ＬＳＩと磁気技術で小型化と省エネ

部品作製中のクリーンルームについて説明する曽根原助教（写真右）

ＬＳＩ組込用の磁気部品（小型磁性薄膜コイル）

コンピュータやデジタル機器に使われている「LSI※2（大規模集積回路）」。集積回路は、多くの研究者によって小型化、高効率化などが進められてきた。そんな中、先端磁気デバイス研究室では、LSIの新たな進化に挑戦している。LSIに磁気部品を組み込み、機器内の省スペース化と消費電力を抑制する技術を開発している。

磁気部品をLSIに組み込むには高度な技術が要求されるが、佐藤教授らは企業との共同研究で、独自の材料を開発。この材料を用いて設計した磁気部品は、LSIに組み込んでも磁気ノイズによる影響を与えなくなる。こうした技術が実用化すれば、今まで以上に高い集積化を実現することができ、機器の小型化あるいは大容量の情報処理が可能になる。

また、LSIへの電力の供給量を調整する「パワーマネージメント」の技術も手掛けている。これは、多くの情報処理が必要な時はたくさんの電力を供給し、必要ない時は電力を少なくするもの。必要な部分にだけ効率よく電力を流すため、部品レベルで省エネが可能になり、バッテリーの持ちが良くなる。

※2　Large Scale Integrationの略称。大規模集積回路。

電気自動車への応用技術

光ブローブ電流センサの測定状況を確認

電気自動車やハイブリッド自動車の速度制御やトルク制御には、精度の高い電流測定が求められる。この測定精度が上がれば、自動車の安全性が高まるほか、効率の良い電力変換が可能となり、少しの電力で長距離の走行が可能になる。

ところが、センサ信号にノイズが混ざり正しい電流測定ができていないというのが現状。この問題を解決するため、光で電流を計測する「光プローブ電流センサ」を開発している。光は電磁波の影響を受けにくい特性があるため、従来のホール素子を用いた電流センサに比べ、大幅にノイズを削減することができた。

さらに部品の軽量化・小型化による自動車の燃費向上を目指すほか、より測定精度が高いセンサを開発する。
大手自動車メーカーとの共同開発も行っていて、実用化に近い注目の技術だ。