料。为了高效地利用GMR效应，间隔层13的膜厚可以设为0.5～5.0nm左右，也可以设为2.0～3.0nm左右。
在由非磁性半导体材料构成间隔层13的情况下，能够使用氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化锗、氧化镓或ITO等材料。在该情况下，间隔层13的膜厚也可以设为1.0～4.0nm左右。
在应用非磁性绝缘体中包含由导体构成的通电点的层作为间隔层13的情况下，也可以设为在由氧化铝或氧化镁构成的非磁性绝缘体中包含由Cu、Au、A1等非磁性的导体构成的通电点的结构。另外，也可以由Co、Fe、Ni等磁性元素构成导体。在该情况下，间隔层13的膜厚也可以设为1.0～2.5nm左右。通电点例如为从与膜面垂直的方向观察时的直径为1nm以上5nm以下的柱状体。
铁磁性层16例如与第二铁磁性层12磁耦合。磁耦合例如为反铁磁性的耦合，通过RKKY相互作用而产生。第二铁磁性层12的磁化M12的方向和铁磁性层16的磁化M16的方向为反平行的关系。构成铁磁性层16的材料例如与第一铁磁性层11相同。
磁耦合层17位于第二铁磁性层12和铁磁性层16之间。磁耦合层17例如为Ru、Ir等。
缓冲层14是缓和不同的结晶间的晶格失配的层。缓冲层14例如为包含选自Ta、Ti、Zr及Cr中的至少一种元素的金属、或包含选自Ta、Ti、Zr及Cu中的至少一种元素的氮化物。更具体而言，缓冲层14例如为Ta(单质)、NiCr合金、TaN(氮化钽)、CuN(氮化铜)。缓冲层14的膜厚例如为1nm以上5nm以下。缓冲层14例如为非晶质。缓冲层14例如位于籽晶层15和第二电极E2之间，与第二电极E2相接。缓冲层14抑制第二电极E2的晶体结构影响第二铁磁性层12的晶体结构。
籽晶层15提高层叠在籽晶层15上的层的结晶性。籽晶层15例如位于缓冲层14和铁磁性层16之间，且处于缓冲层14上。籽晶层15例如为Pt、Ru、Zr、NiFeCr。籽晶层15的膜厚例如为1nm以上5nm以下。
覆盖层19处于第一铁磁性层11和第一电极E1之间。覆盖层19也可以包含层叠在第一铁磁性层11上且与第一铁磁性层11相接的垂直磁化感应层18。覆盖层19在工艺过程中防止向下层的损坏，并且在退火时提高下层的结晶性。覆盖层19的膜厚例如为10nm以下，以向第一铁磁性层11照射足够的光。
垂直磁化感应层18感应第一铁磁性层11的垂直磁各向异性。垂直磁化感应层18例如为氧化镁、W、Ta、Mo等。在垂直磁化感应层18为氧化镁的情况下，为了提高导电性，优选氧化镁缺氧。垂直磁化感应层18的膜厚例如为0.5nm以上5.0nm以下。
磁性元件10的形状为柱状。磁性元件10的形状可以是圆柱，也可以是棱柱。在从z方向观察时，磁性元件10的宽度例如能够设为10nm以上2000nm以下。在从z方向观察时，磁性元件10的宽度也可以设为30nm以上500nm以下。磁性元件10的z方向的长度例如能够设为30nm以上100nm以下。这样，因为能够使作为光检测元件的磁性元件10的大小与例如光电倍增管这样的现有的光检测器相比非常小，所以能够将分析装置100小型化。
绝缘层30例如为Si、A1、Mg的氧化物、氮化物、氮氧化物。绝缘层30例如为氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、碳化硅(SiC)、氮化铬、碳氮化硅(SiCN)、氧氮化硅(SiON)、氧化铝(A12O3)、氧化锆(ZrOx)等。
第一电极E1例如配置于向磁性元件10照射光的一侧。反射光L2的一部分(例如，光L21、光L22、光L23中的任一个)从第一电极E1侧向磁性元件10照射，至少向第一铁磁性层11照射。第一电极E1由具有导电性的材料构成。第一电极E1例如为相对于使用波段的光具有透过性的透明电极。第一电极E1例如优选透过使用波段的光的80％以上。第一电极E1例如为氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟镓锌(IGZO)等氧化物。第一电极E1也可以设为在这些氧化物的透明电极材料中具有多个柱状金属的结构。不必须使用如上所述的透明电极材料作为第一电极E1，也可以通过以薄的膜厚使用Au、Cu或A1等金属材料，使照射的光到达第一铁磁性层11。在将金属用作第一电极E1的材料的情况下，第一电极E1的膜厚例如为3～10nm。另外，第一电极E1也可以在照射光的照射面上具有防反射膜。
第二电极E2处于隔着磁性元件10与第一电极E1相反的一侧。第二电极E2由具有导电性的材料构成。第二电极E2由例如Cu、A1或Au等金属构成。也可以在这些金属的上下层叠Ta或Ti。另外，也可以使用Cu和Ta的层叠膜、Ta和Cu和Ti的层叠膜、Ta和Cu和TaN的层叠膜。另外，作为第二电极E2，也可以使用TiN或TaN。第二电极E2的膜厚例如为200nm～800nm。
第二电极E2也可以相对于向磁性元件10照射的光具有透过性。作为第二电极E2的材料，也可以与第一电极E1同样地使用例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟镓锌(IGZO)等氧化物的透明电极材料。在从第一电极E1照射光的情况下，也有时由于光的强度而光到达第二电极E2，但在该情况下，通过第二电极E2包含氧化物的透明电极材料而构成，与第二电极E2由金属构成的情况相比，能够抑制第二电极E2和与其相接的层的界面上的光的反射。
接着，对第一实施方式的分析***200的动作进行说明。首先，从光源1射出光L1。光L1的一部分向分析对象试样Ob照射。由分析对象试样Ob反射的反射光L2向光检测装置2照射。
照射到光检测装置2的反射光L2由分光器50例如按照每个波长进行分光。分光后的光L21、L22、L23例如分别向分别不同的磁性元件10照射。光L21、L22、L23也可以分别由透镜R聚光。
例如，如果向磁性元件10中的任一个照射光L21、L22、L23中的任一个，则从该磁性元件10产生输出电压。即，磁性元件10将照射的光替换为电信号。
来自磁性元件10的输出电压根据向第一铁磁性层11照射的光的强度而变化。有助于来自磁性元件10的输出电压的变化的是第一铁磁性层11、第二铁磁性层12及间隔层13的层叠方向的电阻值变化。来自磁性元件10的输出电压由于光的照射而变化的严格的机理尚未明确，但例如考虑以下的两个机理。
图5A～图5D是用于对磁性元件10的动作例的第一机理进行说明的图。图5A～图5D的上方的图表中，纵轴为向第一铁磁性层11照射的光的强度，横轴为时间。图5A～图5D的下方的图表中，纵轴为磁性元件10的z方向的电阻值，横轴为时间。在图5A～图5D中，仅抽出磁性元件10中的第一铁磁性层11、第二铁磁性层12及间隔层13进行图示。
首先，在向第一铁磁性层11照射第一强度的光的状态(以下，称为初始状态)下，第一铁磁性层11的磁化M11和第二铁磁性层12的磁化M12处于平行的关系，磁性元件10的z方向的电阻值表示第一电阻值R1，来自磁性元件10的输出电压的大小表示第一值。第一强度也可以是向第一铁磁性层11照射的光的强度为零的情况。
通过使感应电流Is沿磁性元件10的z方向流通，在磁性元件10的z方向的两端产生电压，根据该电压值使用欧姆定律求出磁性元件10的z方向的电阻值。来自磁性元件10的输出电压产生于第一电极E1和第二电极E2之间。在图5A～图5D所示的例子的情况下，使感应电流Is从第一铁磁性层11朝向第二铁磁性层12流通。通过使感应电流Is沿该方向流通，与第二铁磁性层12的磁化M12相同方向的自旋转移扭矩对于第一铁磁性层11的磁化M11起作用，在初始状态下，磁化M11和磁化M12平行。另外，通过使感应电流Is沿该方向流通，能够防止第一铁磁性层11的磁化M11在动作时反转。
接着，向第一铁磁性层11照射的光的强度变化。第一铁磁性层11的磁化M11由于光的照射产生的来自外部的能量而从初始状态倾斜。未向第一铁磁性层11照射光的状态下的第一铁磁性层11的磁化M11的方向和照射光的状态下的磁化M11的方向的角度均大于0°且小于90°。
如果第一铁磁性层11的磁化M11从初始状态倾斜，则磁性元件10的z方向的电阻值从初始状态变化。而且，来自磁性元件10的输出电压从初始状态变化。例如，根据第一铁磁性层11的磁化M11的倾斜，磁性元件10的z方向的电阻值变化为第二电阻值R2、第三电阻值R3、第四电阻值R4，来自磁性元件10的输出电压变化为第二值、第三值、第四值。电阻值按照第一电阻值R1、第二电阻值R2、第三电阻值R3、第四电阻值R4的顺序变大。第二电阻值R2、第三电阻值R3、第四电阻值R4分别为磁化M11和磁化M12平行时的电阻值(第一电阻值R1)与磁化M11和磁化M12反平行时的电阻值之间。来自磁性元件10的输出电压按照第一值、第二值、第三值、第四值的顺序变大。
就磁性元件10而言，在向第一铁磁性层11照射的光的强度变化时，来自磁性元件10的输出电压(磁性元件10的z方向的电阻值)变化。例如，如果将第一值(第一电阻值R1)规定为“0”，将第二值(第二电阻值R2)规定为“1”，将第三值(第三电阻值R3)规定为“2”，将第四值(第四电阻值R4)规定为“3”，则能够从磁性元件10读出4值的信息。即，通过规定向第一铁磁性层11照射的光的强度与来自磁性元件10的输出电压的对应关系，能够将光的强度作为输出电压进行检测。在此，作为一例，示出了读出4值的情况，但通过来自磁性元件10的输出电压(磁性元件10的电阻值)的阈值的设定，能够自由地设计读出的值的数量。另外，也可以直接利用磁性元件10的输出电压的模拟值，将模拟变化的光强度作为模拟的输出电压进行检测。
与第二铁磁性层12的磁化M12相同方向的自旋转移扭矩作用于第一铁磁性层11的磁化M11。因此，在未向第一铁磁性层11照射光的情况下，从初始状态倾斜的磁化M11返回到与磁化M12平行的状态。如果磁化M11和磁化M12返回到平行状态，则磁性元件10的z方向的电阻值返回到第一电阻值R1。
在此，以在初始状态下磁化M11和磁化M12平行的情况为例进行了说明，但在初始状态下，磁化M11和磁化M12也可以反平行。在该情况下，磁化M11越倾斜(磁化M11从初始状态的角度变化越大)，磁性元件10的z方向的电阻值越小。在初始状态下磁化M11和磁化M12反平行的情况下，感应电流Is优选从第二铁磁性层12朝向第一铁磁性层11流通。通过使感应电流Is沿该方向流通，与第二铁磁性层12的磁化M12相反方向的自旋转移扭矩对于第一铁磁性层11的磁化M11起作用，在初始状态下，磁化M11和磁化M12反平行。
图6A～图6D是用于对磁性元件10的动作例的第二机理进行说明的图。图6A～图6D的上方的图表中，纵轴为向第一铁磁性层11照射的光的强度，横轴为时间。图6A～图6D的下方的图表中，纵轴为磁性元件10的z方向的电阻值，横轴为时间。
图6A～图6D所示的初始状态下的磁化M11和磁化M12的状态与图5A～图5D所示的初始状态下的磁化M11和磁化M12的状态相同。在图6A～图6D所示的例子的情况下，也优选使感应电流Is从第一铁磁性层11朝向第二铁磁性层12流通。通过使感应电流Is沿该方向流通，与第二铁磁性层12的磁化M12相同方向的自旋转移扭矩对于第一铁磁性层11的磁化M11起作用，在初始状态下，磁化M11和磁化M12平行。
接着，向第一铁磁性层11照射的光的强度变化。第一铁磁性层11的磁化M11的大小由于光的照射产生的来自外部的能量而从初始状态变小。如果第一铁磁性层11的磁化M11从初始状态变小，则磁性元件10的z方向的电阻值变化。而且，来自磁性元件10的输出电压变化。例如，根据第一铁磁性层11的磁化M11的大小，磁性元件10的z方向的电阻值变化为第二电阻值R2、第三电阻值R3、第四电阻值R4，来自磁性元件10的输出电压变化为第二值、第三值、第四值。电阻值按照第一电阻值R1、第二电阻值R2、第三电阻值R3、第四电阻值R4的顺序变大。来自磁性元件10的输出电压按照第一值、第二值、第三值、第四值的顺序变大。因此，与图5A～图5D的情况同样地，通过规定向第一铁磁性层11照射的光的强度与来自磁性元件10的输出电压的对应关系，能够将光的强度作为输出电压进行检测。
另外，在第二机理的情况下，也与第一机理的情况同样地，如果向第一铁磁性层11照射的光的强度返回到第一强度，则第一铁磁性层11的磁化M11的状态返回到初始状态的状态。
在图6A～图6D中，也可以在初始状态下将磁化M11和磁化M12设为反平行。在该情况下，磁化M11的大小越小，磁性元件10的z方向的电阻值越小。在初始状态下磁化M11和磁化M12反平行的情况下，感应电流Is优选从第二铁磁性层12朝向第一铁磁性层11流通。
另外，至此例示了在初始状态下磁化M11和磁化M12平行或反平行的情况，但在初始状态下磁化M11和磁化M12也可以正交。例如，在初始状态下第一铁磁性层11是磁化M11在xy平面的任一方向上取向的面内磁化膜，第二铁磁性层12是磁化M12在z方向上取向的垂直磁化膜的情况符合该情况。通过磁各向异性，磁化M11在xy面内的任一方向上取向，磁化M12在z方向上取向，由此，在初始状态下磁化M11和磁化M12正交。
图7A～图7D及图8A～图8D是用于对第一实施方式的磁性元件10的动作的另一例进行说明的图。在图7A～图7D及图8A～图8D中，仅抽出磁性元件10中的第一铁磁性层11、第二铁磁性层12及间隔层13进行图示。图7A～图7D和图8A～图8D中，向磁性元件10施加的感应电流Is的流通方向不同。图7A～图7D中，使感应电流Is从第一铁磁性层11朝向第二铁磁性层12流通。图8A～图8D中，使感应电流Is从第二铁磁性层12朝向第一铁磁性层11流通。
在图7A～图7D及图8A～图8D中的任一情况下，通过感应电流Is在磁性元件10中流通，在初始状态下自旋转移扭矩对磁化M11起作用。在图7A～图7D的情况下，自旋转移扭矩起作用，使得磁化M11与第二铁磁性层12的磁化M12平行。在图8A～图8D的情况下，自旋转移扭矩起作用，使得磁化M11与第二铁磁性层12的磁化M12反平行。在图7A～图7D及图8A～图8D中的任一情况下，在初始状态下，因为相对于磁化M11的磁各向异性产生的作用大于自旋转移扭矩的作用，所以磁化M11朝向xy面内的任一方向。
如果向第一铁磁性层11照射的光的强度变大，则第一铁磁性层11的磁化M11由于光的照射产生的来自外部的能量而从初始状态倾斜。其原因在于，对磁化M11施加的光的照射产生的作用和自旋转移扭矩产生的作用之和大于磁化M11的磁各向异性产生的作用。如果向第一铁磁性层11照射的光的强度变大，则图7A～图7D的情况下的磁化M11以与第二铁磁性层12的磁化M12平行的方式倾斜，图8A～图8D的情况下的磁化M11以与第二铁磁性层12的磁化M12反平行的方式倾斜。因为作用于磁化M11的自旋转移扭矩的方向不同，所以图7A～图7D和图8A～图8D中的磁化M11的倾斜方向不同。
如果向第一铁磁性层11照射的光的强度变大，则在图7A～图7D的情况下，磁性元件10的电阻值变小，来自磁性元件10的输出电压变小。在图8A～图8D的情况下，磁性元件10的电阻值变大，来自磁性元件10的输出电压变大。
如果向第一铁磁性层11照射的光的强度返回到第一强度，则第一铁磁性层11的磁化M11的状态通过相对于磁化M11的磁各向异性产生的作用返回到初始状态的状态。
在此举出第一铁磁性层11为面内磁化膜，第二铁磁性层12为垂直磁化膜的例子进行了说明，但其关系也可以相反。即，也可以是，在初始状态下，磁化M11在z方向上取向，磁化M12在xy面内的任一方向上取向。
也可以是，多个磁性元件10中的至少一个的元件结构与其它磁性元件10不同。例如，也可以根据照射的光的波长，使每个磁性元件10的元件结构不同。多个磁性元件10的元件结构也可以彼此相同。磁性元件10的第一铁磁性层11的磁化M11的状态相对于包含紫外线、可见光及红外线的宽波长的光，根据照射的光的强度而变化，因此，能够使多个磁性元件10的元件结构彼此相同。
各个磁性元件10例如将波长不同的光L21、光L22、光L23分别替换为电信号。其结果，从光检测装置2输出与反射光L2的照射对应的信号S1。信号S1例如是来自各个磁性元件10的输出电压，是与波长不同的光L21、光L22、光L23各自的强度对应的信号。
信号S1向信号处理部4发送。信号处理部4监视信号S1，并将其存储于存储器。信号处理部4将基于存储的信号S1的反射光L2的数据和保存于信息存储装置110的数据进行对照。保存于信息存储装置110的数据例如为预先采样的辞典数据。基于两个数据的对照结果，信号处理部4识别分析对象试样Ob的信息，并将其向外部输出。
另外，为了不进行精密的光轴调整，而由磁性元件10容易地检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光，也可以将包含多个磁性元件10的磁性元件组G1配置成二维阵列状。图9为第一实施方式的光检测装置2中的磁性元件10的配置的一例。如图9所示，通过以二维阵列状配置多个磁性元件组G1，即使不进行精密的光轴调整，也能向配置成二维阵列状的多个磁性元件组G1中的至少一个磁性元件组G1照射由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光。信号处理部4使用来自照射了由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光的磁性元件组G1的电信号，识别分析对象试样Ob的信息，并将其向外部输出。
如上所述，第一实施方式的分析***200通过分析装置100利用磁性元件10检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2，并将其结果和保存于信息存储装置110的数据进行对照，能够识别分析对象试样Ob的信息。
另外，第一铁磁性层11的体积越小，第一铁磁性层11的磁化M11越容易相对于光的照射变化。即，第一铁磁性层11的体积越小，第一铁磁性层11的磁化M11越容易由于光的照射而倾斜，或者越容易由于光的照射而变小。换句话说，如果减小第一铁磁性层11的体积，则即使以微小的光量的光也能够改变磁化M11。
更确切地说，磁化M11的易变性由第一铁磁性层11的磁各向异性(Ku)和体积(V)之积(KuV)的大小决定。KuV越小，即使是更微小的光量，磁化M11也变化，KuV越大，如果不是更大的光量，则磁化M11不变化。即，根据在应用程序中使用的从外部照射的光的光量，设计第一铁磁性层11的KuV。在假设如极微量的超微小的光量、光子检测的情况下，通过减小第一铁磁性层11的KuV，能够进行这些微小的光量的光的检测。因为在现有的pn结的半导体中难以减小元件尺寸，所以这样的微小的光量的光的检测是大的优点。即，为了减小KuV，通过减小第一铁磁性层11的体积、即减小元件面积或减薄第一铁磁性层11的膜厚，也能够进行光子检测。
第二实施方式
第二实施方式的分析***的光检测装置的具体结构与第一实施方式的分析***200不同。图10是第二实施方式的光检测装置2A的截面图。光检测装置2A具备磁性元件10、分光器51、透镜R、电路基板91以及配线层95。在光检测装置2A中，对与光检测装置2同样的结构标注同样的符号，并省略说明。
分光器51对由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光进行分光。例如，如图10所示，分光器51对反射光L2进行分光。例如，反射光L2经由分光器51向至少一个磁性元件10照射。磁性元件10的数量可以是一个，也可以是多个。在磁性元件10的数量是多个的情况下，与图9的情况同样地，可以将多个磁性元件10配置成二维阵列状，也可以将包含多个磁性元件10的磁性元件组G1配置成二维阵列状。分光器51能够变更相对于xy平面的倾斜角。分光器51例如能够以xy平面的任一方向为轴旋转。根据分光器51相对于xy平面的倾斜角，向磁性元件10照射的光L2n的波长变化。光L2n是由分光器51分光的反射光L2的一部分。
照射至光检测装置2A的反射光L2由分光器51分光为例如特定的波长的光L2n。分光后的光L2n例如向磁性元件10照射。向磁性元件10照射的光L2n的波长例如能够通过改变分光器51的倾斜角来变更。
例如，如果向磁性元件10照射光L2n，则从该磁性元件10产生输出电压。即，磁性元件10将照射的光替换为电信号。例如，如果在改变分光器51的倾斜角的同时向磁性元件10照射光L2n，则根据分光器51的倾斜角而不同波长的光向磁性元件10照射。磁性元件10针对照射的光L2n的每个波长输出与光L2n的强度对应的输出电压。
光检测装置2A根据来自磁性元件10的输出电压，产生与光L2n的强度对应的信号S1。信号S1为来自磁性元件10的输出电压，例如，通过向磁性元件10照射的光L2n的强度针对每个波长变化而变化。信号处理部4针对向磁性元件10照射的光L2n的每个波长将信号S1存储于存储器。信号处理部4将基于存储的信号S1的反射光L2的数据和保存于信息存储装置110的数据进行对照。保存于信息存储装置110的数据例如是事前采样的辞典数据。基于两个数据的对照结果，信号处理部4识别分析对象试样Ob的信息，并将其向外部输出。
另外，为了不进行精密的光轴调整，而由磁性元件10容易地检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光，也可以将多个磁性元件10配置成二维阵列状。在光检测装置2A中，通过以二维阵列状配置多个磁性元件10，即使不进行精密的光轴调整，也向配置成二维阵列状的多个磁性元件10中的至少一个磁性元件10照射由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光。信号处理部4使用来自照射了由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光的磁性元件10的电信号，识别分析对象试样Ob的信息，并将其向外部输出。
第二实施方式的分析***通过分析装置利用磁性元件10检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2，并将其结果和保存于信息存储装置110的数据进行对照，能够识别分析对象试样Ob的信息。
第三实施方式
第三实施方式的分析***的光检测装置的具体结构与第一实施方式的分析***200不同。图11是第三实施方式的光检测装置2B的截面图。光检测装置2B具备磁性元件10、波长滤波器60、透镜R、电路基板91以及配线层95。在光检测装置2B中，对与光检测装置2同样的结构标注同样的符号，并省略说明。
波长滤波器60有多个。波长滤波器60使限定于特定的波段的光透过。磁性元件10有多个。与各个波长滤波器60对应地配置至少一个磁性元件10。图11所示的光检测装置2B在一个波长滤波器60的下方配置有一个磁性元件10，但也可以在一个波长滤波器60的下方配置多个磁性元件10。向磁性元件10照射透过波长滤波器60的光。反射光L2经由多个波长滤波器60的各个向与波长滤波器60分别对应地配置的至少一个磁性元件10照射。波长滤波器60例如为电介质多层膜。多个磁性元件10中的至少一个的元件结构也可以与其它磁性元件10不同。多个磁性元件10的元件结构也可以彼此相同。
多个波长滤波器60中的至少一个的透射波段与其它波长滤波器60不同。图11所示的光检测装置2B具有三个波长滤波器61、62、63作为波长滤波器60，例如波长滤波器61、62、63的透射波段互相不同。图11所示的光检测装置2B具有三个波长滤波器61、62、63作为波长滤波器60，但只要透射波段不同的波长滤波器的数量或各个波长滤波器的透射波长带宽根据由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光的想要检测的数据设计即可。例如，在拉曼分光分析的情况下，光检测装置2B只要具备能够检测由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光的拉曼光谱的数量及透射波长带宽的波长滤波器即可。例如，在使用射出波长785nm的激光的光源1的拉曼分光分析的情况下，光检测装置2B例如也可以具备80个透射波段在波长785nm～低于1185nm的范围内，透射波长带宽为5nm，且透射波段的中心波长每5nm不同的波长滤波器。
照射至光检测装置2B的反射光L2经由波长滤波器60向磁性元件10的各个照射。因为波长滤波器60仅透过特定的波段的光，所以与波长滤波器60的透射波段对应的波段的光向磁性元件10的各个照射。
如果向磁性元件10照射反射光L2的一部分，则从该磁性元件10产生输出电压。如果向各个磁性元件10照射与波长滤波器60的透射波段对应的波段的光，则从各个磁性元件产生输出电压。各个磁性元件10针对照射的光的每个波段，输出与照射至磁性元件10的光的强度对应的输出电压。
光检测装置2B根据来自磁性元件10的输出电压，产生与照射至磁性元件10的光的强度对应的信号S1。信号S1为来自各个磁性元件10的输出电压。信号处理部4针对向磁性元件10照射的光的每个波段将信号S1存储于存储器。信号处理部4将基于存储的信号S1的反射光L2的数据和保存于信息存储装置110的数据进行对照。保存于信息存储装置110的数据例如是预先采样的辞典数据。基于两个数据的对照结果，信号处理部4识别分析对象试样Ob的信息，并将其向外部输出。
另外，为了不进行精密的光轴调整，而由磁性元件10容易地检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光，也可以将包含多个磁性元件10及多个波长滤波器60的磁性元件组G2配置成二维阵列状。图12是第三实施方式的光检测装置2B中的磁性元件10及波长滤波器60的配置的一例。如图12所示，通过以二维阵列状配置多个磁性元件组G2，从而即使不进行精密的光轴调整，也向配置成二维阵列状的多个磁性元件组G2中的至少一个磁性元件组G2照射由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光。信号处理部4使用来自照射了由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光的磁性元件组G2的电信号，识别分析对象试样Ob的信息，并将其向外部输出。
第三实施方式的分析***通过分析装置利用磁性元件10检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2，并将其结果和保存于信息存储装置110的数据进行对照，能够识别分析对象试样Ob的信息。另外，第三实施方式的光检测装置2B因为也可以不具备第一实施方式所记载的分光器50，所以能够进一步小型化。
第四实施方式
图13是第四实施方式的分析***201的框图。在分析***201中，对与分析***200同样的结构标注同样的符号，并省略说明。
分析***201具备分析装置101和信息存储装置110。分析装置101例如具备光源1A、光检测装置2、试样设置部3以及信号处理部4。
光源1A具有射出激光的多个激光元件71、72、73。激光元件71、72、73的数量不限。多个激光元件71、72、73中的至少一个射出的激光的波长与其它激光元件不同。多个激光元件71、72、73分别射出例如300nm以上2000nm以下的波长的光。
从光源1A的激光元件71、72、73分别射出光L11、L12、L13。光L11、L12、L13例如波长互相不同。光L11、L12、L13的一部分向分析对象试样Ob照射并被反射。由分析对象试样Ob反射的反射光L2向光检测装置2照射。光检测装置2也可以替换为上述的光检测装置2A、2B。
向光检测装置2照射不同波长的光L11、L12、L13分别由分析对象试样Ob反射的反射光L2。光L11、L12、L13各自的反射光由分光器50例如按照每个波长分光，并向磁性元件10照射。分析装置101利用磁性元件10检测由分析对象试样Ob反射的反射光或透过了分析对象试样Ob的透射光。
第四实施方式的分析***通过分析装置101利用磁性元件10检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2，并对照其结果和保存于信息存储装置110的数据，能够识别分析对象试样Ob的信息。另外，通过从光源1A射出多个波长的光，能够更详细地识别分析对象试样Ob的信息。
第五实施方式
图14是第五实施方式的分析***202的框图。在分析***202中，对与分析***200同样的结构标注同样的符号，并省略说明。
分析***202具备分析装置102和信息存储装置110。分析装置102例如具备光源1、光检测装置2、试样设置部3以及信号处理部4。向光检测装置2照射透过了设置于试样设置部3的分析对象试样Ob的透射光L3。光检测装置2的磁性元件10检测透过了分析对象试样Ob的透射光。光检测装置2也可以替换为上述的光检测装置2A、2B。另外，光源1也可以替换为光源1A。
如果向分析对象试样Ob照射光L1，则其一部分作为透射光L3透过分析对象试样Ob。透射光L3向光检测装置2照射。照射至光检测装置2的透射光L3例如经由分光器50向至少一个磁性元件10照射。在光检测装置2B的情况下，照射至光检测装置2的透射光L3例如经由波长滤波器60的各个向与波长滤波器60分别对应地配置的至少一个磁性元件10照射。磁性元件10将照射的光替换为电信号。光检测装置2产生与照射至磁性元件10的光的强度对应的信号S2，并将其向信号处理部4发送。
信号处理部4监视信号S2，并将其存储于存储器。信号处理部4对照基于存储的信号S2的透射光L3的数据和保存于信息存储装置110的数据。基于两个数据的对照结果，信号处理部4识别分析对象试样Ob的信息，并将其向外部输出。
第五实施方式的分析***通过分析装置102利用磁性元件10检测透过了分析对象试样Ob的透射光L3，并对照其结果和保存于信息存储装置110的数据，能够识别分析对象试样Ob的信息。
第六实施方式
图15是第六实施方式的分析***203的框图。在分析***203中，对与分析***200同样的结构标注同样的符号，并省略说明。
分析***203具备分析装置103和信息存储装置110。分析装置103例如具备光源1、光检测装置2以及信号处理部4。光检测装置2也可以替换为上述的光检测装置2A、2B。另外，光源1也可以替换为光源1A。另外，在图15中，示出了向光检测装置2照射由分析对象试样Ob反射的反射光L2的例子，但也可以与图14同样地，向光检测装置2照射透过了分析对象试样Ob的透射光L3。
第六实施方式的分析***203通过分析装置103利用磁性元件10检测由分析对象试样Ob反射的反射光L2，并对照其结果和保存于信息存储装置110的数据，能够识别分析对象试样Ob的信息。分析装置103没有试样设置部，分析对象试样Ob处于分析装置103的外部。因此，能够不受分析对象试样Ob的大小等影响地进行测定。
另外，图16是使用第六实施方式的分析***203的便携式信息终端300的示意图。便携式信息终端300具有分析装置103和显示监视器120。分析***203对照分析装置103检测到的由分析对象试样Ob反射的反射光L2或透过了分析对象试样Ob的透射光L3的数据、和保存于外部的存储器的辞典数据，并将对照结果作为分析对象试样Ob的信息显示在显示监视器120上。
磁性元件10的第一铁磁性层11的磁化M11的状态相对于包含紫外线、可见光及红外线的宽波长的光，根据照射的光的强度而变化，因此，第一～第六实施方式的分析装置及分析***能够用于广泛的用途。
以上，本发明不限于上述的实施方式及变形例，在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、变更。
Claims (9)
1.一种分析装置，其中，
具备：
至少一个磁性元件，其具备第一铁磁性层、第二铁磁性层、以及被所述第一铁磁性层和所述第二铁磁性层夹持的间隔层；以及
光源，其射出光，
对分析对象试样照射来自所述光源的所述光，
利用所述至少一个磁性元件检测由所述分析对象试样反射的反射光或透过所述分析对象试样的透射光。
2.根据权利要求1所述的分析装置，其中，
还具备分光器，
所述反射光或所述透射光经由所述分光器向所述至少一个磁性元件照射。
3.根据权利要求2所述的分析装置，其中，
所述至少一个磁性元件是多个磁性元件，
所述反射光或所述透射光经由所述分光器向所述多个磁性元件照射。
4.根据权利要求1所述的分析装置，其中，
还具备多个波长滤波器，
所述至少一个磁性元件是多个磁性元件，
与所述多个波长滤波器分别对应地配置所述多个磁性元件中的至少一个，
所述反射光或所述透射光经由所述多个波长滤波器的各个向与波长滤波器分别对应地配置的至少一个所述磁性元件照射，所述多个波长滤波器中的至少一个的透射波段与其它波长滤波器不同。
5.根据权利要求1所述的分析装置，其中，
所述光源是射出激光的激光元件。
6.根据权利要求5所述的分析装置，其中，
所述光源具有射出激光的多个激光元件，
所述多个激光元件中的至少一个射出的激光的波长与其它激光元件不同。
7.根据权利要求5所述的分析装置，其中，
所述激光元件射出300nm以上2000nm以下的波长的光。
8.一种分析***，其中，
具备权利要求1～7中任一项所述的分析装置、和信息存储装置，
对所述分析装置利用所述磁性元件检测到的所述反射光或所述透射光的数据、和保存于所述信息存储装置中的数据进行对照，识别所述分析对象试样的信息。
9.一种便携式信息终端，其中，
具备：
权利要求8所述的分析***、和
显示所述分析对象试样的信息的显示监视器。
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