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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

研究課題

研究課題/領域番号 12450101
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関名古屋大学

研究代表者

福田 敏男  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70156785)

研究分担者 新井 史人  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (90221051)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
16,200千円 (直接経費: 16,200千円)
2002年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2001年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2000年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
キーワード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 / 電界蒸着 / 三次元操作 / 走査型電子顕微鏡 / 3Dナノ / 誘電泳動力 / ナノ材料
研究概要

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.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] L.Dong, F.Arai, T.Fukuda: "3-D Nanorobotic Manipulations of Nanometer Scale Objects"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.13 No.2. 146-153 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] L.Dong, F.Arai, T.Fukuda: "Three-Dimensional Nanorobotic Manipulations of Carbon Nanotubes"Journal of Robotics and Mechatronics. Voo.14 No.3. 245-252 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] L.Dong, F.Arai, T.Fukuda: "Electron-beam-induced Deposition with Carbon Nanotube Emitters"Applied Physics Letter. Vol.81 No.10. 1919-1921 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] L.Dong, F.Arai, T.Fukuda: "Nanoassembly of Carbon Nanotubes through Mechanochemical Nanorobotic Manipulations"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.42 Pt.1, No.1. 295-298 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lixin Dong, Fumihito Arai, and Toshio Fukuda: "3-D Nanorobotic Manipulations of Nanometer Scale Objects"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.13, No.2. 146-153 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lixin Dong, Fumihito Arai, and Toshio Fukuda: "Three-Dimensional Nanorobotic Manipulations of Carbon Nanotubes"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.14, No.3. 245-252 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lixin Dong, Fumihito Arai, and Toshio Fukuda: "Electron-beam-induced Deposition with Carbon Nanotube Emitters"Applied Physics Letter. Vol.81, No.10. 1919-1021 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Fukuda, Fumihito Arai, and Lixin Dong: "Fabrication and Property Analysis of MWNT Junctions through Nanorobotic Manipulations"International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation. Vol.3. 753-758 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lixin Dong, Fumihito Arai, and Toshio Fukuda: "Nanoassembly of Carbon Nanotubes through Mechanochemical Nanorobotic Manipulations"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.42, Pt.1, No.l. 295-298 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] L.Dong, F.Arai, T.Fukuda: "Three-Dimensional Nanorobotic Manipulations of Carbon Nanotubes"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.14No.3. 245-252 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] L.Dong, F.Arai, T.Fukuda: "Electron-beam-induced Deposition with Carbon Nanotube Emitters"Applied Physics Letter. Vol.81No.10. 1919-1921 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Lixin Dong, Fumihito Arai, Toshio Fukuda: "Three-dimensional Nanorobotic Manipulations of Carbon Nanotubes"Journal of Robotics and Mechatronics. (掲載予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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