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

基本信息

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

项目摘要

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。

这项研究的目的是使用磁性材料和铁磁材料进行驾驶的薄膜研究和开发显微活性剂。将磁刻录材料或铁磁物质的薄膜添加到微加工处理以形成执行器结构的硅的微观结构中。通过使用具有磁各向异性的材料或设计微结构的形状，执行器可以通过在一个方向上应用交替的磁场来向两个方向移动。这样的二维致动器的设计和制造，对操作特征和分析的评估进行了评估。我们还研究了诸如两个方向上的微龙族振动，并将其用作二维光学扫描仪。结果，将使用特殊永久磁铁薄膜的可移动磁体式执行器应用于二维光学扫描仪，并且可以以大偏转角度将两个正交轴周围移动一个大镜子，大约几毫米。今年，我们获得了以下有关使用新材料来改善执行器性能的研究结果。通过使用硅胶橡胶弹性支撑镜子，这种材料比硅柔软，不太可能破裂，获得了简单耐用的显微镜。该研究的目的是将其不仅用于扫描光，而且还用于扫描高频无线电光束。在二维光学扫描中，将2.5mt的AC磁场叠加在两个频率和164Hz的两个频率上，用于在80°x 5°范围内扫描光束。此外，为了避免有机硅橡胶的介电损失，在60GHz带中的高频天线是在包含空腔的膜结构上创建的，并通过将其放置在可移动的微扫描装置上而成功地移动。

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Journal of Microelectromechanical Systems vol 13,(2)
影响因子：
0
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