原子間力顕微鏡による未知の力探査

• 研究課題/領域番号: 26610061
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三尾 典克 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (70209724)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 原子間力顕微鏡 / 未知の力探査 / 未知の力 / 余剰次元 / 重力法則 / 微小力計測

研究成果の概要

ニュートンの逆2乗法則には理論的に破れを示唆するものがあり、実験的な検証が進められてきた。本研究では、マイクロメータ領域での測定限界がどこまで下げられるか、そして、未知の力が存在するかを実験的に確かめることを目的とした。そこで、原子間力顕微鏡を用いて、表面近傍での力の状態を精密に測定することを行った。厚さ１mm の白金板および、シリコン基板上に厚さ100nmと200nmの白金薄膜を付けたものを試料とし、フォースカーブ測定を実施した。その結果、薄膜試料での力の測定から、膜厚によらず10 pN程度の精度で一致していることが分かった。