Research on MEMS devices utilizing thick film permanent magnet

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MEMSデバイスにおいて，微小アクチュエータやセンサで一般に使われるネオジム磁石の活用が不十分である．申請者らは，その理由として，１）厚さ数十～数百μｍ の高性能ネオジム磁石を製造する技術が十分開発されていない，２）１）の厚みの磁石を，反磁界の影響を低減した形に，微細加工，微細着磁する技術が未開発である，３）サブミリサイズの磁石を用いたデバイスの応用先の探索とそのデバイスの設計・製造法の検討が十分に行われていないためであると考えている．本研究では，スマートフォンカメラ用マイクロアクチュエータ，IoTや体内植え込みデバイス用エナジーハーベスターなどを開発対象に，厚膜磁石を活用したMEMSデバイスの設計，磁石成膜・加工・着磁，製造技術を総合的に検討している．2022年度は，昨年度のSmCo磁石に加え，高温時の保磁力が高いNdFeB磁石にレーザアシスト着磁した磁気パターンをマスターとして，高温環境中で，ターゲットのネオジム磁石に磁気パターンを転写する実験を，バルクのネオジム磁石やPLD磁石に対して行い，その実験結果と理想値を比較することから，着磁パターン転写モデルの構築を進めている．また，デバイス製作に関しては，マイクロコイルも重要であり，フレキシブルな導電性コイルをPDMS樹脂にプリントする技術や，永久磁石としても構造材料とも優れるFePt厚膜をマイクロデバイスの組み込む新たな試みも始めた．また，マイクロモータの研究に関しては，企業等から応用先の提案があり，それの基づいた基礎検討も始めている．