2002 Fiscal Year Annual Research Report
複数の多自由度ナノプローブによるナノ材料の三次元マニピュレーション
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12450101
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
福田 敏男 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70156785)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新井 史人 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90221051)
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| Keywords | ナノマニピュレーション / カーボンナノチューブ / 微細作業 / ナノテクノロジー / ナノ加工 / 力計測 / ナノプローブ / 電子顕微鏡 |
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| Research Abstract |
本研究では複数の多自由度ナノプローブを用いて,ナノ材料を三次元的にマニピュレーションするために必要な要素技術に関して研究を行った.以下に,研究業績の概要をまとめる.
1.ナノ材料を観察し三次元的に操作するためのシステム技術
フィールドエミッション走査電子顕微鏡の中に収納可能な多自由度ナノプローブシステムを試作した.ナノマニピュレータの先端にはAFMで利用しているカンチレバーを用いた.システム全体の自由度は合計で16自由度である.プローブ先端の位置を電子顕微鏡下で三次元的に精密に制御できる.
2.カーボンナノチューブの配向技術
カーボンナノチューブを操作しやすいように,静電気力を用いて配向するための条件だしを行い,実験的に評価した.
3.ナノ材料を三次元的に操作するための計測・制御技術
ナノ材料を誘電泳動力によってプローブの先端に付着して,プローブの位置を三次元的に制御し,対象物を任意の位置に配置する技術を確立した.
4.ナノ材料の固定と力計測技術
まず,カーボンナノチューブを固定するための電子ビーム蒸着に関して研究を行った.電子顕微鏡の観察試料室内にガスを導入し,導電性のある薄膜を局所的に成膜した.電子ビーム蒸着のための条件だしを行い膜の評価を行った.これにより,カーボンナノチューブをプローブ先端に接合した.ナノチューブの位置を三次元的に制御して対象物へ力を加え,先端が変形する際の変形量を電子顕微鏡で評価することにより,ピコニュートン力計測を行った.また,力計測のためのキャリブレーションを行って,計測評価を行った.
5.カーボンナノチューブの物性評価
カーボンナノチューブを操作して変形させ,カーボンナノチューブの機械的特性を評価した.
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[Publications] L.Dong, F.Arai, T.Fukuda: "Three-Dimensional Nanorobotic Manipulations of Carbon Nanotubes"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.14No.3. 245-252 (2002)
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[Publications] L.Dong, F.Arai, T.Fukuda: "Electron-beam-induced Deposition with Carbon Nanotube Emitters"Applied Physics Letter. Vol.81No.10. 1919-1921 (2002)
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[Publications] T.Fukuda, F.Arai, L.Dong: "Fabrication and Property Analysis of MWNT Junctions through Nanorobotic Manipulations"International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation. Vol.3. 753-758 (2002)
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[Publications] L.Dong, F.Arai, T.Fukuda: "Mechanochemical Nanorobotic Manipulations of Carbon Nanotubes"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.42 Pt1,No.1. 1-4 (2003)
