ネオジム磁石薄膜のマイクロ多極着磁とそのＭＥＭＳへの応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656117
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 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, 精密工学研究所, 教授 (60272720)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: ネオジム磁石 / 薄膜 / 微細着磁 / リニアモータ / レーザ加熱

研究概要

薄膜ネオジム磁石の微細着磁実現のため，レーザを用いた局所加熱により保磁力を低下し，外部静磁場により着磁する，レーザアシスト微細着磁法を提案，実証した．静磁場を発生する磁気回路は磁場解析を用いて設計，製作し，レーザ加熱条件は非定常熱伝導解析を用いて決定した．微細着磁実験では，石英基板上の厚さ4.5μmの薄膜磁石に対し，100μm幅の磁化反転を200μmピッチで実現した．測定磁場と完全着磁を想定した磁場解析値がほぼ一致したことから，目標とした微細着磁の実現を確認した．また，微細着磁した薄膜磁石を用いたMEMSリニアモータの実現も併行して検討し，試作，駆動に成功している．

研究成果

• [雑誌論文] 薄膜ネオジム磁石の交番着磁とそれを用いた MEMS リニアモータの試作 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原 良元, 石橋 正登, 進士 忠彦, 上原 稔, 堀 充孝, 藤原 閲夫
  • 雑誌名: 精密工学会 巻: Vol.79,No.8 ページ: 773-778
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Analysis of a Thin Film Permanent Magnet Actuated Micro Pump (2013)
  • 著者名/発表者名: Chao Zhi, Tadahiko Shinshi, Minoru Uehara
  • 雑誌名: International Journal of Automation Technology 巻: Vol.7,No.2 ページ: 196-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positioning Characteristics of a MEMS Linear Motor Utilizing a Thin Film Permanent Magnet and DLC Coating (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryogen Fujiwara, Tadahiko Shinshi, Minoru Uehara
  • 雑誌名: International Journal of Automation Technology 巻: Vol.7,No.2 ページ: 148-155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nd-Fe-B/Ta 多層永久磁石薄膜の特徴と磁気デバイスへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上原 稔, 進士 忠彦
  • 雑誌名: 日立金属技報, 日立金属 巻: Vol.28 ページ: 14-19
• [雑誌論文] A Micro Pump Driven by a Thin Film Permanent Magnet, Journal of Advanced Mechanical Design (2012)
  • 著者名/発表者名: Chao ZHI, Tadahiko SHINSHI, Minoru UEHARA
  • 雑誌名: Systems, and Manufacturing, JSME 巻: Vol.6,No.7 ページ: 1180-1189
  • 査読あり
• [学会発表] Micro Mgnetic Patterning of Thin Film Neodymium Magnet for MEMS Devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryogen Fujiwara, Tadahiko Shinshi, Minoru Uehara, Elito Kazawa
  • 学会等名: The 5th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
  • 発表場所: Taiwan National University
  • 年月日: 20131112-15
• [学会発表] 薄膜ネオジム磁石のレーザアシスト微細着磁 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原 良元, 進士 忠彦, 上原 稔
  • 学会等名: 日本機械学会第5回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20131105-07
• [学会発表] A Valveless MEMS Pump Utilizing a Thin Film Permanent Magnet (2012)
  • 著者名/発表者名: Chao Zhi, Tadahiko Shinshi, Minoru Uehara
  • 学会等名: 14th International Conference on Precision Engineering
  • 発表場所: Awaji
  • 年月日: 20121108-10
• [学会発表] Design of a Micro Pump Actuator Using a Thin Film Permanent Magnet (2012)
  • 著者名/発表者名: Chao Zhi, Tadahiko Shinshi, Minoru Uehara
  • 学会等名: 16TH International Conference on Mechatronics Technology
  • 発表場所: Tianjin University
  • 年月日: 20121016-19
• [学会発表] Positioning of a MEMS Linear Motor Utilizing a Thin Film Permanent Magnet (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryogen Fujiwara, Tadahiko Shinshi, Minoru Uehara, Michitaka Hori, Etsuo Fujiwara
  • 学会等名: 16TH International Conference on Mechatronics Technology
  • 発表場所: Tianjin University
  • 年月日: 20121016-19
• [学会発表] 薄膜ネオジム磁石を用いたマイクロリニアモータ (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原 良元, 進士 忠彦, 上原 稔, 堀 充孝 藤原 閲夫
  • 学会等名: 2012年度精密工学会秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 20120914-16
• [備考] (受賞)本研究に関連し, 2012年度精密工学会秋季大会にて, ベストプレゼンテーション賞受賞, 16th International Conference on Mechatronics Technology にて, BEST PAPER AWARD を受賞した.ホームページ等
  • URL: http://www.nano.pi.titech.ac.jp/