新しいSTMフアミリ-の走査型ずれ応力マイクロバランス顕微鏡の開発

新型STM系列扫描式剪切应力微天平显微镜的开发

• 批准号: 07750075
• 负责人: 岩田 太
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Shizuoka 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750075/
• 关键词: 走査型トンネル顕微鏡; 水晶マイクロバランス法; マイクロトライポロジー; ずれ応力; 薄膜

本研究では表面形状を原子分解能で実空間にて観察可能な走査型トンネル顕微鏡(Scanning Tunneling Microscope:STM)と薄膜内部の応力変化を検出できる水晶マイクロバランス法(Quartz Crystal Microbalance:QCM)を組み合わせることにより、STM走査中において探針と試料間の相互作用により試料薄膜内部に生じるずれ応力を検出でき、STMによる表面形状と同時にずれ応力分布図を取得する走査型ずれ応力顕微鏡(Scanning Shearing Stress Microscope:SSSM)の開発を行った。このSSSMを用いて金蒸着膜の大気中における観測を行うことにより以下のようなことが観測された。1.探針の上下の動きに同期して薄膜内のずれ応力は変化する。2.探針が試料表面に近づくとそれに応じて大きなずれ応力を発生する。3.探針との相互作用で生じる応力変化は湿度の影響を受ける。4.表面形状と応力分布図の同時測定においては表面凹部にて強いずれ応力変化が生じる。これらの観測結果からSTMの探針は大気中において水膜や汚染層を介して試料表面内部にずれ応力変化を生じさせており、これらが表面形状や湿度により影響を受けることを明らかにした。SSSMは大気中、真空中、ガス中液中において動作可能であり、多くの分野にて応用が期待できる。今後、マイクロトライボロジーへの応用として原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope:AFM)と組み合わせることにより研究を進める予定ある。

In this study, the surface shape, atomic decomposition energy, spatial detection of possible scanning mode, scanning Microscope (STM), and force variation in the film interior were investigated by Quartz Crystal Microbalance (QCM). The SSSM is used to evaporate the film in large quantities. 1. The upper and lower motion of the probe is synchronized with the inner force of the film. 2. The probe is close to the surface of the sample, and the force is generated. 3. The interaction between probes is caused by the change of force and the influence of humidity. 4. Surface shape and force distribution are measured simultaneously. The results of these measurements show that the STM probe has a large surface area, a water film, a contaminated layer, and a surface area. SSSM can be operated in vacuum, in liquid, and in many different fields. In the future, Atomic Force microscope (AFM) will be used to study the relationship between atomic force Microscope and atomic force microscope.

项目成果

岩田太: "水晶マイクロバランス顕微鏡を用いた走査型ずれ応力顕微鏡の開発" 精密工学会誌. 62(1). 150-154 (1996)

Futoshi Iwata：“使用石英晶体微天平显微镜开发扫描剪切应力显微镜”，日本精密工程学会杂志 62(1) (1996)。

Futoshi Iwata: "Shearing stress on the surface topography by scanning shearing stress microscopy" J.Vac.Sci.Technol.(掲載決定). (1996)

Futoshi Iwata：“通过扫描剪切应力显微镜观察表面形貌的剪切应力”J.Vac.Sci.Technol.（1996 年出版）。