Magnetic Microsystem Technologies

Forschungsschwerpunkte

• Design, Herstellung und Prüfung magnetischer Mikrosysteme (Sensoren, Bauteile, MEMS)
• Design, Herstellung und Prüfung magnetischer Systeme für industrielle Anwendungen: starker Fokus auf Positions- und Orientierungssysteme für die Industrie und die Automobilbranche; Entwicklung bis hin zur Prototypen- und Demonstrator-Ebene 
• Magnetische Simulation und Systemoptimierung von der Mikro- bis zur Makroskala in industriellen Simulationsumgebungen (ANSYS, Comsol), SOTA-Packages (MuMax, OOMMF, Magpylib, MagNumFE) und Bereitstellung von maßgeschneiderten Lösungen (FE, FD, MOM, BEM, …)

Forschungskompetenzen

Wir bieten langjährige Erfahrung und Know-how im Bereich von Simulation und Theorie von Magnetismus, magnetischen Sensoren und magnetischen Materialien in makro- und mikroskopischen Größenordnungen. Unser Fokus liegt auf der Simulation von Bauteilen und Sensorsystemen, mit dem Ziel, optimale Layouts zu finden, die den Kundenanforderungen entsprechen. Dafür haben wir das neuartige Simulationssystem „Magpylib“ für magnetische Felder entwickelt, welches auf analytischen Lösungen basiert und kommerzielle Simulationsumgebungen für die Entwicklung von magnetischen Positionssystemen um mehrere Größenordnungen übertrifft. 

Für die Herstellung magnetischer Mikrosysteme und deren Einbau in MEMS-Geräte bedient sich unsere Forschungsunit aktiv verschiedener Mikrofabrikationstechnologien sowie Geräten aus dem SAL-Reinraum. Dazu gehört eine Lithografie-Ausstattung (Mask Aligner, Laserlithografie, Elektronenstrahl-Lithografie), Geräte zur Dünnschichtbeschichtung (Magnetronsputtern, Elektronenstrahlverdampfer) sowie Apparaturen zur Nass- und Trockenätzung (beispielsweise Ionenstrahlätzung, reaktives Ionenätzen). Die magnetische Mikrosystemcharakterisierung wird unter Verwendung von Messtechnikinstrumenten des Reinraums (SEM, EDX, XRD, Profilometer etc.) und Laboreinrichtungen für die Messung magnetischer Eigenschaften durchgeführt.

Des Weiteren bieten wir langjährige Erfahrung und Know-how mit Systementwicklungen der Industrie und Automobilbranche im Bereich von magnetischen Positions- und Orientierungssystemen sowie aktuellen Überwachungs- und Leistungsanwendungen. Unsere Fähigkeiten reichen von der Entwicklung von Sensoren bis zur MEMS- und Systementwicklung (anfängliches Design, Ausarbeitung und Aufbau eines maßgeschneiderten Versuchsaufbau, innerbetriebliche Herstellung von Systemdemonstratoren und Prototypen).  

Anwendungen

• Magnetische Positionierungssysteme für Konsumenten-, industrielle und Automobil-Anwendungen (lineare Position, mehrachsiger Joystick, Drehregler, maßgeschneiderte Lösungen)
• Strommessung in Leistungsmodulen
• Mikromagnetische Sensoren für Anwendungen (AMR-basierte Niederfeldsensoren für biomedizinische Anwendungen, Gas-Sensorik, …)
• Magnetische MEMS für Sensorik und Aktorik (Tastsensor, Drucksensor, Strömungssensor, …)
• Entwicklung von Magpylib, einem Open-Source-Simulationssystem, das auf analytischen Lösungen basiert