500℃でも使えるダイヤモンド製の磁気センサを開発―原子炉内や大深度など過酷な環境下での利用可能に：物質・材料研究機構
(2020年11月13日発表)
（国）物質・材料研究機構は11月13日、ダイヤモンドを使って500℃の高温でも使える高感度な磁気センサを開発したと発表した。原子炉内の材料診断や大深度の石油探索など、過酷な環境下での利用が期待されるという。
高温で使える磁気センサにはコイルセンサ、フラックスゲートセンサ、ホール（Hall）センサなどあるが、サイズ、消費電力、感度などそれぞれの面で長所短所がある。
今回開発した磁気センサは「ダイヤモンドMEMS磁気センサ」と呼ばれる。MEMSは、機械機能の要素と電子回路を基板上に集積したマイクロマシンの一種で、小型で低消費電力で、マルチ機能を実現できるといった利点がある。
研究グループは、熱伝導率や耐熱性に優れ、バンドギャップが広いダイヤモンドを材料に用い、高温で使えるMEMSセンサを作製した。新センサは、梁（はり）の一端が固定され、他端が応力で歪むカンチレバー形式のもので、磁歪（じわい）材料の鉄ガリウム膜をダイヤモンドの梁に接合した。
外部磁場が変化するとカンチレバーは応力を受け、振動周波数がシフトする。それを利用して磁場の強さを捉える仕組み。ダイヤモンド固有の深い欠陥エネルギー準位と機械的特性の相関について検討し、ダイヤモンドMEMSセンサを実現した。
従来達成できなかった500℃の高温でも高い信頼性、低消費電力、高い空間分解能を持つセンサが出来たという。高温の厳しい環境下での活用が期待されるとしている。
