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2010 年度 実績報告書

画像原子磁力計のためのMEMSサブミリセルの作製と評価

研究課題

研究課題/領域番号 21560436
研究機関岩手大学

研究代表者

大坊 真洋  岩手大学, 工学部, 准教授 (20344616)

キーワード原子磁力計 / MEMS / 磁気センサー / 光ポンピング
研究概要

アルカリ金属原子に円偏光のレーザー光を吸収させて電子スピンを揃え、外部磁場による電子の歳差運動をレーザーで観察する原理の光ポンピング原子磁力計について、MEMS(マイクロマシン)技術による小型セルアレイの作製方法を開発する。アルカリ金属は反応性が高く、大気中での加工ができない材料であるので、サブミリメートルサイズの多画素アレイを作製するプロセスを構築することは工学的には極めて重要である。本研究では、産業化、低コスト化、普及にむけての基盤技術となる小型セルの作製方法を確立し、小型化と感度のトレードオフ関係を調べ、微弱磁場の画像計測手法を開発することを目的としている。平成22年度は、以下の成果と知見を得た。(1)メタルマスクと、カリウムが入るキャビティーを、50μmの精度で真空中で位置合わせする機構を実現した。メタルマスクはシリコンのRIE加工によって作製した。(2)金属カリウムを溶融蒸発させて、ノズルからガラスマスクを通してキャビティー内に蒸着させる蒸着ガンを作製した。(3)カリウムをキャビティー底部に蒸着後、バッファーガス零開気中でパイレックスガラスをシリコン基板に重ね合わせ、アノードおよびカソード電極を2層基板試料に接触させる機構を実現した。1kV程度の電圧を印可して、アノーディックボンディングによりカリウムを封入できた。しかし素子全面(25セル)での均一な接合はまだ実現できていない。(4)セルの透過光にカリウムの吸収スペクトルを確認した。セル一個毎の磁場依存性を評価するために、現在は光ファイバーを使った新たな評価方法を開発している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] 両面アノーティックホンティンクによるアレイ型マイクロセルの開発2011

    • 著者名/発表者名
      野崎孝弘,加賀谷祐輔,千葉寿,大坊真洋
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部第264回研究集会
    • 発表場所
      東北文化学園大学(宮城県)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] MEMS加工シリコンセルによる原子磁力計の研究2010

    • 著者名/発表者名
      加賀谷祐輔, 野崎孝弘, 大坊真洋
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部第65回学術講演会講予稿集
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] 全光制御型原子磁力計による非接触半導体検査2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木勝平,太田越寿継,大坊真洋
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] MEMSによるマイクロ原子磁力計セルの開発2010

    • 著者名/発表者名
      野崎孝弘,加賀谷祐輔,大坊真洋
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      八戸工業大学(青森県)
    • 年月日
      2010-08-27
  • [学会発表] 原子磁力計による非接触半導体検査2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木勝平,太田越寿継,大坊真洋
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      八戸工業大学(青森県)
    • 年月日
      2010-08-26
  • [学会発表] カリウム光ポンピング原子磁力計のための偏光度検出システムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      太田越寿継,佐々木勝平,大坊真洋
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      八戸工業大学(青森県)
    • 年月日
      2010-08-26

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公開日: 2012-07-19  

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