• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

厚膜磁石を活用したMEMSデバイスの総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H00738
研究機関東京工業大学

研究代表者

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

研究分担者 中野 正基  長崎大学, 工学研究科, 教授 (20274623)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード永久磁石 / 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
研究実績の概要

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.

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

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

    • 著者名/発表者名
      Deng Runyi、Cao Qing、Gong Guofang、Yang Huayong、Shinshi Tadahiko、Han Dong
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A: Physical

      巻: 366 ページ: 114945~114945

    • DOI

      10.1016/j.sna.2023.114945

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Batch Fine Magnetic Pattern Transfer Method on Permanent Magnets Using Coercivity Change during Heating for Magnetic MEMS2024

    • 著者名/発表者名
      Nagai Keita、Sugita Naohiro、Shinshi Tadahiko
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 15 ページ: 248~248

    • DOI

      10.3390/mi15020248

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of Permanent Magnetic Properties on Laser-Assisted Heating Magnetization for Magnetic MEMS2023

    • 著者名/発表者名
      Nagai Keita、Sugita Naohiro、Shinshi Tadahiko
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 143446~143456

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2023.3341971

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a flexible coil based on conductive polymer composite for PDMS-based soft electromagnetic microactuators2023

    • 著者名/発表者名
      Qi Chao、Sugita Naohiro、Shinshi Tadahiko
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A: Physical

      巻: 363 ページ: 114766~114766

    • DOI

      10.1016/j.sna.2023.114766

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nd-Fe-B Thick-Film Magnets on Si Substrates With Al-O Underlayers2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi H.、Higuchi K.、Kaku H.、Yamashita A.、Yanai T.、Fukunaga H.、Nagai K.、Shinshi T.、Nakano M.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 59 ページ: 1~4

    • DOI

      10.1109/TMAG.2023.3288911

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of the magnetic properties of Nd-Fe-B/glass two-layer films deposited on Si substrates2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano M.、Higuchi K.、Yamaguchi H.、Fukuda I.、Yamashita A.、Yanai T.、Shinshi T.、Fukunaga H.
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 13 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1063/9.0000599

    • 査読あり
  • [学会発表] FABRICATION OF A MOVING-COIL-TYPE PDMS-BASED MEMBRANE ELECTROMAGNETIC MICRO-ACTUATOR BY DOUBLE-SIDED SCREEN PRINTING TECHNOLOGY2023

    • 著者名/発表者名
      Chao QI, Naohiro SUGITA, Tadahiko SHINSHI
    • 学会等名
      Transducers 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] INFLUENCE OF PERMANENT MAGNETIC PROPERTIES ON MAGNETIC PATTERN TRANSFER FOR MAGNETIC MEMS2023

    • 著者名/発表者名
      Keita Nagai, Naohiro Sugita, Tadahiko Shinshi
    • 学会等名
      Transducers 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Nd-Fe-B Thick-film Magnets on Si Substrates with Al-O Underlayers2023

    • 著者名/発表者名
      Haruka Yamaguchi, Kota Higuchi, Hibiki Kaku, Akihiro Yamashita, Takeshi Yanai, Hirotoshi Fukunaga, Keita Nagai, Tadahiko Shinshi, Masaki Nakano
    • 学会等名
      Intermag 2023
  • [学会発表] Preparation of Nd-Fe-B thick-film magnets by vacuum arc deposition for device applications2023

    • 著者名/発表者名
      Kohsuke Otsuka, Toya Motomura, Akihiro Yamashita, Takeshi Yanai, Hirotoshi Fukunaga, Keita Nagai, Tadahiko Shinshi, Masaki Nakano
    • 学会等名
      Intermag 2023

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi