ナノ・メータ領域における原子追尾方式による軸の回転精度測定システムに関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650114
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 奥山 栄樹 秋田大学, 工学資源学部, 助教授 (80177188)
• Keywords: 軸の回転精度 / STM / ナノ・メータ

Research Abstract

真円度測定器等のゆっくりと回転する軸の回転精度をサブ・ナノ・メータの精度、0.3μmの測定範囲で測定できるコンパクトな組み込み型のシステムを開発することを目的としている。本システムは回転テーブルの中心に結晶格子片を配置し、軸の回転中心付近のある一原子に着目し、この原子が軸の回転とともにどのように移動するかをSTMを用いて追跡するものである。本年度は、結晶格子としてグラファイトを用いたSTMによる原子追尾部を試作し、その性能を調べた。
試作した装置を用いてグラファイトの表面形状を測定し、表面形状画像とノイズを2次元に展開した画像とを比較する方法で得られた表面形状画像を判定した結果、試作した装置は試料の表面形状を原子レベルのオーダで測定していることが分かった。
試作した装置において走査速度の変化が測定画像に与える影響を調べた。その結果、走査時間が33秒以下で測定した場合によりよい結果が得られることが分かった。
試作した装置の再現性を確認するために試料表面を4回連続で測定した。その結果、それぞれの画像で稠密立方構造が確認でき、原子レベルの領域において再現性があることがわかった。
今後、Z軸制御回路において、時定数の変化による画像への影響を簡単に観察できるような改良が必要と考えられる。また、基準電圧回路、試料へのバイアス電圧回路において回路の配置上、簡単に出力電圧を変化させることが困難なのでこの点の改良も必要である。