スピン再配向遷移を利用する磁歪駆動マイクロアクチュエータ

使用自旋重定向转变的磁致伸缩微致动器

• 批准号: 04F02808
• 负责人: 藤田 博之
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F02808/
• 关键词: マイクロアクチュエータ; マイクロマシニング; 磁気駆動; 磁歪材料; 2次元スキャナ; ミリ波アンテナ; シリコーンゴム

本研究の目的は駆動用として磁歪材料や強磁性材料の薄膜を用いたマイクロアクチュエータの研究開発を行うことである。マイクロマシニングで加工したシリコンの微細構造に磁歪材料や強磁性材料の薄膜を付加して、アクチュエータ構造とする。磁気的異方性を持つ材料を使ったり微細構造の形状を工夫すると、一方向の交番磁場を印可しただけで、アクチュエータに2方向の動きをさせられる。このような2次元アクチュエータの設計と製作、動作特性評価と解析を行った。また、マイクロミラーを2方向に振動させ、2次元光スキャナとして用いるなどの応用も研究した。この結果、特殊な永久磁石薄膜を用いた可動磁石型のアクチュエータを2次元光スキャナーに応用し、数ミリメートル程度の大きなミラーを直交する2軸の周りに、大偏向角で動かすことができた。本年度は、アクチュエータ性能向上のための新材料利用について、次の研究成果を得た。シリコンより柔かく、壊れにくい材料であるシリコーンゴムによってミラーを弾性支持することにより、簡単で丈夫なマイクロスキャナーを得ることができた。光の走査だけでなく、高周波無線ビームの走査に利用することを目指して、研究を行った。2次元光走査では、18Hzと164Hzの2つの周波数を重畳した2.5mTの交流磁界を加えることで、80°×5°の範囲に光ビームを走査できた。さらにシリコーンゴムの誘電体損失を避けるため空洞を含む膜構造上に60GHz帯の高周波アンテナを作り、それを可動のマイクロ走査デバイスに乗せて動かすことに成功した。

Purpose this study の は 駆 use と し て magnetic slanting materials や を の film with strong magnetic materials い た マ イ ク ロ ア ク チ ュ エ ー タ の research open 発 を line う こ と で あ る. マ イ ク ロ マ シ ニ ン グ で processing し た シ リ コ ン の fine-structure に の film を や strong magnetic materials magnetic slanting materials plus し て, ア ク チ ュ エ ー タ tectonic と す る. Square difference of magnetic 気 を hold つ を material to make the っ た り fine-structure の shape を time す る と, a direction の magnetic を, India can し た だ け で, ア ク チ ュ エ ー タ に 2 direction の dynamic き を さ せ ら れ る. <s:1> ような ような 2d ア チュエ チュエ タ タ design と production, action characteristic evaluation 価と analysis を line った. ま た, マ イ ク ロ ミ ラ ー を に 2 direction vibration さ せ, 2 dimensional light ス キ ャ ナ と し て in い る な ど の 応 も study し た. こ の results, special な permanent magnet film を い た moving magnet type の ア ク チ ュ エ ー タ を 2 dimensional light ス キ ャ ナ ー に 応 し, several ミ リ メ ー ト ル degree の big き な ミ ラ ー を rectangular す る 2 axis の weeks り に, large deflection Angle で か す こ と が で き た. This year, the performance of ア, ア, チュエ, タ and タ has improved. The new materials have utilized the research results of に, ア, て, and を to obtain た. シ リ コ ン よ り soft か く, 壊 れ に く い material で あ る シ リ コ ー ン ゴ ム に よ っ て ミ ラ ー を 弾 support す る こ と に よ り, Jane 単 で husband な マ イ ク ロ ス キ ャ ナ ー を have る こ と が で き た. Light の walkthrough だ け で な く, high frequency wireless ビ ー ム の walkthrough に using す る こ と を refers し を line っ て, research た. 2 dimensional light walkthrough で は 18 hz, 164 hz と の 2 つ の cycle for を heavy 畳 し た 2.5 mT の ac magnetic boundary を plus え る こ と で, 80 ° x 5 ° の van 囲 に light ビ ー ム を walkthrough で き た. さ ら に シ リ コ ー ン ゴ ム の induced electricity losses を avoid け る た め hollow を contains む membrane structure on に 60 GHZ 帯 の high frequency ア ン テ ナ を り, そ れ を movable の マ イ ク ロ walkthrough デ バ イ ス に 乗 せ て dynamic か す こ と に successful し た.

项目成果

Application of a multi-layered magnetostrictive film to a micro-machined 2D optical scanner

多层磁致伸缩薄膜在微机械二维光学扫描仪中的应用

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Microelectromechanical Systems vol 13,(2)
• 作者: A.Debray;A.Ludwig;T.Bourouina;A.Asaoka;N.Tiercelin;G.Reyne;T.Oki;E.Quandt;H.Muro;H.Fujita
• 通讯作者: H.Fujita