表面修飾した炭素ナノチューブの走査型プローブ顕微鏡への応用

表面修饰碳纳米管在扫描探针显微镜中的应用

• 批准号: 11750029
• 负责人: 秋田 成司
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750029/
• 关键词: カーボンナノチューブ; 走査型プローブ顕微鏡; 原子間力顕微鏡; ファンデアワールス力; 接触電位差; ケルビン力顕微鏡; 磁気力顕微鏡; ナノメカニクス; ファンデアクールスカ; DNA; 走査型電子顕微鏡; ナノマニピュレーション; 機械的剛性

カーボンナノチューブを原子間力顕微鏡(AFM)探針として用いる場合,ファンデアワールス(vdW)力についての理解が必要である.本研究では走査型電子顕微鏡内ハンドリング技術を用いてナノチューブの吸着現象について検討し,vdW力を決定する未処理のナノチューブのハンマーカー定数が一般的な金属とほぼ同様の値となることを見いだした.ナノチューブ探針に加わった力情報を正しく検出するためにはナノチューブの加重下における挙動の理解が重要である.先と同様の方法で検討した結果,ナノチューブが等方的な連続体として取り扱えることを明らかにし,その挙動が古典的な材料力学モデルで解析可能なことを示した.また,過剰な加重下ではナノチューブのキャップ部に欠陥を生じ,歪みを解放することもわかった.ナノチューブ探針によりポリカーボネート表面に加重を加えることで,表面にナノスケールの窪みを形成でき適度な加重下では欠陥は生じず連続した高密度情報記録が可能であることを示した.ナノチューブで電子デバイスを制作するときその仕事関数は重要なパラメータである.本研究では,ケルビンフォース顕微鏡によりナノチューブの接触電位差が直径に依存しその増加とともに減少する事を見いだした.気相化学成長法で成長した先端に直径数十nmの磁気微粒子を内包したナノチューブを磁気力顕微鏡探針として用い,試料表面の磁気情報を読み出すことに成功した.磁気微粒子の直径から検出系を高感度化することで従来の探針に比べて著しい空間分解能の向上が期待できる.

The atomic force microscope (AFM) probe is necessary to understand the force of atomic force. In this study, we investigated the application of the electron microscope in the determination of the adsorption phenomenon and the vdW force. It's important to understand how the probe forces information and how the probe forces information. First, the same method is used to analyze the results, and the results show that the classical mechanics of materials can be analyzed. In addition to the above, it is necessary to increase the weight of the oil and gas. For example, if you want to add weight to the surface, you can add weight to the surface, and if you want to add weight to the surface, you can add weight to the surface. The production of electronic devices in Nauru is important because of the importance of official business. In this study, the contact potential difference of micromirrors increases and decreases depending on the diameter. The phase chemical growth method was successful in producing magnetic particles with a diameter of tens of nm. The diameter of the magnetic particle changes from the detection system to the high sensitivity, and the spatial resolution energy of the probe is expected to increase.

项目成果

T.Arie: "Carbon-Nanotube Probe Equipped Magnetic Force Microscop"Journal of Vacuum Science and Technology B. 18(1). 104-106 (2000)

T.Arie：“配备碳纳米管探针的磁力显微镜”真空科学与技术杂志B.18（1）。

S.Akita: "Influence of stiffness of carbon-nanotube probes in atomic force microscopy"Journal of Physics D : Applied Physics. 33(21). 2673-2677 (2000)

S.Akita：“原子力显微镜中碳纳米管探针刚度的影响”物理学杂志 D：应用物理学。

Takayuki Arie: "Carbon Nanotube Probe Equipped Magnetic Force Microscope"Journal of Vacuum Science and Technology B. 18. 104-106 (2000)

Takayuki Arie：“配备碳纳米管探针的磁力显微镜”真空科学技术杂志 B. 18. 104-106 (2000)

S.Akita: "Influence of Force Acting on Side Face of Carbon Nanotube in Atomic Force Microscopy"Japanese Journal of Applied Physics,. 39(6B). 3724-3727 (2000)

S.Akita：“原子力显微镜中作用于碳纳米管侧面的力的影响”日本应用物理学杂志，。

Hidehio Nishijima: "Novel Process for Fabricating Nanodevices Consisting of Carbon Nanotubes"Japanese Journal of Applied Physics. 38. 7247-7252 (1999)

Hidehio Nishijima：“制造由碳纳米管组成的纳米器件的新工艺”日本应用物理学杂志。