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2015 年度 研究成果報告書

オンチップAFMによる単原子摩擦計測の実現

研究課題

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研究課題/領域番号 25630034
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関東京農工大学

研究代表者

安藤 泰久  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00344169)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード凝着力 / 摩擦力 / MEMS / 静電アクチュエータ / 単結晶シリコン / 接触面積 / 凝縮水
研究成果の概要

カンチレバーを3次元マイクロステージ上に直接取り付けたオンチップAFMを用いて最小接触面積での摩擦特性を調べた。FEM解析で、オンチップAFMの温度ドリフトが小さいことを示した。オンチップAFMのステージ変位は、垂直方向に1.1μm、水平方向に1.5μmであった。-22.5nNの負の垂直荷重をSi製のプローブと移動ステージ間に加え、0.1~100 μm/sの走査速度で摩擦力分布を測定した。その結果、摩擦力分布像を得ることに成功し、速度に対して正の傾きを有する平均摩擦力が得られた。摩擦力と垂直荷重の関係を調べたところ、最小の接触面積は、原子数15個に相当する4.5平方nmとなった。

自由記述の分野

マイクロトライボロジー

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公開日: 2017-05-10  

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