2015 Fiscal Year Annual Research Report
超高真空TEM-AFMを用いた清浄な原子スケール金属接点力学特性の解明
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15H03522
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
大島 義文 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80272699)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 透過型電子顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / ナノ接点 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長辺振動子を用いた周波数変調による力測定法を用いることで、金属ナノ接点の力学的特性の測定が可能であるかを検証する実験を行った。金属ナノ接点は、固定された電極とピエゾチューブによって可動できる電極間に形成した。なお、固定された電極に長辺振動子が取り付けられており、この長辺振動子先端と可動できる電極間に金属ナノ接点を形成し、金属ナノ接点の力計測ができるようになっている。また、同時に金属ナノ接点のコンダクタンスも測定できる。この検証実験によって、コンダクタンスの値から原子接点のサイズを見積もることで、サイズと接点の等価バネ定数の関係を調べた。その結果、等価バネ定数がほぼサイズに比例して変化する様子を観測することができ、長辺振動子を用いた周波数変調による力測定法を用いて金属ナノ接点の力学的特性を測定できることを確認することができた。これは、世界的に見ても初めて試みであり、金属ナノ接点の力学的特性に関する新しい測定法を見出したことになる。
次に、超高真空透過型電子顕微鏡に組み込むことが出来る力センサーをもつ試料ホルダーを設計し、開発した。試料台の設計は、金属接点を透過型電子顕微鏡で観察できるようにしている点以外は、検証実験で用いた装置の設計を踏襲している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、超高真空透過型電子顕微鏡に用いることが出来る力センサーを取り付けた試料ホルダーを開発することが出来た。この力センサーは、金属ナノ接点の弾性定数を高い感度で測定できる点で、従来のカンチレバー方式などに比べ格段に良い性能をもつことも確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発したホルダーを用いて、当初計画通りに、超高真空透過型電子顕微鏡内で金属ナノ接点を形成し、その構造と力学的特性の関嘉永を明らかにしていく。
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Research Products
(6 results)
