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ダイナミックモード原子間力顕微鏡におけるカンチレバーの非線形振動制御

研究課題

研究課題/領域番号 20760238
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関東北大学 (2010)
京都大学 (2008-2009)

研究代表者

山末 耕平  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (70467455)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2008年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードカオス制御 / マイクロ・ナノデバイス / 制御工学 / 振動制御 / 時間遅れフィードバック制御 / 表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡・非線形動力学 / 非線形動力学 / 査定型プローブ顕微鏡 / 走査型プローブ顕微鏡 / 走査プローブ顕微鏡
研究概要

ダイナミックモード原子間力顕微鏡は, 現代のナノ科学・工学に必須の計測機器の一つであり, 原子・分子スケールの表面形状観察や物性評価を目的として, 幅広い分野の研究開発で利用されている.同顕微鏡は, マイクロカンチレバーと呼ばれる極めて高感度な力センサを原子・分子間に働く力の検出に利用するものである.しかしながら, 一方で, 近年になり, 測定中のセンサに生じる不規則な振動に起因して, DFM の性能が低下する場合があることが明らかにされていた.本研究課題は, このようなセンサの不規則な振動を抑制して, DFM が本来持つ性能を引き出す振動安定化手法を新規に提案したものである.研究期間中に実機に適用可能なコントローラの開発を推進すると同時にその有効性の実証に成功した.

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (12件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 遅延帰還を用いたダイナミックモード原子間力顕微鏡のカンチレバー振動の安定化2010

    • 著者名/発表者名
      山末 耕平, 引原 隆士
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 45(2) ページ: 137-139

    • NAID

      130007788953

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遅延帰還を用いたダイナミックモード原子間力顕微鏡のカンチレバー振動の安定化2010

    • 著者名/発表者名
      山末耕平, 引原隆士
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 45 ページ: 137-139

    • NAID

      130007788953

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 原子間力顕微鏡における制御応用とその展望2009

    • 著者名/発表者名
      山末 耕平, 引原 隆士
    • 雑誌名

      システム/制御/情報

      巻: 53(6) ページ: 236-242

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling chaos in dynamic-mode atomic force microscope2009

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue, Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, and Takashi Hikihara
    • 雑誌名

      Physics Letters A

      巻: 373(35) ページ: 3140-3144

    • NAID

      120002353771

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling chaos in dynamic-mode atomic force microscope2009

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue, Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, Takashi Hikihara
    • 雑誌名

      Physics Letters A 373

      ページ: 3140-3144

    • NAID

      120002353771

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 原子間力顕微鏡における制御応用とその展望2009

    • 著者名/発表者名
      山末耕平, 引原隆士
    • 雑誌名

      システム/制御/情報:システム制御情報学会誌 53

      ページ: 236-242

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Chaotic cantilever oscillation and its control in amplitude modulation atomic force microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue, Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, Takashi Hikihara
    • 学会等名
      2nd Multifrequency AFM Conference
    • 発表場所
      Holiday Inn Madrid(スペイン,マドリード)
    • 年月日
      2009-09-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] タッピングモードAFMにおけるカンチレバー非線形振動に関する実験的検討2009

    • 著者名/発表者名
      山末 耕平, 小林 圭, 山田 啓文, 松重 和美, 引原 隆士
    • 学会等名
      2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会, 8a-E-8
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] タッピングモードAFMにおけるカンチレバー非線形振動に関する実験的検討2009

    • 著者名/発表者名
      山末耕平, 小林圭, 山田啓文, 松重和美, 引原隆士
    • 学会等名
      2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県)
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 時間遅れフィードバック制御の振幅変調型原子間力顕微鏡への応用2009

    • 著者名/発表者名
      山末 耕平, 小林 圭, 山田 啓文, 松重 和美, 引原 隆士
    • 学会等名
      第58回理論応用力学講演会, OS24-1, カオスとその応用
    • 発表場所
      日本学術会議
    • 年月日
      2009-06-10
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 時間遅れフィードバック制御の振幅変調型原子間力顕微鏡への応用2009

    • 著者名/発表者名
      山末耕平, 小林圭, 山田啓文, 松重和美, 引原隆士
    • 学会等名
      第58理論応用力学講演会
    • 発表場所
      日本学術会議
    • 年月日
      2009-06-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Chaotic cantilever oscillation and its control in amplitude modulation atomic force microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue, Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      2nd Multifrequency AFM Conference
    • 発表場所
      Holiday Inn Madrid, Madrid, Spain
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental study on stabilization of chaotic cantilever oscillation in AM-AFM by time-delayed feedback control2008

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue, Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      11th International Conference on Non-contact Atomic Force Microscopy (NCAFM-2008)
    • 発表場所
      11th International Conference on Non-contact Atomic Force Microscopy (NCAFM-2008)
    • 年月日
      2008-09-17
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental study on stabilization of chaotic cantilever oscillation in AM-AFM by time-delayed feedback contro2008

    • 著者名/発表者名
      Kohei. Yamasue, Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      11th International Conference on Non-contact Atomic Force Microscopy (NCAFM-2008)
    • 発表場所
      HOTEL Rafael-Atocha, Madrid, Spain
    • 年月日
      2008-09-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Control of chaotic sensor oscillation in dynamic-mode atomic force microscopy2008

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue, Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Nonlinear Science (Dynamics Days Asia Pacific 5)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Control of chaotic sensor oscillation in dynamic-mode atomic force microscopy2008

    • 著者名/発表者名
      Kobel Yamasue, Kei KobayaShi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Nonlinear Science (Dynamics Days Asia Pacific 5)
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Public Hall, Nara, Japan
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Stabilization of cantilever oscillation in tapping-mode AFM using time-delayed feedback control2008

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue, Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Stabilization of cantilever oscillation in tapping-mode AFM using time-delayed feedback control2008

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue, Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige, and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学, 愛知県春日井市
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Nonlinear dynamics in atomic force microscopy and its control for nanoparticle manipulation, Chapter 9 inNonlinear Dynamics of Nanosystems2010

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue and Takashi Hikihara
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] Nonlinear dynamics in atomic force microscopy and its control for nanoparticle manipulation, Chapter 9 in Nonlinear dynamics of nanosystems2010

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamasue, Takashi Hikihara
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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