2009 Fiscal Year Annual Research Report
分子スケール物性評価に向けた多探針原子間力顕微鏡の開発
Project/Area Number |
08J07054
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
常見 英加 Kyoto University, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | AFM / プローブ顕微鏡 / マルチプローブ / ナノスケール物性計測 / 刺激-応答計測 / ナノ電気計測 / KFM / ポリジアセチレン |
Research Abstract |
本研究では、分子エレクトロニクス/バイオエレクトロニクスにおける評価技術として有用な、近接位置決め可能な多探針原子間力顕微鏡の開発、およびナノスケール材料に対する応用計測の実現を目的とする。原子間力顕微鏡(AFM)の探針を試料上の任意の2点にあてる電極とし、ナノテスターとして用いることで、微小試料の自由な多端子電気測定が可能となるほか、直接的な力学刺激の印加、構造解析、さらに局所的電荷分布、磁気力測定などを組み合わせることで、広くナノスケールの「刺激-応答」測定が可能となる。 本研究ではこれまで独立駆動可能な2本の探針を有する2探針AFMを開発してきた。導電コート探針を試料表面へ接触させることで微細な電極として局所電圧印加が可能であるほか、AFMの応用手法であるKFM(Kelvin probe Force Microscopy)の導入により表面電位計測もおこなえる。 本年度、この2探針AFM/KFMを用いてポリジアセチレン結晶においてその電気伝導率の異方性を評価することに成功した。へき開によって得たpolydiacetylene para-toluene sulfbnateのbc面に一方のプローブ(Probe-1)をコンタクトさせ、結晶裏面に対して電圧を印加すると同時に、Probe-1に近接した他方のプローブ(Probe-2)により表面電位をKFM観察した。この結果、ジアセチレン主鎖方向に平行に、Probe-1による電圧印加点から伸びる輝線が観察された。これは、Probe-1から注入された電荷のジアセチレン主鎖方向への特異的伝導を可視化したものである。 一方、ナノスケールの構造体の物性はその表面状態に強く影響を受けることから、測定環境を制御し、表面状態を安定させることがその物性評価には不可欠である。したがって、新たに真空動作可能な2探針AFM装置の開発を行った。
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Research Products
(8 results)