2017 Fiscal Year Annual Research Report
Magneto-strictive-driven dual AFM probe for narrow-gapped delivery in liquid
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15H03940
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
峯田 貴 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50374814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小池 邦博 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (40241723)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | AFMプローブ / 近接デュアル探針 / 磁歪薄膜 / 液中デリバリ / MEMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に設計および試作した大変位型デリバリ用カンチレバーの詳細な動作特性評価により、100G程度の磁束印加でもFePd膜の磁歪効果により約１μmの変位が得られることを確認し、汎用AFM装置へのシンプルな低磁束印加機構の適用だけで観察用との切り替えが十分に実現できることを示した。また、共振特性を詳細に評価し、近接した観察側のタッピング動作時にデリバリ側は共振が発生せず、デリバリ側が共振した場合でも振幅は500nm以下であり観察時に干渉しないことを実証した。
Si探針部でのデリバリ用ノズルと流路の接合部の細部設計および形成プロセスを構築し、基板表面上ではノズル部と流路端面にギャップ（0.8~1.2μm）を設け、エッチングによる拡大時に表面下で接続する手法を確立した。流路エッチングおよびSi酸化膜成膜での表面部閉合時にノズルと探針部をレーザー直描リソグラフィによって厚膜レジストでカバーし、閉塞のない1～2μm径のノズル形成が可能になった。この際に高精度アライメントを必要とし、カンチレバー試作歩留まりが低い点が課題である。
前年度の研究過程で着想したマイクロカンチレバー／ブリッジ構造の共振特性検証用の試作デバイスをもとに、共振特性および温度依存性についても検討した．膜応力による初期ひずみが磁歪効果による構造ひずみで緩和される挙動を明らかにした。また、ナノプローブ上のFePd磁歪合金膜の磁歪特性を評価し，積層構造の熱ひずみの影響が大きく、磁場計測デバイスへの新たな応用のためには温度ドリフト量の考慮が必要であることがわかった．
基板に設けた供給タンク部のエッチング加工時の表面荒れ発生により、流路への液体供給口が十分に開口しにくく、また上記のノズル部の閉合と併せ、高い成功率での液体デリバリが困難であったため十分なデリバリ評価実験には至らず、今後の研究課題となった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(18 results)
