結晶格子を用いた超精密ディジタルリニアスケールの開発研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02555033
• Research Institution: Nagaoka University of Technology (N.U.T)
• Principal Investigator: 高田 孝次 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80126474)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 穴澤 紀道 (株)ホロン, 開発部長 ; 明田川 正人 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (10231854) ; 柳 和久 長岡技術科学大学, 工作センター, 助教授 (80108216) ; 弘津 禎彦 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70016525) ; 久曽神 煌 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (20016661)
• Keywords: リニアスケール / 結晶格子 / STM / ナノテクノロジー

Research Abstract

平成4年度の研究内容は以下のとおりである。
(1)スケール用結晶薄膜の製作:平成3年度に試作した、岩塩基板、マイカ基板に蒸着したCuAu合金薄膜に加えて、本年度はAu(111)配向薄膜を利用した平坦表面の作製を行った。この目的は、スケール用格子スケールの、広面積化である。蒸着する基板としてマイカ、非晶質ガラス基板を選び、種々の蒸着を行った。その結果、条件によっては、ガラス基板上でもAu(111)が成長し、かつマイカ基板上に蒸着したものよりも表面粗さが低くなる場合があることが判明した。ガラスを基板とするAu(111)超平坦面の可能性があることが判明した。
(2)Dual Tunneling Unit STM(D-STM)の試作:共通のXYステージと2個の独立したZステージ(トンエリングユニット)をもつD-STMを試作した。このD-STMは、走査型電子顕微鏡(SEM)に組み込むことが可能である。共通XYステージとしては、昨年度試作した、平行バネとヒンジバネを組み合わせたもので、2種類のピエゾアクチュエータ(粗動用と微動用)を取り付けてあり、走査範囲を簡単にきり変えることが可能である。2台のSTMコントローラとこのXYステージを、1台のパソコンで制御し、2個のZ軸の画像を同時にデータ取得できるシステムを完成させた。このD-STMにより、2個のグラファイト(HOPG)の原子像を同時に取り込むことが出来た。
しかし、取得した原子像には、ノイズが混入しており、昨年開発した信号処理ソフトウェアを利用するまでには至らなかった。しかしながら、今回開発したD-STMのZ軸の剛性をより強化すれば、結晶格子2次元スケールとして利用できるとの見通しを得た。

Research Products

• [Publications] 小林 寛治、伊藤 政行 弘津 禎彦: "STMによる貴金属表面原子配列の観察" 日本金属学会北陸信越支部日本鉄鋼協会北陸支部 平成3年度支部連合講演会講演概要集. 45-46 (1991)
• [Publications] 明田川 正人、高田 孝次、弘津 禎彦 中山 準一、小林 寛治: "STM画像の結晶格子像による補正" 1992年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 419-420 (1992)
• [Publications] M.AKETAGAWA,K.TAKADA,Y.HIROTSU: "Correction of Distorted STM Image by In-Situ Refferring Regular Crystalline Lattice" IPES-7(International Precision Engneering Seminar-7)発表予定93年5月. (1993)
• [Publications] 明田川 正人、高田 孝次、弘津 禎彦 中山 準一、小林 寛治: "STM画像の結晶格子による補正" 長岡技術科学大学研究報告. 14. 1-6 (1992)
• [Publications] 伊藤 政行、清水 晴広、弘津 禎彦: "異なる基板上のAu蒸着膜のSTM観察" 日本金属学会北陸信越支部日本鉄鋼協会北陸支部 平成4年度支部連合講演会講演概要集. 45-46 (1992)
• [Publications] 明田川 正人、高田 孝次、弘津 禎彦 古賀 哲也、伊藤 政行、柳沼 泰暁: "STM画像の結晶格子像による補正(第2報)" 1993年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集発表予定93年3月. (1993)