• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2023 Fiscal Year Annual Research Report

Research on MEMS devices utilizing thick film permanent magnet

Research Project

Project/Area Number 19H00738
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

進士 忠彦  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60272720)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中野 正基  長崎大学, 工学研究科, 教授 (20274623)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords永久磁石 / 着磁 / MEMS / アクチュエータ / エネルギハーベスタ / 絞り機構 / ネオジム磁石 / 鉄白金磁石
Outline of Annual Research Achievements

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.2023年度は,レーザアシスト加熱で微細着磁した高い保磁力を有するネオジム磁石をターゲットとして,その磁気パターンを,低保磁力のネオジム磁石に転写する方法の深化を目指し,各温度での磁化曲線を計測し,データベースを作成し,それを基礎データとして,転写結果の予想方法を検討した.さらに,ハルバッハ磁気パターンを転写する方法も検討した.また,昨年度までに実現したマイクロモータに絞り機構を組み合わせ,スマートフォンカメラに適用可能なプロトタイプの試作に成功した.さらに,国内のスマートフォンカメラ用デバイスメーカと共同して,実用化に向けた研究を開始した.さらに,ネオジム磁石に加えて,生体適合性と機械特性の両方に優れた鉄白金磁石薄膜を用いた片持ち梁アクチュエータを試作し,磁気パターンをレーザ局所加熱法を利用して可変することで,動特性が変更可能な可変ダイナミクスアクチュエータをデモンストレーションした.

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Multi-pole magnetization of NdFeB magnetic elastomers via a programmable magnetic stamp inspired by movable type printing2024

    • Author(s)
      Deng Runyi、Cao Qing、Gong Guofang、Yang Huayong、Shinshi Tadahiko、Han Dong
    • Journal Title

      Sensors and Actuators A: Physical

      Volume: 366 Pages: 114945~114945

    • DOI

      10.1016/j.sna.2023.114945

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Batch Fine Magnetic Pattern Transfer Method on Permanent Magnets Using Coercivity Change during Heating for Magnetic MEMS2024

    • Author(s)
      Nagai Keita、Sugita Naohiro、Shinshi Tadahiko
    • Journal Title

      Micromachines

      Volume: 15 Pages: 248~248

    • DOI

      10.3390/mi15020248

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of Permanent Magnetic Properties on Laser-Assisted Heating Magnetization for Magnetic MEMS2023

    • Author(s)
      Nagai Keita、Sugita Naohiro、Shinshi Tadahiko
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 11 Pages: 143446~143456

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2023.3341971

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a flexible coil based on conductive polymer composite for PDMS-based soft electromagnetic microactuators2023

    • Author(s)
      Qi Chao、Sugita Naohiro、Shinshi Tadahiko
    • Journal Title

      Sensors and Actuators A: Physical

      Volume: 363 Pages: 114766~114766

    • DOI

      10.1016/j.sna.2023.114766

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nd-Fe-B Thick-Film Magnets on Si Substrates With Al-O Underlayers2023

    • Author(s)
      Yamaguchi H.、Higuchi K.、Kaku H.、Yamashita A.、Yanai T.、Fukunaga H.、Nagai K.、Shinshi T.、Nakano M.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: 59 Pages: 1~4

    • DOI

      10.1109/TMAG.2023.3288911

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of the magnetic properties of Nd-Fe-B/glass two-layer films deposited on Si substrates2023

    • Author(s)
      Nakano M.、Higuchi K.、Yamaguchi H.、Fukuda I.、Yamashita A.、Yanai T.、Shinshi T.、Fukunaga H.
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 13 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1063/9.0000599

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] FABRICATION OF A MOVING-COIL-TYPE PDMS-BASED MEMBRANE ELECTROMAGNETIC MICRO-ACTUATOR BY DOUBLE-SIDED SCREEN PRINTING TECHNOLOGY2023

    • Author(s)
      Chao QI, Naohiro SUGITA, Tadahiko SHINSHI
    • Organizer
      Transducers 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] INFLUENCE OF PERMANENT MAGNETIC PROPERTIES ON MAGNETIC PATTERN TRANSFER FOR MAGNETIC MEMS2023

    • Author(s)
      Keita Nagai, Naohiro Sugita, Tadahiko Shinshi
    • Organizer
      Transducers 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nd-Fe-B Thick-film Magnets on Si Substrates with Al-O Underlayers2023

    • Author(s)
      Haruka Yamaguchi, Kota Higuchi, Hibiki Kaku, Akihiro Yamashita, Takeshi Yanai, Hirotoshi Fukunaga, Keita Nagai, Tadahiko Shinshi, Masaki Nakano
    • Organizer
      Intermag 2023
  • [Presentation] Preparation of Nd-Fe-B thick-film magnets by vacuum arc deposition for device applications2023

    • Author(s)
      Kohsuke Otsuka, Toya Motomura, Akihiro Yamashita, Takeshi Yanai, Hirotoshi Fukunaga, Keita Nagai, Tadahiko Shinshi, Masaki Nakano
    • Organizer
      Intermag 2023

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi