Piezoelectric/Ferromagnetic thin-film integration for wide-band MEMS energy harvesting devices

Research Project

Project/Area Number	20H02120
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research Institution	University of Hyogo
Principal Investigator	神田健介兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (20446735)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000) Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000) Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2020: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Keywords	MEMS / 強誘電体 / 強磁性体 / 薄膜 / 微細加工 / 振動発電素子 / 圧電薄膜 / 磁性体薄膜
Outline of Research at the Start	MEMSと圧電薄膜，磁性薄膜を融合させた高効率振動発電素子を実現する。ワンチップ内に圧電膜と磁性膜を集積配置させて，双安定状態などの非線形振動を利用可能とし，MEMS振動発電の素子の広帯域化を図る。非線形振動利用による広帯域化について，素子設計のみならず，周辺回路についての検討も同時に行う。これらによって，無線センサ向けの振動発電素子を，高出力密度・広帯域でなおかつ半導体製造によるバッチプロセス適合な条件で実現する。振動発電素子の設計論を確立し，試作評価を通して有用性を実証し，さらに適切なアプリケーションに組み込むことによる社会実装も視野に入れて研究を遂行する。