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2023 年度 研究成果報告書

クラス最高感度を有する強磁場走査型熱顕微鏡の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 22K18690
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分13:物性物理学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

下澤 雅明  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (40736162)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワード走査型熱顕微鏡 / 局所熱測定
研究成果の概要

強磁場超伝導マグネットにも利用されているNbTi線を使用して、高精度な小型温度計を作製した。この温度計は、臨界電流の変化を利用して温度を測定し、ゼロ磁場では10-5 K以下の高精度で測定が可能である。温度計の走査には従来のピエゾシステムを使用したが、温度計の耐久度が低く、走査中に試料と何度も接触することで温度校正値が変わってしまう問題が発生した。将来的には、温度計の強度を改善するか、温度計を固定して熱源を動かすなどの対策を検討していく。

自由記述の分野

低温物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、高磁場でも動作可能な超高感度の走査型熱顕微鏡を開発するという初の試みである。当初の計画通り、小型温度センサーはNbTiを含む超伝導接合によって成功した。しかし、センサーの機械的強度が不足しており、走査中に試料と接触すると状態が変化し、再現性に問題が生じた。さらなる改善が必要であるが、今後の研究指針を示す重要な成果を得ることができたと考えている。
本研究で用いたセンサー作製には、微細加工装置などの大型装置を利用する必要がなく、手作りで作製できるという特徴がある。これは、高額化する現代のモノづくりに一石を投じる意義もあると考えている。

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公開日: 2025-01-30  

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