実行中磁気 MNEMS の概要

教授によってハンズ H Gatzen

教授手 H Gatzen、 Leibniz Universitaet ハノーバーの生産技術、マイクロ生産技術、 Der Universitaet 2、 30823 Garbsen のドイツ、カルルスルーエ技術協会、微細構造の技術のための協会のための協会のための中心、
Herrmann フォンHelmholtz Platz 1、 76344 Eggenstein-Leopoldshafen、ドイツ。 対応する著者: gatzen@impt.uni-hannover.de

導入

マイクロおよび nano エレクトロメカニカル・システム (MNEMS) のために、薄膜の技術の実行のために彼ら自身を特によく貸す 2 つの物理的な主義があります: 静電気および電磁石の主義 (と、厳密に言えば、電動 1)。 静電気装置と比較されて、電磁石の物はより高い力を達成するより強く、ことができる、また極度な小型化のためにより複雑より少なく適当でありではない。 用いられるかもしれない 2 つのタイプの磁気力があります: (1) 可変的な不本意のアプローチで加えられるマックスウェル力 (2 本の棒間の空隙の長さは最小化されます) および (2) 磁気 B フィールドに露出されて現在の運送コンダクターがローレンツ力。 アプリケーションのさまざまなフィールドにいろいろな研究活動の間、私達が見るので、今でも商業化の相当な欠乏があります。

光学アプリケーション

(キット) カルルスルーエの技術協会、ドイツは、強磁性形状記憶合金を利用する薄膜のアクチュエーターを発達させました (FSMA)。 それは 2 つの自由度のバルク micromirror を制御することを割り当てます。 作動の主義は (非磁気である) martensitic および強磁性変形に基づいています。 システムは光学式走査機構として使用のために意図されています。 Leibniz Universitaet ハノーバー (LUH)、ドイツは、適応性があるマイクロ光学システムの電磁制御のために提案された ferrofluidic microactuator を開発しました。 後者は ferrofluidic の位置を処理するための microcoils のアレイからプラグを差し込みますマイクロチャンネルの成っています。 ferrofluid のプラグの転置によって、光学的に実行中の液体は移動され、調節可能な焦点距離の液体レンズを形作ります。

Microfluidic および生物医学的なアプリケーション

スウォン、韓国の Ajou 大学は、それぞれ運転することができる 3 つのダイヤフラムとの microactuator を開発しました。 アクチュエーターは parylene ダイヤフラム、螺線形の銅のコイルおよび常置磁石から成っています。 micropump のもう一つの例は空気アプリケーションのために台湾の新竹市大学によって開発されるミクロシステム意図しましたです。 それは半埋め込まれたコイルが付いているエラストマーの膜のアクチュエーターを特色にします。

生物的混合物を運ぶための魅力的なアプローチは磁気ビードにそれらを活用しています。 日本の名古屋大学は磁気ビードの撹拌、屈曲のケーブル技術の多層平らなコイル永久マグネットとの結合のためのシステムを開発しました。 LUH は磁気力高められた遺伝子配達のためのミクロシステムを開発しました。 磁気 nanoparticles が付いている遺伝子を活用することはこれらの複合体の磁気処理を可能にします。 磁気 microactuator は磁気的にこれらの複合体を作動させるためのそれぞれ興奮しやすい棒の列を特色にします。

テンペ、アリゾナのアリゾナ州立大学は、聴取アプリケーションのための microspeaker MEMS を開発しました。 結果は離散の十分に統合された、電磁気的に作動させた microspeaker、結ばれるワックス Nd FeB 粒子の磁石です。 LUH は implantable 補聴器として ambylacousia を克服するように microactuator のサービングを設計しました。 アクチュエーターはプランジャ、主任およびコイルシステム、柔らかい磁束ガイドおよび機械システムの下にある変化閉鎖を含んでいる膜、また電磁石装置含んでいる機械システムから成っています。 中耳の生理学的な制限および渦巻管は両方 microactuator の極大サイズを定義しました。 共振周波数に関して設計されている機械システムは一番でした。

通信連絡およびコンピュータ技術

研究 MEMS のタイプ RF スイッチ (RF の頻度アプリケーションのためのすなわち microrelays を行なうさまざまなアプローチがあります。 上海、中華人民共和国の中国東部のノーマル大学は、双安定の電磁石の microactuator を開発しました。 その足跡は 2 つの mm X 2.2 mm です。 Te は現在のパルスをです 50 mA 必要としました; 切換えの時間は 20 の µs です。 Orono、メインの大学は、二方向の電磁石のアクチュエーターを発達させました。 それはサポートされた足を搭載する Au の microcoil、 NiFe の膜および膜の共同 Pt 永久マグネット統合されたのの単一のウエファーで、製造されます。 光硬化性樹脂は犠牲的な層としてトップが製造の完了の後で作動することができるように可能にするのに役立ちます。 MEMS のタイプリレーの研究を行なう他のエンティティはミネアポリスのミネソタの上海 Jiao はさみ大学、中華人民共和国、カリフォルニア州立大学バークレー校、大学、両方の米国、北京の工科大学、バトン・ルージュ、米国の中華人民共和国およびルイジアナの州立大学です。

ハードディスク駆動機構の最適の読み書きパフォーマンスを実現するために (HDD)、記録ヘッドは書かれているか、または読むべきデータトラックと完全に一直線に並びます。 完全なトラック登録を達成するためには、二重段階のアクチュエーターの使用は (DSA)しばらく提案されました。 マイクロエレクトロメカニカル・システムの技術を (MEMS)利用して、 LUH はハードディスク駆動機構の使用のための統合された Microactuator のスライダを (細い) 発達させました (HDD)。 スライダのトレールエッジの小さい chiplet に読み書き要素をむしろ置くことによって、デザインは競争を要されると約束します。

自動車アプリケーション

ヨーイングの測定のためのジャイロスコープシステムがセンサーであるが、作動を必要とします。 また適用される代わりとなる物理的な主義があります 2 最も重要な物はディスクおよび音さです。 対楠、台湾のチェン各国用の Kung 大学は、電磁石駆動機構が付いている相互に回転ディスクが付いている MEMS のタイプ回転羅針儀を開発しました。 Bosch、ドイツは電磁気的に運転されるの自動車アプリケーションのための音さのタイプジャイロスコープ開発しました。 生産の開始は 1998 年にありました。 これは大規模な生産を見た唯一の電磁気的に作動させた MEMS 装置のようです。

結論

研究では、電磁石および電動 MNEMS 装置にかなりの興味があります。 多数の研究のエンティティは光学、生物医学の領域の興味深い解決を、通信連絡およびコンピュータ技術都合する、さまざまなアプリケーションを、また自動車ずっと技術見ています。 ただし、自動車に感知のフィールドの磁気マイクロ作動装置の商業化を見た唯一の領域は十分に興味深くあるためにようです。

版権 AZoNano.com、 MANCEF.org

Date Added: Feb 19, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:28

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