2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ・マイクロマシニング技術を援用したピエゾ抵抗ナノ細線の機械・電気特性評価
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16360058
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
磯野 吉正 立命館大学, 理工学部, 教授 (20257819)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 進 立命館大学, 理工学部, 教授 (20278493)
李 年慶 立命館大学, COE推進機構, 研究員 (40373104)
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| Keywords | MEMS / NEMS / カーボンナノワイヤ / 引張試験 / FIB-CVD / ヤング率 |
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| Research Abstract |
ナノ・マイクロマシニング技術を援用して開発した、静電駆動型ナノスケール単軸引張試験デバイス(Electro Actuated Nano Tensile Testing Devices : EANAT)を用いて、直径90nm〜150nm、長さ約3〜5μmのカーボンナノワイヤの引っ張り試験に成功した。EANATは、試験片であるナノワイヤ、引っ張り負荷を与えるための静電駆動櫛歯型マイクロアクチュエータ、およびナノワイヤ微小引っ張り伸び計測用カンチレバーがシリコンチップ上に集積化された、ナノ材料評価専用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスである。EANATはナノ材料試験に必要な機能の全てが1つのシリコンチップ上に集積されていることから、高精度な機械特性・電気特性評価が可能なデバイスとなっている。
昨年度に引き続いて本年度においても、ナノ試料としてFIB-CVD(Focused Ion Beam assisted Chemical Vapor Deposition)によって作製されたカーボンナノワイヤを採用し、同材料の機械的特性評価を実施した。とくに本年度は、静電アクチュエータの櫛歯数が1000、3000、5000の3種類のEANATを開発し、デバイス特性に依存せずにナノ材料特性評価が可能であるかどうかを検証した。その結果、何れの櫛歯数のEANATを用いても、カーボンナノワイヤのヤング率は約60GPaを示し、高精度に特性評価ができていることがわかった。また、同ナノワイヤの破壊強度は約7GPaを呈し、ナノマシン用構造材料として十分な強靱性を有していることが示された。
今後は、単軸応力下でカーボンナノワイヤの電気抵抗計測を実施し、同ワイヤのピエゾ抵抗特性について解明する予定である。
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