| 研究概要 |
本研究において,我々は走査型プローブ顕微鏡の研究として装置本体、電子回路全般及びソフトウェアを開発し,それを用いた新たな薄膜表面の測定法や超精密加工法を確立してきた。これらの基礎技術を利用することにより、磁気力をコントロール可能なプローブを有する磁気プローブ顕微鏡を開発し、表面のナノスケール観察、加工に加え、微小物体の磁気トラップによる操作・組立を可能にするナノスケールマニピュレータ機能を有する新奇なプローブ顕微鏡システムを設計し,装置を試作した。この装置製作に関してはプローブ先端の動きがモニタできるようにプローブ顕微鏡ユニットを倒立顕微鏡と組み合わせたシステムを設計・試作した。また磁気制御を行うための電子回路の設計及び探針制御の光学系を設計・試作した試作した装置を改良・調整し,安定した観察と加工,操作を可能にするシステムへと発展的改良を施し,プローブ先端の磁気力が制御できるようにプローブ材質は純鉄などの軟磁性体材料からなる金属細線を電界研磨などの微細加工により実現した。磁気分布の観察や磁気力を用いたマニピュレーションには磁力を変調及び制御する必要がある。このためプローブにはマイクロソレノイドを巻きつけ、印加電流量を制御することで、磁力を制御できるように開発した。プローブとしてAFMカンチレバ探針にNiなど軟磁性体材料などをスパッタコートしたプローブ等も試作し,実験を試みた。これらの観察や操作が安定して行えるようにプローブと試料表面間の距離制御にはプローブ先端に働く原子間力等の力学的相互作用により高さを位置決め制御するタッピング距離制御手法を採用し,実現させた。また実験パフォーマンスとしてナノスケール磁気微粒子の補足・再配列などの操作法開発や磁気微粒子操作を行った。
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