Magnetic Microsystem Technologies

Forschungsschwerpunkte

• Design, Herstellung und Prüfung magnetischer Mikrosysteme: Entwicklung magnetischer Mikrosysteme – inklusive Sensoren, Mikromagneten und MEMS – bis hin zu Prototypen und Demonstratoren
• Industrielle, magnetische Systeme: Design, Herstellung und Prüfung magnetischer Systeme für Anwendungen in industriellen und automobilen Positions- und Orientierungssystemen, vom Konzept bis hin zum Demonstrator
• Magnetische Simulation und Systemoptimierung: mehrskalige magnetische Simulationen mittels industrieller (ANSYS, COMSOL) und moderner Forschungstools (MuMax, OOMMF, Magpylib, MagNumFE) sowie kundenspezifische numerische Lösungen (FE, FD, MOM, BEM)
• Abscheidung und Charakterisierung magnetischer Materialien: Dünnschichtabscheidungen und Materialcharakterisierung in ISO 4/5-Reinraumumgebungen für die Entwicklung moderner magnetischer Mikrosysteme

Forschungskompetenzen

Unser Forschungsteam verfügt über umfassendes Wissen im Bereich von magnetischen Simulationen, der Modellierung von magnetischen Sensorsystemen sowie magnetischen Materialien auf makroskopischer sowie mikromagnetischer Ebene. Wir sind auf die Optimierung von Komponenten und Systemen nach den Bedürfnissen unserer Kunden spezialisiert.

Das Team entwickelte Magpylib, ein Open-Source-Tool zur Magnetfeldsimulation, das auf analytischen Lösungen basiert. Für das Design von magnetischen Positionssystemen übertrifft es herkömmliche, kommerzielle Simulationsumgebungen in Bezug auf Geschwindigkeit und Genauigkeit erheblich.

Unsere Kompetenzen im Bereich der Mikrofabrikation, angesiedelt in der SAL MicroFab, umfassen folgende Bereiche:

• Lithografie (Mask Aligner, Laserlithografie, Elektronenstrahl-Litografie)
• Dünnschichtbeschichtung (Magnetronsputtern, Elektronenstrahlverdampfer)
• Nass- und Trockenätzung (Ionenstrahlätzung, reaktives Ionenätzen)

Zur Charakterisierung nutzen wir:

• Reinraum-Metrologie-Tools (SEM, EDX, XRD, Profilometrie)
• Spezielle magnetische Messgeräte (Magnetometer für vibrierende Proben, Helmholtz-Spulen, Elektromagnete und kundenspezifische Testaufbauten)

Darüber hinaus verfügen wir über umfassende Erfahrungen in der industriellen und automobilen Systementwicklung, von magnetischen Positions- und Orientierungssystemen bis hin zu Stromüberwachungs- und Leistungsanwendungen – vom ersten Entwurf bis hin zur Realisierung eines Prototyps.

Anwendungen

• Magnetische Positionierungssysteme: lineare Positionssensoren, mehrachsige Joysticks, Drehregler und kundenspezifische magnetische Sensorlösungen für den Verbraucher-, Industrie- und Automobilsektor.
• Magnetoresistive Sensoren und Hall-Sensoren: zu den Anwendungen gehören die Strommessung, Strombegrenzung, taktile Messung, Durchflussmessung und MEMS-Stellungssteuerung mit geschlossenem Regelkreis.
• Magnetische MEMS: Mikrosysteme mit integrierten Mikromagneten für Anwendungen in Mikro-Lautsprechern, Mikrospiegeln, Mikropumpen und mehr.
• Open-Source-Tools für Simulationen: weiterführende Entwicklung von Magpylib, was eine schnelle und flexible Magnetfeldsimulation für Forschung und Industrie ermöglicht.