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走査型ナノピペットプローブ顕微鏡を用いたアトリットル堆積量制御法の開発

Research Project

Project/Area Number 11J10578
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied physics, general
Research InstitutionTohoku University
Research Fellow 伊東 聡  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教
Project Period (FY) 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords走査型プローブ顕微鏡 / ナノ堆積加工 / ナノピペットプローブ / 原子間力顕微鏡
Research Abstract

本研究では、ナノピペット(先端に100nm程度の開口を有する毛細管)を用いて液中環境下における基板表面上への物質のナノスケール堆積加工法の開発に取り組んだ。液中環境下における微小量物質の堆積や滴下は、工業的分野のみならず、生物学的分野においても重要な技術であり、その発展が望まれている。従来、液中環境における基板表面上への物質の堆積加工は、液中での物質の拡散により、堆積加工の範囲はマイクロメートルスケール以下に微細化することが困難であった。そこで本研究では、ナノピペットをプローブとして用いる液中環境下で動作可能な走査型プローブ顕微鏡(Scanning Probe Microscope: SPM)を開発し、開発したナノピペットプローブSPMを用いて液中環境下での堆積加工を試みた。本研究のSPMは周波数変調原子間力顕微鏡(Frequency modulation Atomic Force Microscope: FM-AFM)の機構を採用し、ナノピペットプローブの振動検出には音叉型水晶振動子(Tuning Fork Quartz Crystal Resonator: TF-QCR)を応用したセンサを開発した。TF-QCRを用いることにより、小型でシンプルな構成でありながら、液中環境下においても高感度でプローブと試料表面との接触を検出することを可能とした。FM-AFMの機構を用いて、プローブ先端と基板表面間距離を制御し物質を堆積することによって、液中環境下においても物質を拡散無くナノスケールで堆積することを可能にした。さらに液中環境下において物質の堆積加工を行うことによって加工が安定して行われ、堆積量の安定化を実現した。これらの研究成果は論文投稿され、2編が学術論文として掲載および掲載決定されている。また、これらの研究成果は国際会議において1件、国内会議において2件、学会発表が行われた。

Report

(1 results)
  • 2011 Annual Research Report

Research Products

(8 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Probe type micro magnetic manipulator utilising localised magnetic field with closed-loop magnetic path2012

    • Author(s)
      So Ito, Kenji Ito, Futoshi Iwata
    • Journal Title

      Int. J. Nanomanufacturing

      Volume: 8 Pages: 161-172

    • DOI

      10.1504/ijnm.2012.044663

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanometer-scale Deposition of Metal Plating Using a Nanopipette Probe in Liquid Condition2011

    • Author(s)
      So Ito, Futoshi Iwata
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 50 Issue: 8S3 Pages: 08LB15-08LB15

    • DOI

      10.1143/jjap.50.08lb15

    • NAID

      210000139522

    • ISSN
      0021-4922, 1347-4065
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 液中環境下で動作可能なナノピペットプローブを有する音叉型水晶振動子を用いたFM-AFFMの開発と堆積加工法の開発2011

    • Author(s)
      伊東聡, 岩田太
    • Organizer
      応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会有機バイオ表面海綿研究会2011
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際展示場(千葉県)
    • Year and Date
      2011-09-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 液中で動作可能なナノピペットプローブを有するFM-AFMの開発と微細加工法への応用2011

    • Author(s)
      伊東聡, 山崎晃資, 宇井洋之, 岩田太
    • Organizer
      2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形県)
    • Year and Date
      2011-08-31
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Local Deposition Technique using A Nanopipette in Liquid Condition2011

    • Author(s)
      So Ito, Koji Yamazaki, Futoshi Iwata
    • Organizer
      4th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • Place of Presentation
      Hong Kong, China
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement and Deposition of Nanometer-scale Cu dot Using an Atomic Force Microscope with a Nanopipette Probe in Liquid Condition2011

    • Author(s)
      So Ito, Koji Yamazaki, Futoshi Iwata
    • Organizer
      7th International Symposium on Precision Engineering Measurements and Instrumentation
    • Place of Presentation
      Lijang, Yunnan, China
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nano.mech.tohoku.ac.jp/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://tf2a14.eng.shizuoka.ac.jp/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-11   Modified: 2016-04-21  

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