ＭＥＭＳ技術を用いた磁歪・比透磁率のハイスループット評価

使用 MEMS 技术对磁致伸缩和相对磁导率进行高通量评估

• 批准号: 16J11594
• 负责人: 前谷 卓哉
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11594/
• 关键词: MEMS; コンビナトリアル手法; 磁歪; ハイスループット評価

磁歪材料は非接触駆動，大出力といった特徴から多くのアクチュエータやセンサに応用されている．本研究では，磁歪材料の重要な物性値である磁歪量と比透磁率(磁化曲線)をハイスループット評価する方法として，カンチレバー構造を有するMEMS構造体を用いた新しいハイスループット評価方法の考案，及び原理確認を行うことを目的とした．平成29年度は，1)SOIウエハを用いたMEMS構造体の製作，2)製作したMEMS構造体を用いた磁歪量，比透磁率のハイスループット評価を実施し，以下の成果を得た．1) SOIウエハを用いたMEMS構造体の製作カンチレバー形状のMEMS構造体に成膜した磁歪材料をアニールした際には内部応力が発生する．内部応力によりカンチレバーにはたわみが発生してしまうため剛性の高い厚膜のSiデバイス層を有するSOIウエハを用いてMEMS構造体の製作を行った．発生するたわみは磁歪材料の磁歪量，比透磁率を評価できる程度に抑制することができ，SOIウエハを使用したMEMS構造体の製作プロセスを確立した．2) 製作したMEMS構造体を用いた磁歪量，比透磁率のハイスループット評価SOIウエハを用いて製作したMEMS構造体を使用して，磁歪量，比透磁率の評価を行った．磁歪量は，カンチレバー形状のMEMS構造体に外部磁場を印加した際に発生するたわみを，カンチレバー近傍に設置した電極との間の静電容量変化を測定することで評価した．測定結果は従来から磁歪量の測定に利用されている光てこ法を用いた測定結果と比較し，妥当性を確認した．比透磁率の測定は，カンチレバー形状のMEMS構造体を加振した際に，近傍に設置したピックアップコイルに発生する，磁歪材料の磁化に比例した誘導起電力を測定することで評価した．測定結果は従来から比透磁率測定に利用されている試料振動型磁力計の測定結果と比較し，妥当性を確認した．

Magnetic materials are non-contact moving, large force characteristics, multi-frequency transmission, multi-frequency transmission and transmission. This study aims to investigate the application of MEMS structures to important physical properties of magnetically distorted materials, such as magnetic deflection, specific permeability (magnetization curve), and principle confirmation. In 2009, the following results were obtained: 1) Fabrication of MEMS structures with SOI applications; 2) Implementation of evaluation of magnetic deflection and specific permeability of MEMS structures with SOI applications; 1) Fabrication of MEMS structures with SOI applications; 3) Development of magnetic deflection materials with SOI applications; Due to internal forces, a rigid, high-to-medium-thickness film Si device layer is formed, which enables the fabrication of MEMS structures. 2) Fabrication of MEMS structures using magnetic deflection, evaluation of specific magnetic permeability, evaluation of specific magnetic permeability. The measurement of the capacitance change between the electrodes and the external magnetic field generated by the MEMS structure with the shape of a magnet is evaluated. The measurement results were compared with those of the optical method to confirm the validity of the magnetic deflection measurement. Measurement of Specific Magnetic Permeability When MEMS Structures of Different Shape are Vibrated, the Magnetization Ratio of Magnetic Distortion Materials is Measured The measurement results were compared with those obtained by using the vibrating magnetometer of the sample, and the validity was confirmed.

项目成果

磁歪材料の磁化特性に関するハイスループット評価

磁致伸缩材料磁化性能的高通量评估

• 发表时间: 2017
• 作者: 河合 駿;岡田 法大;湯澤 勝浩;佐々木 寛人;蟹江 慧;清田 泰次郎;清水 一憲;本多 裕之;加藤 竜司;前谷卓哉，本川侑季，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一;本川侑季，前谷卓哉，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一;前谷卓哉，本川侑季，小林義典，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一
• 通讯作者: 前谷卓哉，本川侑季，小林義典，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一

磁歪材料のコンビナトリアル探索用SOI-MEMSデバイス製作

用于磁致伸缩材料组合探索的 SOI-MEMS 器件制造

• 发表时间: 2017
• 作者: 河合 駿;岡田 法大;湯澤 勝浩;佐々木 寛人;蟹江 慧;清田 泰次郎;清水 一憲;本多 裕之;加藤 竜司;前谷卓哉，本川侑季，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一;本川侑季，前谷卓哉，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一
• 通讯作者: 本川侑季，前谷卓哉，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一

SOI-MEMSデバイスを用いた磁気特性のコンビナトリアル評価

使用 SOI-MEMS 器件对磁性能进行组合评估

• 发表时间: 2017
• 作者: 河合 駿;岡田 法大;湯澤 勝浩;佐々木 寛人;蟹江 慧;清田 泰次郎;清水 一憲;本多 裕之;加藤 竜司;前谷卓哉，本川侑季，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一
• 通讯作者: 前谷卓哉，本川侑季，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一

SOI基板を用いたコンビナトリアル探索用カンチレバーデバイス製作

使用 SOI 衬底制造用于组合勘探的悬臂装置

• 发表时间: 2016
• 作者: 河合 駿;岡田 法大;湯澤 勝浩;佐々木 寛人;蟹江 慧;清田 泰次郎;清水 一憲;本多 裕之;加藤 竜司;前谷卓哉，本川侑季，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一;本川侑季，前谷卓哉，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一;前谷卓哉，本川侑季，小林義典，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一;前谷卓哉，本川侑季，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一
• 通讯作者: 前谷卓哉，本川侑季，溝尻瑞枝，櫻井淳平，秦誠一