室温動作の薄膜磁界センサアレイによる生体磁気計測およびイメージング

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360166
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 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)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 計測システム

研究概要

本研究で提案する薄膜磁界センサは液体ヘリウム等による冷却を必要とせず、取り扱いが容易であり、SQUIDに匹敵する高い磁界検出分解能を有する。ここでは従来SQUIDと磁気シールドルームが不可欠であった生体磁気計測を室温動作の薄膜磁界センサにより磁気シールド無しで実現した。SrTiO等の強誘電体薄膜、磁性薄膜、導体薄膜を微細加工技術により作製し、波長短縮効果によりセンサの高感度化をはかり、100 degree/Oe以上の感度とgain>-40 dB以上を両立することを示した。また健常者の心臓近傍にセンサ素子を配置し、磁気シールドルーム外において多点計測を実施し、正しい分布が得られることを示した。

研究成果

• [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] 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] Downsizing of LC Markers for a Wireless Magnetic Position Detection System (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hashi,S. Yabukami,K. Ishiyama,K. I. Arai
  • 雑誌名: Sensor Letters 巻: Vol.11, No. 1 ページ: 98-101
  • 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
• [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] 高誘電率基板を用いた伝送線路型薄膜磁界センサの高感度化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小島 健, 佐藤弘二, 薮上 信, 小澤哲也, 小林伸聖, 荒井賢一
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: Vol.35,No.3 ページ: 277-280
  • 査読あり
• [雑誌論文] 伝送線型薄膜磁界センサによる走査システムの試作 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤弘二, 小島健, 薮上信, 小澤哲也, 小林伸聖, 中居倫夫, 荒井賢一
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: Vol.35,No.2 ページ: 76-81
  • 査読あり
• [学会発表] Highly sensitive coplanar line type integrated magnetic field sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Uetake,T. Kawakami,S. Yabukami, T. Ozawa
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference, INTERMAG Europe 2014
  • 発表場所: ドレスデン
  • 年月日: 2014-05-05
• [学会発表] オンチップRF磁気デバイスの調査～センサ2(生体関係)～ (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
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] 直線マイクロストリップ型プローブによる薄膜透磁率計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村卓文, 薮上信, 小澤哲也, 宮澤安範, 劔重博幸, 島田寛
  • 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
  • 年月日: 2013-09-06
• [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: 植竹宏明, 薮上信, 万代裕章, 千葉智章, 小澤哲也, 小林伸聖, 荒井賢一
  • 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
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] Nano-Granular In Gap Magnetic Sensor を使用した渦電流探傷 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小澤哲也, 細谷和史, 薮上信, 戸塚巡, 小山恵史, 直江正幸, 小林伸聖, 金田安司, 荒井 賢 一
  • 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
  • 年月日: 2013-09-05
• [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, 加藤和夫, 小澤哲也, 小林伸聖, 荒井賢一
  • 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
  • 年月日: 2013-09-03
• [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, 加藤和夫, 小澤哲也, 小林伸聖, 荒井賢一
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 長野市
  • 年月日: 2013-06-21
• [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: 植竹宏明, 薮上 信, 齋藤芳則, 千葉智章, 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: 宮城県
  • 年月日: 2013-06-14
• [学会発表] 伝送線路型薄膜磁界センサによる心磁界の多点計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信, 宮城亮太, 有馬尚人, 加藤和夫, 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 医用・生体工学合同研究会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2012-11-16
• [学会発表] Non-Destructive Inspection Method Using GIGS Magnetic Field Sensor (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ozawa,S. Yabukami,J. Totsuka,S. Nagata,M. Naoe,N. Kobayashi,Y. Kaneta, K. I. Arai
  • 学会等名: The 2nd International Conference of AUMS The 36th Annual Conference on Magnetics in Japan
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] Highly sensitive coplanar line type integrated magnetic fi eld sensor (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kimura,H. Nakano,S. Yabukami,K. Ikeda,T. Ozawa,N. Kobayashi,K. I. Arai
  • 学会等名: The 2nd International Conference of AUMS The 36th Annual Conference on Magnetics in Japan
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] 磁界センサを用いた渦電流探傷 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小澤哲也, 薮上 信, 戸塚 巡, 長田誠一, 直江正幸, 小林伸聖, 金田安司, 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: 仙台市
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] Transmission line type thin film sensor and measurement of MCG (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami,H. Nakano,T. Ozawa,K. Kato, N. Kobayashi,K. I. Arai
  • 学会等名: 9th European Magnetic Sensors & Actuators Conference
  • 発表場所: プラハ
  • 年月日: 2012-07-02
• [学会発表] 伝送線路型薄膜磁界センサの高感度化と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信, 中野弘道, 小島 健, 佐藤弘二, 小澤哲也, 小林伸聖, 中居倫夫, 荒井賢一
  • 学会等名: 電気学会全国大会, 磁気センサおよび磁気利用センシングシステムの最新動向
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2012-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] 位相検出による超高感度磁界センサの開発状況 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 超小型スピントロセンサの医療応用検討研究会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2012-03-06
  • 招待講演
• [学会発表] 医療技術における磁気応用研究の動向(3)生体計測用センサにおける磁気応用技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内川義則, 小林宏一郎, 薮上 信, 山田外史, 笹田一郎
  • 学会等名: マグネティックスリニアドライブ合同研究会
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 2012-02-22
• [学会発表] コプレーナ線路を用いた伝送線路型薄膜磁界センサの高感度化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信, 中野弘道, 小島健, 佐藤弘二, 小澤哲也, 小林聖伸, 中居倫夫, 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: 仙台市
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] コプレーナ線路を用いた薄膜磁界センサの高感度化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 薮上信, 赤間史典, 佐藤弘二, 谷地舘藍, 山田洋, 小澤哲也, 小林伸聖, 中居倫夫
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 高周波キャリア型薄膜磁界センサによる磁気探傷試験装置の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 小澤哲也, 谷地館藍, 山田洋, 佐藤弘二, 小島健, 薮上信, 小林伸聖, 中居倫夫
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 高周波キャリア型薄膜磁界センサを利用した磁気探傷の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 小澤哲也, 谷地館藍, 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
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 多賀城市
  • 年月日: 2011-08-25
• [学会発表] Transmission line type thin film sensor and its biomagnetic application (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami,K. Kojima,T. Ozawa,K. Kato, N. Kobayashi,T. Nakai,and K.I. Arai
  • 学会等名: Moscow International Symposium on Magnetism
  • 発表場所: モスクワ
  • 年月日: 2011-08-23
  • 招待講演
• [学会発表] 伝送線路型薄膜磁界センサの試作 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷地舘藍, 佐藤弘二, 佐藤彰, 薮上信, 小澤哲也, 小林伸聖, 中居倫夫, 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: 熊本市
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] 室温で動作する高感度薄膜磁界センサ (2010)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 日本学術振興会アモルファス・ナノ材料第147委員会第110回研究会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2010-12-10
  • 招待講演
• [学会発表] 高誘電率基板を用いた伝送線路型薄膜磁界センサの高感度化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小島健, 佐藤弘二, 薮上信, 加藤和夫, 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医用・生体工学合同研究会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] 磁界センサ,モーションキャプチャ (2010)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 第2回産学連携推進サロン(大崎産学連携推進サロン)
  • 発表場所: 大崎市
  • 年月日: 2010-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] Thin film magnetic field sensor and biomagnetic measurement (2010)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 文部科学省私立大学戦略的研究基盤形成支援事業第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 多賀城市
  • 年月日: 2010-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] 高周波キャリア型薄膜磁界センサによる走査システムの試作 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤弘二, 薮上信, 小島健, 小澤哲也, 小林伸聖, 中居倫夫, 荒井賢一
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会講演会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2010-09-05
• [学会発表] 高誘電率基板を用いた高周波キャリア型薄膜磁界センサの高感度化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小島健, 佐藤弘二, 薮上信, 加藤和夫, 小澤哲也, 小林伸聖, 荒井賢一
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会講演会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2010-09-05
• [学会発表] セラミック基板を用いた高周波キャリア型薄膜磁界センサの高感度化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小島 健, 薮上 信, 佐藤弘二, 加藤和夫, 小澤哲也, 小林伸聖, 荒井賢一
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 八戸市
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] 高周波キャリア薄膜磁界センサによる走査システムの評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤弘二, 薮上 信, 小島 健, 小澤哲也, 小林伸聖, 中居倫夫, 荒井賢一
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 八戸市
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] Scanning system using thin film sensor for measuring magnetic field distribution (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami,K. Kojima,T. Ozawa,N. Kobayashi,T. Nakai,K. I. Arai,K. Kato
  • 学会等名: ISAMMA (The 2nd international Symposium on Advanced Magnetic Materials and applications)2010
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] Thin film magnetic field sensor and its application for non - destructive and biomagnetic measurement (plenary talk) (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami,K. Kojima,T. Ozawa,N. Kobayashi,T. Nakai,K. I. Arai,K. Kato
  • 学会等名: IWMW(International workshop on magnetic wires)
  • 発表場所: トルコ
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] Scanning system using thin film sensor for measuring low magnetic field (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami,K. Kojima,T. Ozawa,N. Kobayashi,T. Nakai,K. I. Arai,K. Kato
  • 学会等名: EMSA(European Magnetic Sensors and Actuators)2010
  • 発表場所: トルコ
  • 年月日: 2010-07-06
• [学会発表] Transmission line type thin film sensor for magnetocardiogram measurement at room temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami,Y. Ohtomo,K. Kojima,K. Kato, T. Ozawa,and K. Arai
  • 学会等名: MMM/Intermag Conference 2010
  • 発表場所: ワシントン
  • 年月日: 2010-01-21
• [図書] 薄膜の評価技術ハンドブック (2013)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信他(共著)
  • 総ページ数: 261-262
  • 出版者: 株式会社テクノシステム
• [図書] 電気学会 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信他(共著)
  • 総ページ数: 15-19, 31-32
• [図書] 電気学会 (2011)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信他(共著)
  • 総ページ数: 22-25, 57
• [備考]
  • URL: http://www.elec.tohoku-gakuin.ac.jp/yab/
• [産業財産権] 磁界センサとその製造方法 (2014)
  • 発明者名: 薮上信, 植竹宏明
  • 産業財産権番号: 2014-095429
  • 出願年月日: 2014-05-02