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2017年6月19日

東芝、スピントロニクス技術による超高感度ひずみ検知素子技術を開発

 東芝は2017年6月16日、IoT社会で用いられるMEMS(注1)(Micro Electro Mechanical Systems)センサ向けに、従来の金属ひずみゲージの2500倍、半導体ひずみゲージの100倍以上の超高感度スピン型ひずみ検知素子を開発した。またスピン型ひずみ検知素子を搭載したスピン型MEMSマイクロフォンを開発し、人の耳では聞こえない超音波まで検出できることを実証した。本技術の詳細は、台湾で開催される国際会議「Transducers 2017」にて、6月19日(現地時間)に発表する。
 同素子は、従来HDDヘッドの磁界センサとして用いられてきたMTJ(Magnetic tunnel junction)素子に、ひずみによって磁性体の磁化の向きが変化する磁歪効果を応用することで、ひずみ検知素子として機能させたもの。磁性体層に磁歪効果の大きいアモルファスの鉄・ホウ素合金材料を採用し、ひずみ検知感度を大幅に向上させした。本素子のひずみ検知感度は、従来の金属ひずみゲージの2500倍、半導体ひずみゲージの100倍以上で、本素子を搭載することで高精度に計測できるMEMSセンサを実現する。(図1)
  また、当社は、世界で初めてスピン型ひずみ検知素子を搭載したスピン型MEMSマイクロフォンを開発し、動作実証に成功した(図2)。今回開発したMEMSマイクロフォンは、人の耳が聞き取ることのできる音域を超えた超音波まで広帯域で高精度な検出が可能となっている。スピン型ひずみ検知素子を搭載することで従来両立できなかった広帯域でかつ高精度なMEMSマイクロフォンを実現します。幅広い周波数帯域の稼働音を高精度に取得できることから、様々な機器の状態監視や故障診断への応用が期待できる。

URL=http://www.toshiba.co.jp/rdc/detail/1706_02.htm


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