単一平面型素子で磁場検出
IoT用途の3次元磁場センサの小型化に貢献
概要
磁場を電気的に検出することのできる磁場センサは、非接触電流検出、角度・位置検知、電子コンパスなどの様々なアプリケーションに用いられています。一般的な磁場応答素子は、ある特定の方向の磁場成分だけを
検出するため、3次元空間の磁場ベクトル方向の検出には、それぞれの方向に対応する複数の素子を立体的に組み合わせる必要があります。このことが、IoT分野で急速に需要が高まる素子小型化や集積化の障害となっています。
本技術は、立体構造を必要としない平面型の磁場センサの発明に関するものです。強磁性Fe-Sn薄膜の磁気抵抗効果と異常ホール効果が磁場角度依存性を示すことを利用し、薄膜各部に生じる電圧から3次元空
間の磁場ベクトル方向を決定します[1]。単一の感磁層を汎用の素子加工法でパターニングするだけで、3次元磁場センサを作製することができ、他素子との回路集積に適しています。この薄膜は、室温で形成可能、か
つ、磁性体特有の効果を用いたIoTデバイス[2-5]にも応用できることから、磁場センサだけでなく、機能複合化による新たな用途創出も期待できます。
性能・特徴等
応用例
・ 電子コンパス
・ セキュリティシステム用センサ（ドア開閉検知）
・ 車載用角度センサ
・ 折りたたみ角度センサ
関連文献
[1] J. Shiogai et al., Commun. Mater. 2, 102 (2021).
[2] Y. Satake et al., Sci. Rep. 9, 3282 (2019).
[3] ホール素子, 特願2018-157542.
[4] 熱電変換装置，国際出願PCT/JP2022/038027
[5] 藤原宏平, 塩貝純一, 塚﨑敦, 応用物理92, p.20–23 (2023).
知的財産データ
知財関連番号 ： 国際出願番号 PCT/JP2022/006778
発明者 ： 塚﨑 敦、藤原 宏平、塩貝 純一
技術キーワード： MagneticSensor、ElectronicCompass、3DMeasurement