Digital angle reference by referring atomic array on crystalline surface

通过参考晶体表面上的原子阵列进行数字角度参考

• 批准号: 11650119
• 负责人: AKETAGAWA Masato
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-11650119/
• 关键词: angle measurement; scanning tunneling microscope; regular crystalline lattice; 2 dimensional symmetry; 結晶方位; 基準角度

An atomic array on crystalline surface is stable and uniform over wide area when the crystal is stress free. Therefore, the atomic array on crystalline surface is also thought to be a kind of angle-reference due to its 2-dimensional symmetry. Using a scanning tunneling microscope (STM), it is possible to obtain an atomic image on crystalline surface in air. An ultra precision unit-angle- reference and digital angle scale by referring a crystalline array on a crystalline surface can be achieved by combining it and STM.With the research fund, we have constructed an ultra precision unit-angle-rotation stage by combining a crystalline array on crystalline surface as a reference and a STM as a detector. Graphite crystal is selected as a reference crystal, an angle between the two neighboring crystalline orientation on the graphite crystalline surface, which should be 60 degree, is chosen as reference unit-angle. Using the ultra precision unit-angle-rotation stage, the angle between the two neighboring crystalline orientation is compared with calibrated angle of polygon mirror.

当晶体无应力时，晶体表面的原子阵列在大面积范围内是稳定和均匀的。因此，由于其二维对称性，晶体表面的原子阵列也被认为是一种角度参考。利用扫描隧道显微镜(STM)可以在空气中获得晶体表面的原子图像。将晶面晶体阵列与扫描隧道显微镜相结合，可以实现参考晶面晶体阵列的超精密单位角基准和数字角尺。在本课题的资助下，我们构建了以晶面晶体阵列为基准，以扫描隧道显微镜为探测器的超精密单位角转台。以石墨晶体为参比晶体，以石墨晶面上相邻的两个晶向的夹角为参比单位角，该角度应为60度。利用超精密单位角转台，将相邻晶向的夹角与多边形镜的标定角度进行比较。

项目成果

Masato Aketagawa, Koji Takada: "Length and angle measurement using crystalline lattice."Proceedings of manufacturing and machining meeting of Japan Society of Mechanical Engineer. 201-201 (2000)

Masato Aketakawa、Koji Takada：“使用晶格测量长度和角度。”日本机械工程师学会制造和加工会议记录。

明田川正人 ほか: "結晶格子の原子配列を基準とするデジタル角度基準の開発(第1報:原理と装置の設計指針)"1999年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 449 (1999)

Masato Aketakawa等人：“基于晶格原子排列的数字角度基准的开发（第1次报告：原理和设备设计指南）”1999年日本精密工程学会秋季会议学术会议记录449（1999年）。 ）

明田川正人,高田孝次: "結晶格子を基準とする長さ・角度測定"日本機械学会 第二回生産加工・工作機械部門講演会論文集. 201-202 (2000)

Masato Aketakawa、Koji Takada：“基于晶格的长度和角度测量”日本机械工程师学会第二届生产加工和机床分会会议记录 201-202 (2000)。

Masato Aketagawa et al.: "Tracking and stepping control of the tip position of a scanning tunneling microscope by referring to atomic points and arrays on a regular crystalline surface"Review of Scientific Instruments. 70・4. 2053-2059 (1999)

Masato Aketakawa 等人：“通过参考规则晶体表面上的原子点和阵列来跟踪和步进控制扫描隧道显微镜的尖端位置”科学仪器评论 70・4（1999 年）。

明田川正人,高田孝次,千早尚子,阿部大輔: "結晶格子の原子配列を基準とするデジタル角度基準の開発(第1報:原理と装置の設計指針)"1999年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 449 (1999)

Masato Aketakawa、Koji Takada、Naoko Chihaya、Daisuke Abe：“基于晶格原子排列的数字角度基准的开发（第一次报告：原理和器件设计指南）”1999年日本精密工程学会秋季会议学术演讲。讲座论文集。449（1999）