原子間力顕微鏡による未知の力探査

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26610061
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三尾 典克 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任教授 (70209724)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 未知の力 / 余剰次元

研究実績の概要

今年度は、原子間力顕微鏡の整備を進め、本体の機能が再現し、計測が可能な状況にまで回復した。主な改善点は、原子間力顕微鏡に用いる探針周りの設定を改善したこと、制御用の計算機関係の更新を図ったことである。次に、新しい探針を準備して、面形状の測定に用いるタッピングモードでの測定を行い、正しい表面像がとれることを確認した。そのうえで、測定用のサンプルの製作を行った。今回の研究では、表面の状態に敏感な力の測定が必要なため、表面状態の安定な物質として白金を選んだが、安定な白金の薄膜を生成するための基板材料の吟味が必要であることが判明した。金属材料、結晶材料などを検討した結果、導電性を持つシリコン基板上に白金をスパッタで製膜することが一番よいという結論に達した。しかし、その製造が可能な会社と協議を進めたところ、厚さが1μmのものを作るのはかなり困難で、500nmでも現状の経験では可能かどうか不明であるという結論に達した。そこで、今回は、100nmと200nmの厚さの薄膜を作成し、500nmのものは次年度に検討して作成することにした。今回作成した、資料では、良好な表面特性が得られていることが、電子顕微鏡写真で確認できた。しかし、この資料の測定を開始する前に、テスト基板を用いて原子間力顕微鏡でフォースカーブを測定したところ、信号が見えない状態になった。現在、その原因を調査している段階にあり、次年度まで持ち越しになった。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

試料作製に関しての基板の選択をする際の検討に時間がかかった。また、原子間力顕微鏡の動作が思いのほか、複雑で安定しないので測定が進まない、。

今後の研究の推進方策

試料の作成に関しては、200nmまでがうまくできたので、次年度、500nmの資料の作成を進める。また、原子間力顕微鏡の装置の安定化を進める必要がある。

次年度使用額が生じた理由

表面の白金の薄膜の厚さを変えた試料の作成に時間がかかることが判明したので、次年度に合わせて作成することにした。

次年度使用額の使用計画

試料の作成費用に充当する。