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Development of nano-probe with low noise actuation mechanism for nano-machining and in situ measurement

Research Project

Project/Area Number 23360108
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

MINETA TAKASHI  山形大学, 理工学研究科, 教授 (50374814)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) FURUYA Yasubumi  弘前大学, 北日本新エネルギー研究所, 教授 (20133051)
KUMAKI Jiro  山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00500290)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2012: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
KeywordsAFM / デュアルカンチレバー / 磁歪薄膜 / 近接探針 / ナノ加工 / その場計測 / 低ノイズ変位機構 / 磁性薄膜 / 磁性形状記憶合金薄膜
Research Abstract

Atmic force micrscopy (AFM) is expected not only as a mesurement tool but also as a novel nano-machining tool in molecular science field such as molecular surgery. In order to relize nano-machining and in-situ molecular imaging with high resolution, this research focused on the development of narrow-gapped dual AFM probe with individual nano-tips on each cantilever for nano-machining and imaging. Self-align etching process was developed to fabricate a sharp dual tip separated by 500 nm. A dual cantilever with magneto-strictive film (FePd alloy) was also developed as a low noise actuator for switching the two tips by external magnetic field.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (72 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (63 results) (of which Invited: 7 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Fabrication of narrow-gapped dual Si AFM tips by mechanically polishing-back for selective trench sidewalls protection2014

    • Author(s)
      K. Kawashima, E. Makino, T . Mineta
    • Journal Title

      Trans. IEEJ-E

      Volume: Vol.134,NO.4 Pages: 74-78

    • NAID

      130003391592

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    • Author(s)
      川島健太, 峯田貴, 牧野英司, 川島貴弘, 柴田隆行
    • Journal Title

      電気学会論文誌E

      Volume: Vol.134,NO.4 Pages: 90-95

    • NAID

      40020168337

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  • [Journal Article] Fabrication of Narrow-gapped Dual Si AFM Tips by Mechanically Polishing-back for Selective Trench Sidewalls Protection2014

    • Author(s)
      Kenta Kawashima, Eiji Makino, Takashi Mineta
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines

      Volume: 134 Issue: 4 Pages: 74-78

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.134.74

    • NAID

      130003391592

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
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  • [Journal Article] Self-align Fabrication of Narrow-gapped Dual AFM Tip using Si Trench Refilling with SOG and Magneto-strictive Film Stacked Dual Cantilever Formation2014

    • Author(s)
      川島 健太, 峯田 貴, 牧野 英司,川島 貴弘, 柴田隆行
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines

      Volume: 134 Issue: 4 Pages: 90-95

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.134.90

    • NAID

      130003391595

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
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  • [Journal Article] Significant Melting Point Depression of Two-Dimensional Folded-Chain Crystals of Isotactic Poly(methyl methacrylate)s Observed by High-Resolution In Situ Atomic Force Microscopy2013

    • Author(s)
      Y. Takanashi, J. Kumaki
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B

      Volume: Vol.117 Pages: 5594-5605

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  • [Journal Article] Significant Melting Point Depression of Two-Dimensional Folded-Chain Crystals of Isotactic Poly(methyl methacrylate)s Observed by High-Resolution In Situ Atomic Force Microscopy.2013

    • Author(s)
      Y. Takanashi, J. Kumaki
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B

      Volume: in press Issue: 18 Pages: 5594-5605

    • DOI

      10.1021/jp401284t

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      第44回機械学会東北支部学生会
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      山形大学(米沢市)
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      西方孝志, 峯田貴, 田口涼雅, 川島健太
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      仙台国際センター(仙台市)
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      川島健太, 峯田貴, 牧野英司, 川島貴弘, 柴田隆行
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      第30回センサマイクロマシンと応用システムシンポジウム
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      仙台国際センター(仙台市)
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      2013-11-06
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      笹渕貴史, 峯田貴
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      第5回マイクロナノ工学シンポジウム
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      仙台国際センター(仙台市)
    • Year and Date
      2013-11-06
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      第61回レオロジー討論会,日本レオロジー学会
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      山形大学(米沢市)
    • Year and Date
      2013-09-25
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      K. Kawashima, T . Okazaki, Y . Furuya, E. Makino, T . Mineta
    • Organizer
      39th Int. Conf. on Micro Nano Eng. (MNE2013)
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      Imperial College (London,UK)
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      T . Mineta
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      Hirosaki Univ(Hirosaki, Japan)
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      2013-05-06
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      J . Kumaki, T.Anzai
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      西方孝志, 峯田貴, 田口涼雅, 川島健太
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      川島 健太, 峯田 貴, 牧野 英司, 川島 貴弘, 柴田隆行
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      Yuma Takanashi, Takahiro Anzai, Jiro Kumaki
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      藤田良、古舘謙志郎、西辻祥太郎、熊木治郎
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      Kobe Convention Center(Kobe, Japan)
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      ゆうぽーと(東京都)
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      2012-12-10
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      川島健太, 峯田貴
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      精密工学会東北支部学術講演会論文集
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      山形大学工学部(米沢市)
    • Year and Date
      2012-12-01
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      西方孝志, 岡崎禎子, 古屋泰文, 牧野英司, 峯田 貴
    • Organizer
      第29回センサマイクロマシンと応用システム
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      北九州国際会議場(北九州市)
    • Year and Date
      2012-10-23
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      川島健太, 岡崎禎子, 古屋泰文, 牧野英司, 峯田 貴
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      北九州国際会議場(北九州市)
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      2012-10-23
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      川島健太, 岡崎禎子, 古屋泰文, 峯田貴
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      第23回バイオフロンティア講演会論文集
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      弘前市文化センター(弘前市)
    • Year and Date
      2012-10-05
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      川島健太, 峯田貴, 岡崎禎子, 古屋泰文, 牧野英司
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      日本機械学会2012年次大会論文集
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      金沢大学(金沢市)
    • Year and Date
      2012-09-19
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      38th Int. Conf. on Micro Nano Eng. (MNE2012)
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      The Pierre Baudis Convention Centre (T oulouse, France)
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      日本機械学会東北支部学生会
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      福島高専(いわき市)
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      2012-03-06
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      Hirosaki Culture Center(弘前市)
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] イソタクチックPMMA2次元折りたたみ鎖結晶の高分解能AFM による融解挙動観察2011

    • Author(s)
      高梨ゆま, 熊木治郎
    • Organizer
      2011高分子学会東北支部研究発表会
    • Place of Presentation
      山形大学工学部(米沢市)
    • Year and Date
      2011-11-17
    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Presentation] イソタクチッグPMMA2次元折りたたみ鎖結晶の高分解能AFMによる融解挙動観察2011

    • Author(s)
      高梨ゆま、熊木治郎
    • Organizer
      2011高分子学会東北支部研究発表会
    • Place of Presentation
      山形大学工学部(米沢市)
    • Year and Date
      2011-11-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] FePd 磁気形状記憶合金薄膜/Si 積層構造のマイクロカンチレバー形成2011

    • Author(s)
      峯田貴, 佐渡祐介, 川島健太, 西方孝志,牧野英司, 岡崎禎子, 古屋泰文
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第47回秋期講演会
    • Place of Presentation
      山形大学(米沢市)
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Presentation] FePd磁気形状記憶合金薄膜/Si積層構造のマイクロカンチレバー形成2011

    • Author(s)
      峯田貴, 佐渡祐介, 川島健太, 西方孝志, 牧野英司, 岡崎禎子, 古屋泰文
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第47回秋期講演会
    • Place of Presentation
      山形大学工学部(米沢市)
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 原子間力顕微鏡プローブによるヒアルロン酸分子の機械的切断2011

    • Author(s)
      峯田貴, 牧野英司
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形市)
    • Year and Date
      2011-09-01
    • Related Report
      2013 Final Research Report 2011 Annual Research Report
  • [Presentation] FePd 磁気形状記憶合金薄膜/Si積層構造のマイクロカンチレバー形成2011

    • Author(s)
      峯田貴, 佐渡祐介, 牧野英司, 岡崎禎子,古屋泰文
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形市)
    • Year and Date
      2011-08-31
    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Presentation] FePd磁気形状記憶合金薄膜/Si積層構造のマイクロカンチレバー形成2011

    • Author(s)
      峯田貴, 佐渡祐介, 牧野英司, 岡崎禎子, 古屋泰文
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形市)
    • Year and Date
      2011-08-31
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] イソタクチックPMMA2次元折りたたみ鎖結晶の高分解能AFM による融解挙動観察2011

    • Author(s)
      高梨ゆま, 熊木治郎
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪市)
    • Year and Date
      2011-05-26
    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Presentation] イソタクチックPMMA2次元折りたたみ鎖結晶の高分解能AFMによる融解挙動観察2011

    • Author(s)
      高梨ゆま、熊木治郎
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪市)
    • Year and Date
      2011-05-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] MEMS sensors and actuators with smart materials

    • Author(s)
      Takashi. Mineta
    • Organizer
      3rd Int. Conf. on Asia Arab Sustainable Energy Forum (AASEF 2013)
    • Place of Presentation
      Hirosaki Univ., (Hirosaki, Japan
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 磁歪薄膜積層MEMSカンチレバーの形成とデュアルAFMプローブへの応用

    • Author(s)
      田口涼雅,川島健太,西方孝志,峯田貴
    • Organizer
      第44回機械学会東北支部学生会
    • Place of Presentation
      山形大学, 米沢市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 高加速EBリソグラフィによる薄膜ナノ電極対の形成とヒアルロン酸分子捕捉への応用

    • Author(s)
      三浦 嘉隆, 峯田 貴, 佐藤 翼
    • Organizer
      第44回機械学会東北支部学生会
    • Place of Presentation
      山形大学, 米沢市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 高分子の高分解能原子間力顕微鏡観察

    • Author(s)
      熊木治郎
    • Organizer
      第61回レオロジー討論会、日本レオロジー学会
    • Place of Presentation
      山形大学,米沢市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Fabrication and Characterization of Silicon MEMS Cantilever with FePd Ferromagnetic Shape Memory Alloy Film

    • Author(s)
      T. Mineta, Y. Sado, E. Makino, T. Okazaki and Y. Furuya
    • Organizer
      Int. Workshop on Piezoelectric Materials and Applications
    • Place of Presentation
      Hirosaki Culture Center(弘前市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] FePd磁歪膜を積層したデュアルカンチレバーの形成と近接デュアルニードル構造の形成

    • Author(s)
      川島健太, 峯田貴, 岡崎禎子, 古屋泰文, 牧野英司
    • Organizer
      日本機械学会2012年次大会論文集
    • Place of Presentation
      金沢大学(金沢市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁気センサのためのFePd膜を積層したMEMSカンチレバーの形成

    • Author(s)
      西方孝志, 峯田貴, 岡崎禎子, 古屋泰文, 牧野英司
    • Organizer
      日本機械学会2012年次大会論文集
    • Place of Presentation
      金沢大学(金沢市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of narrow-gaped dual AFM tip with novel self-align silicon

    • Author(s)
      T. Mineta, K. Kawashima, Eiji Makino
    • Organizer
      38th Int. Conf. on Micro Nano Engineering (MNE2012)
    • Place of Presentation
      The Pierre Baudis Convention Centre, Toulouse, France
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体高分子観察および加工のための近接AFM探針と薄膜磁気アクチュエータ積層型デュアルMEMSカンチレバーの形成

    • Author(s)
      川島健太, 岡崎禎子, 古屋泰文, 峯田貴
    • Organizer
      第23回バイオフロンティア講演会論文集
    • Place of Presentation
      弘前市文化センター(弘前市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 高感度磁気センサのための磁歪膜積層型MEMSカンチレバーの形成

    • Author(s)
      西方孝志, 岡崎禎子, 古屋泰文, 牧野英司, 峯田 貴
    • Organizer
      第29回センサマイクロマシンと応用システム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(北九州市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] トレンチ埋め込みと表面研磨プロセスによる近接デュアルAFM探針の形成

    • Author(s)
      川島健太, 岡崎禎子, 古屋泰文, 牧野英司, 峯田 貴
    • Organizer
      第29回センサマイクロマシンと応用システム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(北九州市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] スピンオングラスによるトレンチ埋め込みと化学的表面研磨を用いた近接デュアルAFM探針の作製

    • Author(s)
      川島健太,峯田貴
    • Organizer
      精密工学会東北支部学術講演会論文集
    • Place of Presentation
      山形大学工学部(米沢市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Strong Melting Point Depression of Two-Dimensional Folded Chain Crystals of Isotactic Poly(methyl methacrylate)s Observed by In-Situ High-Resolution Atomic Force Microscopy

    • Author(s)
      Yuma Takahashi, Jiro Kumaki
    • Organizer
      Int. Association of Colloid and Interface Scientists (IACIS2012)
    • Place of Presentation
      Sendai Internationl Center (Sendai, Japan)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Strong Melting Point Depression of Two-Dimensional Folded Chain Crystals of Isotactic Poly(methyl methacrylate)s Observed by In-Situ High-Resolution Atomic Force Microscopy

    • Author(s)
      Yuma Takahashi, Jiro Kumaki
    • Organizer
      The 9th SPSJ Int. Polymer Conference (IPC2012)
    • Place of Presentation
      Kobe Convention Center (Kobe, Japan)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 合成高分子鎖の高分解能原子間力顕微鏡観察

    • Author(s)
      熊木治郎
    • Organizer
      高分子分析研究懇談会第365回例会
    • Place of Presentation
      ゆうぽーと (東京都)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks]

    • URL

      http://mineta_lab.yz.yamagata-u.ac.jp/Research-HA-AFM.html

    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Remarks] マイクロ・ナノマシン 峯田研究室 - Yamagata University 研究紹介

    • URL

      http://mineta_lab.yz.yamagata-u.ac.jp/Research-HA-AFM.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 峯田研究室 Research 原子間力顕微鏡/分子操作用マルチナノプローブ

    • URL

      http://mineta_lab.yz.yamagata-u.ac.jp/Research-HA-AFM.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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