Si カンチレバー上のナノダイヤモンドによる静磁場下多軸応力センシング

カテゴリ: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門

発行日: 2024/05/01

タイトル(英語): Nano-diamond on Si Cantilever based Multi-dimensional Stress Sensing under Static Magnetic Field

著者名: 山川　幹太（東北大学大学院工学研究科），落合　宥太（東北大学大学院工学研究科），小野　崇人（東北大学大学院工学研究科／東北大学マイクロシステム融合研究開発センター），戸田　雅也（東北大学大学院工学研究科）

著者名(英語): Kanta Yamakawa (Graduate School of Engineering, Tohoku University), Yuta Ochiai (Graduate School of Engineering, Tohoku University), Takahito Ono (Graduate School of Engineering, Tohoku University/Micro System Integration Center, Tohoku University), Masaya Toda (Graduate School of Engineering, Tohoku University)

キーワード: ナノダイヤモンド，窒素欠陥カラーセンタ（NVC），走査フォースプローブ　　nano-diamond，nitrogen vacancy color center，scanning force probe

要約(英語): In this study, we developed a cantilever-type force probe incorporating a fixed nano-diamond on its surface. We investigated the relationship between the peak shift of the fluorescence intensity spectrum and the stress intensity induced by the cantilever’s vibration. By manipulating the crystal axis of the nano-diamond and the static magnetic field axis, we were able to assess the dependence of the peak shift on these factors. Our findings revealed that the peak shift could effectively detect uniaxial stress resulting from normal vibration. Furthermore, as the amplitude of vibration increased, the peak shift exhibited a corresponding increase, closely aligning with theoretical predictions. In the case of multi-axial vibration with torsion, we observed multiple peaks shifting in opposite directions, indicative of stress applied along multiple axes. These results demonstrate the capability of nano-diamonds on the cantilever surface to enable the measurement of multiaxial stress.

本誌: 電気学会論文誌E（センサ・マイクロマシン部門誌） Vol.144 No.5 （2024） 特集：令和5年度センサ・マイクロマシン部門総合研究会

本誌掲載ページ: 89-93 p

原稿種別: 論文／日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejsmas/144/5/144_89/_article/-char/ja/