室温で動作する生体内挿入用集積化磁界センサの開発

• 研究課題/領域番号: 25630172
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 東北学院大学
• 研究代表者: 薮上 信 東北学院大学, 工学部, 教授 (00302232)
• 研究分担者: 芳賀 洋一 東北大学, 大学院機械系, 教授 (00282096)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 計測システム

研究成果の概要

(a)センサ素子の小型化　センサヘッドサイズが数mm角以下のセンサ素子を開発した。磁界に対するキャリアの位相変化感度は最高で約300 degree/0e 程度まで高感度化した。(b)回路の小型化　市販の位相差検出用ICであるAD8302と開発した薄膜磁界センサ素子と組み合わせてコンパクト化した。(c)センサのモジュール化　PLL回路によるセンサ素子の発信器をモジュール化し、システムとしての磁界検出分解能を評価した。センサヘッドとの組み合わせで約100pT程度の磁界検出分解能を得た。(d)ワイヤレスセンサを作製し、無線で磁界の検出が可能であることを実験的に確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Highly Sensitive Thin-Film Magnetic Field Sensor Meandering Coplanar Line (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Uetake, T. Kawakami, K. Moriya, S. Yabukami, and T. Ozawa
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS 巻: VOL. 51, No. 11 ページ: 4005003-4005003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Measurement of internal defects in aluminum using a nano-granular in-gap magnetic sensor (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ozawa, S. Yabukami, J. Totsuka, S. Koyama, J. Hayasaka, N. Wako, and K. I. Arai
  • 雑誌名: JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 巻: 117, 17A305 ページ: 1-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Highly Sensitive Coplanar Line Thin-Film Sensor Using SrTiO Film (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Uetake, Toshiya Kawakami, Shin Yabukami, Tetsuya Ozawa, Nobukiyo Kobayashi, and Ken Ichi Arai
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS 巻: VOL. 50, NO. 11, 4007604 ページ: 1-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coplanar Line Thin Film Sensor and Measurement of MCG without Magnetic Shielding (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami, K. Kato, T. Ozawa, N. Kobayashi, K.I. Arai
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: Vol.38, No. 2-1 ページ: 25-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Sensitive Thin Film Sensor Using Coplanar Line (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Uetake, S. Yabukami, T. Chiba, T. Ozawa, H. Suzuki, N. Kobayashi, K.I. Arai
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: Vol. 38, No. 3-1 ページ: 83-86
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高周波キャリア型薄膜磁界センサによる磁気深傷試験装置 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小澤哲也, 山田洋, 佐藤弘二, 小島健, 薮上信, 小林伸聖, 中居倫夫, 荒井賢一
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: Vol. 37, No. 1 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] 伝送線路型薄膜センサによる心磁界の多点計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信, 加藤和夫, 小澤哲也, 小林伸聖, 荒井賢一
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: Vol.133, No.6 ページ: 372-375
  • NAID: 10031175276
  • 査読あり
• [学会発表] 高周波駆動薄膜磁界センサの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信, 植竹宏明, 小澤哲也, 小林伸聖, 荒井賢一
  • 学会等名: 第58回スピンエレクトロニクス専門研究会（第3回超高感度マイクロ磁気センサ専門研究会）
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館（東京都）
  • 年月日: 2016-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] 磁気センサ用アモルファスワイヤの動的磁化過程の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上原裕二, 古屋篤史, 清水香壱, 藤崎 淳, 安宅 正, 田中智大, 大島弘敬, 中山幸仁, 薮上 信, 本蔵義信
  • 学会等名: 第58回スピンエレクトロニクス専門研究会（第3回超高感度マイクロ磁気センサ専門研究会）
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館（東京都）
  • 年月日: 2016-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] ミアンダコプレーナ線路型薄膜磁界センサの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植竹宏明, 川上敏弥, 森谷健太, 薮上 信, 小澤哲也
  • 学会等名: マグネティックス研究会
  • 発表場所: 山形大学工学部百周年記念会館(山形県米沢市)
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] 伝送線路構造の薄膜磁界センサによる心磁界計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信, 植竹宏明, 小澤哲也
  • 学会等名: 平成27年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 金沢大学 角間キャンパス（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 反磁界分布制御による磁性薄膜磁気センサの 小型・高感度化に関する検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大江 駿, 菊池弘昭, 植竹宏明, 薮上 信, 中居倫夫, 枦修一郎, 石山和志
  • 学会等名: 第39回 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] ミアンダコプレーナ線路構造の薄膜磁界センサ素子 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植竹宏明, 川上敏弥, 森谷健太, 薮上 信, 小澤哲也
  • 学会等名: 第39回 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Highly sensitive thin film magnetic field sensor meandering coplanar line (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Uetake, T. Kawakami, K. Moriya, S. Yabukami, T. Ozawa
  • 学会等名: International Magnetics Conference (Intermag2015)
  • 発表場所: China National Convention Center（北京）
  • 年月日: 2015-05-12
  • 国際学会
• [学会発表] 伝送線路型薄膜磁界センサの開発と心磁界計測への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 第169回スピニクス研究会
  • 発表場所: 東北大学電気通信研究所 片平北キャンパス(仙台市)
  • 年月日: 2015-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] Measurement Method for Internal Defects in Aluminum Using a Nano-granular In-gap Magnetic Sensor. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ozawa, S. Yabukami, J. Totsuka, S. Koyama, J. Hayasaka, N. Wako and K. Arai
  • 学会等名: 59th Annual Magnetism & Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2014-11-04
• [学会発表] SrTiO 薄膜を用いた伝送線路型薄膜磁界センサ素子の試作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川上敏弥, 植竹宏明, 薮上信, 小澤哲也
  • 学会等名: 第38回 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] Nano-Granular In Gap Magnetic Sensor を使用した厚さ測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小澤哲也, 増子英明, 渥美紘一, 薮上信, 戸塚巡, 小山恵史, 早坂淳一, 若生直樹, 荒井賢一
  • 学会等名: 第38回 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-09-02
• [学会発表] SrTiO薄膜を用いた高感度な伝送線路型薄膜磁界センサ素子の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川上敏弥, 植竹宏明, 薮上 信, 小澤哲也
  • 学会等名: 平成26年度電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 山形大学工学部 （山形県米沢市)
  • 年月日: 2014-08-21
• [学会発表] SrTiO薄膜を用いた伝送線路型薄膜磁界センサの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 植竹宏明, 川上敏弥, 薮上 信, 小澤哲也, 小林伸聖, 荒井賢一
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 信州安曇野穂高温泉郷 しゃくなげ荘(長野県安曇野市)
  • 年月日: 2014-08-08
• [学会発表] Highly sensitive coplanar line type integrated magnetic field sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin Yabukami
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference 2014
  • 発表場所: ドレスデン
• [学会発表] 誘電体薄膜を用いた伝送線路型薄膜磁界センサの高感度化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 宮城県
• [学会発表] 伝送線路型薄膜磁界センサによるシールドルーム外での心磁界計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス リニアドライブ合同研究会
  • 発表場所: 長野市
• [学会発表] 薄膜磁界センサによるシールドルーム外での心磁界計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] 誘電体薄膜によるコプレーナ型薄膜磁界センサの高感度化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] オンチップRF磁気デバイスの調査 (2013)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 電気学会マグネティクス研究会
  • 発表場所: 金沢市
• [図書] 電気学会誌 第136巻 第1号 3. 高周波キャリア型薄膜センサ (2016)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 出版者: 電気学会
• [図書] 磁気便覧（磁界センサ、MI効果応用素子） (2016)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信(共著)
  • 出版者: 丸善
• [産業財産権] 特許 (2015)
  • 発明者名: 薮上 信，植竹宏明
  • 権利者名: 薮上 信，植竹宏明
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-090209
  • 出願年月日: 2015-04-27
• [産業財産権] 磁界センサとその製造方法 (2015)
  • 発明者名: 薮上信, 植竹宏明
  • 権利者名: 薮上信, 植竹宏明
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-090209
  • 出願年月日: 2015-04-27