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新規ナノデバイス創製のためのナノラボラトリに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15360136
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, 大学院・工学研究科, 教授 (70156785)

研究分担者 新井 史人  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90221051)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2005年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2004年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2003年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
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 / 電子顕微鏡 / ナノ加工 / ナノプローブ / ナノデバイス / 電子ビーム誘起蒸着
研究概要

1.超小型ナノマニピュレータの開発
透過型電子顕微鏡(日立,H-800)内に収納可能な超小型ナノマニピュレータを開発し,走査型電子顕微鏡(日本電子,JSM6500F)内で受動ステージを塑性変形させて粗動調整を行う新しい手法を提案した.また,透過型電子顕微鏡(日本電子,JEM-2100)に装着可能な超小型ナノマニピュレータを試作し,システム全体をPCで一元管理してCCD観察を行い,EDS(エネルギー分散形X線分析装置)によるその場元素分析を可能とした.
2.ナノラボラトリにおける加工・成膜
単一のカーボンナノチューブ(CNT)プローブを用いて,電界電子放出を利用した電子ビーム誘起蒸着(EBID)によって成膜・パターンニングされた元素成分を分析した.W(CO)_6を利用した導電性薄膜を成膜し,EDSにより成分分析した結果,タングステン質量が98%の高純度金属の堆積物が実現できた.また,単一CNTプローブの表面に二酸化ルテニウム(RuO_2)を修飾し,電界放出電圧が約20%低減できることを明らかにした.
3.ナノラボラトリにおける操作・組立
多層CNTの外層の一部を破壊し,内層と外層を分離したナノベアリングユニットであるテレスコピングナノチューブをTEM内で観察しながらその場作製した.透過型電子顕微鏡の高分解能・透過像観察によりこれまで困難であった作製過程を明らかにした.
4.ナノラボラトリにおける計測・評価
多層CNTから作製したテレスコピングナノチューブに外部電界を加えて内層と外層をスライド変位させ,電圧に応じて内層が移動することが確認した.また単一のCNTのエミッション電流変化・テレスコピングナノチューブの外層と内層間の抵抗値変化・CNTと基板間の滑り抵抗変化を利用した新しい距離センサナノデバイスを提案し,基礎特性を計測・評価した.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (21件)

  • [雑誌論文] 走査型・透過型電子顕微鏡下でのハイブリッド型ナノロボットマニピュレーションシステムによるナノチューブの機械特性計測2005

    • 著者名/発表者名
      中島正博, 新井史人, 董立新, 福田敏男
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 71・704

      ページ: 1349-1354

    • NAID

      110006264673

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Field Emission of Individual Carbon Nanotubes and Its Improvement by Decoration with Ruthenium Dioxide Super-nanoparticles2005

    • 著者名/発表者名
      Pou LIU, Fumihito ARAI, Lixin DONG, Toshio FUKUDA, Tsuneyuki NOGUCHI, Katsuyoshi TATENUMA
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 17・4

      ページ: 475-482

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nanotube Multi-functional Nanoposition Sensors2005

    • 著者名/発表者名
      Pou LIU, Fumihito ARAI, Lixin DONG, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      Proceedings of IMechE Part N 219

      ページ: 23-27

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of a Bending Modulus of a Nanotube through Hybrid Nanorobotic Manipulation System inside SEM and TEM (in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      Lixin DONG, Fumihito ARAI, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers C Vol.71, No.704

      ページ: 1349-1354

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Field Emission of Individual Carbon Nanotubes and Its Improvement by Decoration with Ruthenium Dioxide Super-nanoparticles2005

    • 著者名/発表者名
      Pou LIU, Fumihito ARAI, Lixin DONG, Toshio FUKUDA, Tsuneyuki NOGUCHI, Katsuyoshi TATENUMA
    • 雑誌名

      J. of Robotics and Mechatronics Vo.17, No.4

      ページ: 475-482

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nanotube Multi-functional Nanoposition Sensors2005

    • 著者名/発表者名
      Pou LIU, Fumihito ARAI, Lixin DONG, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      Proc. of IMechE Part N Vol.219

      ページ: 23-27

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Field Emission of Individual Carbon Nanotubes and Its Improvement by Decoration with Ruthenium Dioxide Super-nanoparticles2005

    • 著者名/発表者名
      Pou LID, Fumihito ARAI, Lixin DONG, Toshio FUKUDA, Tsuneyuki NOGUCHI, Katsuyoshi TATENUMA
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 17・4

      ページ: 475-482

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nanotube Multi-functional Nanoposition Sensors2005

    • 著者名/発表者名
      Pou LID, Fumihito ARAI, Lixin DONG, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      Proceedings of IMechE Part N 219

      ページ: 23-27

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 走査型・透過型電子顕微鏡下でのハイブリッド型ナノロボットマニピュレーションシステムによるナノチューブの機械特性計測2005

    • 著者名/発表者名
      中島正博, 新井史人, 薫 立新, 松浦英雄, 福田敏男
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 71巻・701号(印刷中)

    • NAID

      110006264673

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Calibration of Carbon Nanotube Probes for Pico-Newton Order Force Measurement Inside a Scanning Electron Microscope2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro NAKAJIMA, Fumihito ARAI, Lixin DONG, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      J. of Robotics and Mechatronics 16・2

      ページ: 155-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] カーボンナノチューブプローブを用いたpico-Newton力計測のための曲げ剛性の同定2004

    • 著者名/発表者名
      中島正博, 新井史人, 董立新, 福田敏男
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 70・690

      ページ: 427-432

    • NAID

      110006263761

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Destructive Constructions of Nanostructures with Carbon Nanotubes through Nanorobotic Manipulation2004

    • 著者名/発表者名
      Lixin DONG, Fumihito ARAI, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      IEEE Trasactions on Mechatronics 9・2

      ページ: 350-357

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Calibration of Carbon Nanotube Probes for Pico-Newton Order Force Measurement Inside a Scanning Electron Microscope2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro NAKAJIMA, Fumihito ARAI, Lixin DONG, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      J. of Robotics and Mechatronics Vol.16, No.2

      ページ: 155-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Calibration of Bending Moduli of Carbon Nanotube Probes for pico-Newton Force Measurement (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro NAKAJIMA, Fumihito ARAI, Lixin DONG, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers C Vol.70, No.690

      ページ: 427-432

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Destructive Constructions of Nanostructures with Carbon Nanotubes through Nanorobotic Manipulation2004

    • 著者名/発表者名
      Lixin DONG, Fumihito ARAI, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      IEEE Trasactions on Mechatronics Vol.9, Issue 2

      ページ: 350-357

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Field Emission Properties of Individual Carbon Nanotubes Investigated by Nanorobotic Manipulation and Electron-Beam-Induced Deposition2004

    • 著者名/発表者名
      F.Arai, P.Liu, L.X.Dong, T.Fukuda
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics Vol.16, No.6

      ページ: 597-603

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Nanoassembly of Carbon Nanotubes through Mechanochemical Nanorobotic Manipulations2003

    • 著者名/発表者名
      Lixin DONG, Fumihito ARAI, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 42・1

      ページ: 295-298

    • NAID

      80015859086

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nanoassembly of Carbon Nanotubes through Mechanochemical Nanorobotic Manipulations2003

    • 著者名/発表者名
      Lixin DONG, Fumihito ARAI, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.42, Pt.1, No.1

      ページ: 295-298

    • NAID

      80015859086

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In situ Measurement of Young's Modulus of Carbon Nanotube inside TEM through Hybrid Nanorobotic Manipulation System

    • 著者名/発表者名
      Masahiro NAKAJIMA, Fumihito ARAI, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Nanotechnology (to appear in March, 2006)

    • NAID

      120002070224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In situ Measurement of Young's Modulus of Carbon Nanotube inside TEM through Hybrid Nanorobotic Manipulation System

    • 著者名/発表者名
      Masahiro NAKAJIMA, Fumihito ARAI, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Nanotechnology (to appear in March, 2006)

    • NAID

      120002070224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In situ Measurement of Young's Modulus of Carbon Nanotube inside TEM through Hybrid Nanorobotic Manipulation System

    • 著者名/発表者名
      Masahiro NAKAJIMA, Fumihito ARAI, Toshio FUKUDA
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Nanotechnology (to appear in March, 2006)

    • NAID

      120002070224

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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