JP5379860B2 - 整列磁界を備えたgmrバイオセンサ - Google Patents
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Description
本発明が目指すことは、以下の目的に示すように、印加磁界の面内成分による悪影響を軽減しつつ、磁気ラベルの存在を検出することである。
b)保持層は、その漂遊磁界Bを分路させたり歪めたりしないように、磁気ラベルから十分に離れている(すなわち、垂直方向に離隔している)こと。
c)保持層とセンサアレイとの間隔は、センサアレイの大きさと比較して小さいこと。
d)保持層は、少なくともセンサアレイと同じ広がりをもつこと、すなわち、保持層によって覆われた領域の横方向延在範囲の中にセンサアレイ全体を配置すること。
t/w≧Ht/(4πM)
である。
Claims (19)
- 磁気的構成を有する平面状のセンサの近傍に存在する磁化された微小粒子を検出する方法であって、
前記微小粒子の周辺に漂遊磁界を生成する印加磁界の中に前記微小粒子を置くことにより、前記微小粒子を磁化し、
前記センサの前記磁気的構成が、前記漂遊磁界の面内成分および前記印加磁界の面内成分の影響を受けるようにし、
前記センサの前記影響を受けた磁気的構成を観測することにより、前記磁化された微小粒子の存在を検出し、
前記センサと平行かつ同じ広がりをもつ少なくとも1つの平面的な磁気保持層を前記センサの近傍に配置することにより、前記印加磁界の前記面内成分を取り除くようにした
微小磁化粒子の検出方法。 - 前記少なくとも1つの平面的な磁気保持層によって前記印加磁界を前記平面状のセンサの面に対して垂直方向に自己配向させることにより、前記印加磁界の前記面内成分を取り除き、前記センサの前記磁気的構成が影響を受けないようにする
請求項1記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 前記少なくとも1つの平面的な磁気保持層を、低保磁力磁性材料からなる層として形成する
請求項2記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 前記印加磁界を、前記少なくとも1つの平面的な磁気保持層の上に配置された第1の磁極片と、前記平面状のセンサの下に配置された第2の磁極片とを有する磁石によって生成する
請求項1記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 前記印加磁界を、前記微小粒子の近傍に配置した導体を流れる電流によって生成する
請求項1記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 前記センサが、固定磁化を有する磁気リファレンス層と、前記漂遊磁界の前記面内成分に応答して変化する磁化を有する磁気フリー層とを含むとともに、電気的インピーダンスを有するようにし、
前記センサの磁気的構成の観測において、前記センサの前記電気的インピーダンスの変化を測定するようにした
請求項1記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 前記電気的インピーダンスの変化が磁気抵抗効果によって生ずるものである
請求項6記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 前記少なくとも1つの平面的な磁気保持層として、前記センサの横方向境界を実質的に越えたところに横方向境界が位置するような横方向の広がりを有するものを用いる
請求項1記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 1つの磁気保持層を用意し、これを前記磁化された微小粒子の上側に配置する
請求項1記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 1つの磁気保持層を用意し、これを前記センサの下側に配置する
請求項1記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 2つの磁気保持層を用意し、これらの2つの磁気保持層の間に前記センサおよび前記磁化された微小粒子を配置する
請求項1記載の微小磁化粒子の検出方法。 - 外部磁界によって磁化された微小粒子の存在を検出するセンサであって、
下部基板の上に形成され、外部磁界の影響を受ける磁気構成を有するとともにこの磁気構成に応じて変化するインピーダンスを有する複数のセンサ素子からなる平面状のアレイと、
前記アレイの上側に形成され、前記微小粒子が結合可能なサイトを有する上部基板と、
前記アレイの近傍に、このアレイと平行かつ少なくとも同様の広がりをもつように形成された、軟磁性材料からなる少なくとも1つの平面的な保持層と
を備え、
外部静磁界源によって前記微小粒子を磁化することにより、面内成分を有する漂遊磁界が前記アレイの面に生じており、
前記少なくとも1つの保持層によって、前記静磁界が前記アレイの面とほぼ垂直な方向に配向している
微小磁化粒子検出センサ。 - 前記少なくとも1つの保持層は、前記上部基板の下側に形成されている
請求項12記載の微小磁化粒子検出センサ。 - 前記少なくとも1つの保持層は、前記上部基板の上側に形成されている
請求項12の微小磁化粒子検出センサ。 - 垂直方向に離間した、互いに平行な2つの保持層が設けられ、前記アレイがそれらの間に形成されている
請求項12記載の微小磁化粒子検出センサ。 - 前記微小粒子を磁化する外部静磁界源をさらに含む
請求項12記載の微小磁化粒子検出センサ。 - 前記微小粒子が磁化された場合に:
a)前記微小粒子は、その漂遊磁界の大きさの範囲全体を感知できるように、センサ素子に十分近接しており、
b)前記少なくとも1つの保持層は、前記漂遊磁界を分路させたり歪めたりしないように、前記微小粒子から十分に離れており、
c)前記少なくとも1つの保持層と前記アレイとの間の垂直方向の距離は、前記アレイの横方向における広がりと比較して小さく、
d)前記少なくとも1つの保持層は、前記アレイと同等以上の広がりを有する
請求項12記載の微小磁化粒子検出センサ。 - 前記少なくとも1つの保持層が厚さt、横方向幅wおよび飽和磁化Mを有するものとすると、前記少なくとも1つの保持層が存在しないときに前記センサの面に面内成分を有する印加磁界の面内成分Htは、t/w≧Ht/(4πM)であるときに、ゼロになる
請求項12記載の微小磁化粒子検出センサ。 - 前記少なくとも1つの保持層は、フェライト、またはCo、Fe、およびNiからなる合金によって形成されている
請求項12に記載の微小磁化粒子検出センサ。
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