講演テーマTitle of Presentation

「融合マイクロシステム　－小さな機械で感じる、見る、測る－」

近年、高齢化、健康、安全やエネルギー・環境などの社会的な問題に対処するため、IoT（Internet of things）やクラウドの進展を利用しようとする機運が高まっている。また、同様に世界で10兆を超えるセンサがネットワークやクラウドにつながったトリリオンセンサ社会の構想が実現に向けて推進している。これらのキーとなるデバイスが、小型でありながら、賢く、高度な検出機能を有するセンサやMEMS（微小電気機械システム）である。東北大学マイクロシステム融合研究開発センターでは半導体加工技術をベースとした、センサ、電気機械要素、光要素、LSI、通信やバイオインターフェイスなどを集積化した、“融合マイクロシステム”の研究開発を進めてきた。この融合マイクロシステムは、LSIをモノリシックに集積化することで、通信・情報処理機能を持たせたり、あるいは複数個のセンサを集積化することで、高度な検出を可能にしたりする。また、センサ要素をナノスケールまで小型化することで、物理的な極限に近い高感度化が達成される。本講演では、”融合マイクロシステム”の中でも特に、感じる、見る、測るといった機能を有するセンサや微小機械について概説する。また、ナノテクノロジーを利用して極限まで小型化したセンサによる高感度センシングについて述べる。

プロフィールProfile

ホームページ　URL

http://www.nme.mech.tohoku.ac.jp/

簡単な履歴

東北大学大学院工学研究科 機械システムデザイン工学専攻 教授。東京大学 大学院工学研究科機械専攻客員大講座 教授を兼務する。1967年、北海道生まれ。1990年弘前大学物理学科卒、1992年東北大学 大学院理学研究科物理学専攻修士修了。1996年東北大学 大学院工学研究科 精密工学専攻 博士後期課程修了。1996年、東北大学工学部助手から2000年同講師の期間に、ナノマシニングや走査型プローブ顕微鏡、プローブ型高密度記録の研究に従事する。2001年‐2009年　東北大学大学院工学研究科 助教授、准教授を務める。この間、ナノ電気機械の物理やナノ機械を利用した高感度センサの研究に従事。

2009年より現職。主にSiをベースにしたナノ電気機械システム、センシングシステム、ナノテクノロジーを基盤としたMEMS、融合マイクロシステムなどの研究に従事する。2010年より、東北大学 マイクロシステム研究開発センター(μSiC)の副センター長を兼ねる。2012‐2014年、東北大学 マイクロナノマシニング研究教育センター、センター長を兼務する。また、2013年より東京大学 大学院機械工学専攻 客員大講座 教授を兼務し、ナノメカニクスの研究を進める。

微小機械構成学、MEMS/NEMS、知能機械学、ナノマイクロシステム学等の分野で学術論文159編、国際会議論文240編、国際会議招待講演36編、解説論文等30編、著書等14編等の業績を持つ。

電気学会、機械学会、応用物理学会、米国電気学会（IEEE）にて活動。電気学会E部門誌の編集長・幹事、Journal of Micromechnics and Microengineering のadvisory board、JST CREST（ナノシステム）のアドバイザー、ERATO 斎藤スピン整流プロジェクトの研究推進委員、先端融合領域イノベーション創出拠点の形成プログラム「マイクロシステム融合研究開発拠点」2007‐2016年の研究総括などを務める。

主な受賞・栄誉等

2011年International Microprocess and Nanotechnology Conference 論文賞 , メゾスコッピク機械の研究にて財団法人トーキン科学振興財団　研究奨励賞(2005年)等を受賞、他に学会賞など11件。

主な論文・著作等

1. Yong-Jun Seo, Masaya Toda and Takahito Ono, Si nanowire probe with Nd-Fe-B magnet for attonewton-scale force detection, Journal of Micromechanics and Microengineering 25, (2015) 045015-1~045015-5.

2. Mohd Faizul Mohd Sabri, Takahito Ono, Suhana Mohd Said, Yusuke Kawai, and Masayoshi Esashi, Fabrication and Characterization of microstacked PZT actuator for MEMS applications, Journal of Microelectromechanical Systems　24, (2015) 80-90.

3. Takahito Ono, Keitaro Tanno, and Yusuke Kawai, Synchronized micromechanical resonators with a nonlinear coupling element, Journal of Micromechanics and Microengineering, 24 (2014)　025012.

4. Nguyen Van Toan, Masaya Toda, Yusuke kawai, and Takahito Ono, A Long Bar Type Silicon Resonator with a High Quality Factor, IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines, 134, 2 (2014) 26-31.

5. Yujiro Tanaka, Hidetoshi Miyashita, Masayoshi Esashi and Takahito Ono, Array of optically switchable emitter array with carbon nanotube grown on Si tip for multi electron beam lithography, Nanotechnolory, 24, (2013) 015203-1~015203-6.

6. Naoki Inomata, Masaya Toda, Masaaki Sato, Akihiko Ishijima, and Takahito Ono, Pico calorimeter for detection of heat produced in an individual brown fat cell, Applied Physics Letters 100, (2012) 154104-1~154104-4.

7. Young-Min Lee, Masaya Toda, Masayoshi Esashi, and Takahito Ono, Micro wishbone interferometer for Fourier transform infrared spectrometry, Journal of Micromechanics and Microengineering, 21, (2011) 065039(9pp)

8. Jinyang Feng, Xiongying Ye, Masayoshi Esashi, and Takahito Ono, Mechanically coupled synchronized resonators for resonant sensing applications, Journal of Micromechanics and Microengineering, 20, (2010) 115001-1~115001-5.

9. Akihiro Takahashi, Masayoshi Esashi and Takahito Ono, Quartz-crystal scanning probe microcantilevers with a silicon tip based on direct bonding of silicon and quartz, Nanotechnology,21,(2010),405502-1-405502-5.

10.Chuan-Yu Shao, Yusuke Kawai, Masayoshi Esashi, and Takahito Ono, Electrostatic actuator with curved electrodes for time-of-flight scanning force microscopy, Review of Scientific Instruments 81, (2010) 083702-1~083702-6.