2003 Fiscal Year Annual Research Report
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03J09093
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
田口 良広 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 熱物性 / 計測技術 / ナノテクノロジー / 熱伝導率 / 温度伝導率 / 近接場光 |
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| Research Abstract |
本研究は,近接場光を用いたナノスケール熱物性計測法を確立することを最終目的としている.平成15年度は,試料の温度変化に起因する反射率変化を近接場光プローブによって検出しナノスケール温度変化測定法を構築することを研究目的としており,研究成果として以下に挙げる具体的な成果を得ることができた.
1,近接場ファイバーへの光・ファイバー結合を行うシステムの構築を行った.ファイバーカプラならびにCCD観察系からなる本システムにより近接場ファイバーにレーザーを結合し,近接場光を生成することが可能となった.
2,近接場ファイバーと試料の距離をナノメートルオーダーで制御するために,ピエゾ走査ステージならびに超高速ポジショニングシステムからなる制御系を構築した.本システムにより近接場領域(〜100nm)にファイバーを保持することが可能となった.
3,微弱な近接場光を検知するための集光検知システムを構築した.本システムはレーザーチョッピングシステム,超高速ロックインアンプならびにバランスレシーバから構成され近接場光の微弱な変化を検知することが可能となった.
4,本測定法の健全性を確かめるために,回折格子を利用した予備的測定から本測定系のナノメートル分解能を確かめた.本システムの空間分解能は約100nm程度であると見積もられた.
5,温度検知法の妥当性を確かめるために,試料を加熱した時の反射率変化について本システムを用いて測定を行った.試料の温度変化に対応した反射率変化は概ね理論に即した結果が得られた.
以上の事項から,近接場光を用いたナノスケール温度変化測定法が実現し,従来の光学的測定法では達成不可能であった高い空間分解能での温度測定が可能となった.
また,上記研究に関わる情報収集ならびに研究調査・成果報告を2003年6月末にColorado大学,Stanford大学,UCB(いずれもUSA)にて行った.
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[Publications] 田口 良広: "近接場光を用いたナノスケール熱物性計測法の開発(第3報 単層カーボンナノチューブの予備的測定)"第41回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発表予定). (2004)
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[Publications] Y.Taguchi: "Development of Nanoscale Thermal Properties Measurement Technique by Using Near-field Optics"JSME Int.J.. (掲載予定). (2004)
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[Publications] Y.Taguchi: "Development of Nanoscale Thermal Properties Measurement Technique by Using Near-field Optics"Int.Symp.Micro-Mechanical Eng.2003. 1. 455-460 (2003)
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[Publications] 田口 良広: "近接場光を用いたナノスケール熱物性計測法の開発(第1報 測定原理および装置の試作)"第40回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 40. 361-362 (2003)
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[Publications] 堀口 幸裕: "近接場光を用いたナノスケール熱物性計測法の開発(第2報 高分解能化の検討)"熱工学コンファレンス2003講演論文集. 1. 307-308 (2003)
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[Publications] 田口 良広: "四則演算から生まれるマイクロ・ナノスケール熱物性値測定法"伝熱. 42. 5-8 (2003)
