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次世代無線通信の高品質運用に向けた超高周波軟磁性ノイズ抑制体の開発

Research Project

Project/Area Number 17J02041
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

馬 静言  東北大学, 電気通信研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords磁性膜 / ノイズ抑制シート / クロストーク / EMI / 磁性薄膜 / 強磁性共鳴 / 超高周波
Outline of Annual Research Achievements

集積回路の高性能化,小型化とともに,無線通信システム受信端末のチップ内での有害な電磁干渉が深刻な問題となっている.本研究は磁性薄膜を用いて,チップの上にカーバーすることにより,高周波数帯域の電磁ノイズを抑制することを目的としている.
透磁率および抵抗率それぞれ異なる磁性薄膜(CoZrNb, PdCo-CaF, NiFe)をスパッタリングに基づき作成した.三種類の磁性薄膜をそれぞれマイクロストリープラインの上に配置して,空間的な磁気シールド効果および線内の伝導損失を同時に測った.特定の周波数に現れた磁気シールド効果の極大は磁性薄膜の渦電流と強磁性共鳴の両方が寄与することにより,大きな磁気シールド効果を与えることがわかった.従って,高い透磁率は良いシールド効果および低いクロストークに寄与し,低い抵抗率が高い伝導損失を得られることが分かった.実測結果と解析結果がよく一致したことから、妥当性の高いものといえる.
また,二本の平行している信号線を設計して,磁性薄膜のクロストーク影響を評価した.CoZrNb, PdCo-CaF, NiFe三種類の磁性膜をそれぞれ平行している信号線の上に乗せて、反射と透過係数以外で、近端及び遠端クロストークを測定した。その結果、磁性膜は強磁性共鳴の性質を用いて、特定の周波数でクロストークを抑制することが分かった。CoZrNbおよびNiFeどういう高い比透磁率を用いた磁性膜はより良い抑制効果が得られる。その同時に、クロストーク抑制のメカニズムを検討するため、シミュレーターの基づいて同じモデルを作成して、三次元電磁解析を行った。クロストーク抑制の周波数は磁性膜のシフトした強磁性共鳴が原因と考えている。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Analysis of magnetic film-type noise suppressor integrated on transmission lines for on-chip crosstalk evaluation2018

    • Author(s)
      Jingyan Ma, Sho Muroga, Yasushi Endo, Shuichiro Hashi, Hiroo Yokoyama, Yoshiaki Hayashi, Kazushi Ishiyama
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: PP Issue: 6 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1109/tmag.2018.2812846

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Noise suppression and crosstalk analysis of on-chip magnetic film-type noise suppressor2018

    • Author(s)
      Jingyan Ma, Sho Muroga, Yasushi Endo, Shuichiro Hashi, Masayuki Naoe, Hiroo Yokoyama,Yoshiaki Hayashi, Kazushi Ishiyama
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 8 Issue: 5 Pages: 0566131-0566131

    • DOI

      10.1063/1.5007315

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Noise suppression and crosstalk analysis of on-chip magnetic film-type noise suppressor2018

    • Author(s)
      Jingyan Ma
    • Organizer
      IEEE EMCS 仙台チャプタ学生研究発表会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of magnetic film-type noise suppressor integrated on transmission lines for on-chip crosstalk evaluation2017

    • Author(s)
      Jingyan Ma
    • Organizer
      2017 International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Noise suppression and crosstalk analysis of on-chip magnetic film-type noise suppressor2017

    • Author(s)
      Jingyan Ma
    • Organizer
      2017 Magnetism and Magnetic Material
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of characteristic length and B distribution of magnetic film covered on MSL as a noise suppressor2017

    • Author(s)
      Jingyan Ma
    • Organizer
      Nanostructured Magnetic Materials: Challenges for Next-Generation Materials
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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