磁気Ｋｅｒｒ効果利用型光プローブ電流センサ及び巨大磁気Ｋｅｒｒ効果材料の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760273
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 曽根原 誠 信州大学, 工学部, 准教授 (30456496)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: センシング / 磁性材料 / 光デバイス / 磁界・電流センサ / 形状磁気異方性

研究概要

磁気Kerr効果のKerr回転角が0.08°と大きく、かつ150 ℃の周囲温度でも磁気特性が4 %程度しか劣化しない磁性膜を開発し、その磁性膜を用いた磁気Kerr効果利用型光プローブ電流センサを開発した。500 Aまでの電流（実験上では16 kA/mの磁界に相当）を線形範囲で測定でき、以前試作したセンサよりも約10倍の電流まで測定が可能になった。外乱ノイズにも強い特長ももつため、電気自動車や工場内部の大電流測定用電流センサとしてパワーエレクトロニクス分野への展開が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Optical Probe Current Sensor Module using the Kerr Effect of Exchange-coupled Magnetic Film and its Application to IGBT Switching Current Measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ogawa, S. Suzuki, M. Sonehara, T. Sato, K. Asanuma
  • 雑誌名: International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems 巻: 5巻、2号 ページ: 347-361
  • 査読あり
• [学会発表] パワーエレクトロニクス用光プローブ電流センサの試作と特性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北澤真,柄澤大樹,曽根原誠,佐藤敏郎
  • 学会等名: 平成26年電気学会A部門大会
  • 発表場所: 長野(予定)
  • 年月日: 2014-08-22
• [学会発表] パワーエレクトロニクス用光プローブ電流センサの基礎特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柄澤大樹,森崎裕基,曽根原誠,佐藤敏郎,浅沼和志
  • 学会等名: 平成26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] パターン化Fe-Si/Ru形状磁気異方性膜の磁区構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森崎裕基,柄澤大樹,曽根原誠,佐藤敏郎,高木宏幸,井上光輝
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] Linearity evaluation for optical probe current sensor using the magnetic Kerr effect (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, H. Morisaki, M. Sonehara, K. Ogawa, T. Sato
  • 学会等名: Internat. Conf. of the Asian Union of Magnetic Societies (ICAUMS) 2012
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] 二軸方式光プローブ電流センサの基礎検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森崎裕基,鈴木伸,佐藤敏郎,浅沼和志,曽根原誠
  • 学会等名: 平成24年度第1回電気学会東海支部(信州大学スピンデバイステクノロジーセンター共催)若手セミナー
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2012-08-10
• [備考] 長野県のものづくりを応援するサイプラス(Sai+)
  • URL: http://saiplus.jp/special/2010/12/104.php
• [備考] 信州大学 信州地の森
  • URL: http://www.shinshu-u.ac.jp/special/cooperation/2011/02/37552.html
• [備考] 信州大学工学部電気電子工学科 先端磁気デバイス(佐藤・曽根原)研究室ホームページ
  • URL: http://amdl.shinshu-u.ac.jp/
• [産業財産権] 形状磁気異方性を有する磁性膜を用いた光プローブ電流センサ (2013)
  • 発明者名: 佐藤 敏郎,曽根原誠
  • 権利者名: 国立大学法人信州大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許願2013-140477号
  • 出願年月日: 2013-07-04
• [産業財産権] 光プローブセンサ装置 (2013)
  • 発明者名: 曽根原誠,佐藤 敏郎
  • 権利者名: 国立大学法人信州大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許願2013-015500号
  • 出願年月日: 2013-01-30
• [産業財産権] 磁気光学効果素子を有する装置 (2012)
  • 発明者名: 曽根原誠,佐藤 敏郎
  • 権利者名: 国立大学法人信州大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許願2012-288117号
  • 出願年月日: 2012-12-28
• [産業財産権] 光プローブ電流センサ (2012)
  • 発明者名: 曽根原誠,佐藤 敏郎
  • 権利者名: 国立大学法人信州大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許願2012-130323号
  • 出願年月日: 2012-06-08