| 研究概要 |
走査型トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)に代表される走査型プローブ顕微鏡(SPM)の一つ走査型フォース顕微鏡(SFM)を開発し,探針に作用する静電力に関する基礎的研究を行ってきた.
しかし,電荷の帯電領域のばらつきや帯電領域の微細化および電荷の帯電時間などに問題があった.
そのため,本研究では電荷の帯電メカニズムにおけるさまざまな問題を明らかにすることを目的とした.具体的には、電荷の帯電領域のばらつきや帯電領域の微細化および電荷の帯電時間などを明らかにするとともに電荷記録(記録・読み取り・消去)の可能性について検討することが目的である.
今年度は,研究目的の達成のため実験装置の検出部および微粗動部の改良を行った.カンチレバ-のたわみ量を高感度で検出するために検出部周辺を次のように改良した.まず,カンチレバ-の背面で反射したレーザー光が,必ずカンチレバ-の長手方向に戻るようにレーザーダイオードを設置した.次にカンチレバ-と検出器の間にミラーを配置し,カンチレバ-背面で反射したレーザー光が検出器に集光しやすくなるように工夫した.また,検出器をPSD(位置検出器)から2分割フォトダイオードに取り替えた.これによって,光てこ比を約6倍高くすることができた.一方,微粗動部では広範囲の走査領域を可能にするため小型ステッピングモータを用いた.これによって走査範囲を最大8×8mm_2まで広げることができる.ただし,自動ステージの位置決め精度は2μm程度であるのでチューブ型圧電アクチュエータを用いたステージのように原子オーダーの高い分解能は得られない.
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