权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

金属絶縁体転移及び磁性体薄膜を用いたカシミール力の制御と斥力化に関する研究

利用金属-绝缘体转变和磁性薄膜控制和排斥卡西米尔力的研究

基本信息

批准号：
17J00380
负责人：
吉田尚樹
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は金属-絶縁体転移を示す試料であるマグネタイトとAu球形探針との間に働くカシミール力の距離依存性の測定を行い、金属-絶縁体転移を用いたカシミール力のNEMS応用に向けて、Si-Au球形探針の場合の測定結果との比較を行った。マグネタイトは約125 K前後の温度において、金属-絶縁体転移を示す材料であり、カシミール力は材料の伝導率・誘電率に依存している。よって、マグネタイトの金属-絶縁体転移によるカシミール力の変化を利用したアクチュエーターといったMEMS分野での応用が期待される。ナノスケールにおけるカシミール力の測定では、表面粗さによって探針と試料の接触位置の決定が困難になる問題や、カシミール力の解析が困難になる問題が生じるため、表面粗さの影響を抑えた測定が求められる。このため、単原子層レベルで清浄かつ平坦なマグネタイト表面を作製し、周波数変調方式原子間力顕微鏡を用いて測定を行った。400 nm以下の距離においてSi試料を用いた場合の測定結果と比較したところ、カシミール力が30 nmの距離では30 %程度小さいことを確認した。これは用いたマグネタイト試料が、理想的な完全導体間のカシミール力の条件から離れた系となっているためと考えられる。このことから、マグネタイトの金属-絶縁体転移前後においても伝導率・誘電率の変化によってカシミールが可変できると考えられる。昨年度は北海道胆振東部地震とそれに伴う全域停電の影響により遅れが生じたため、今年度は金属-絶縁体転移を示す試料であるマグネタイトとAu球形探針との間に働くカシミール力を中心に研究を進めた。結果、金属-絶縁体転移が見られる清浄表面を用いて測定を行うことができ、Si試料との比較から誘電率の差による力の大きさの違いを示したことは、金属-絶縁体転移を用いたカシミール力のNEMS応用に繋がる知見を示すに至ったと考えている。

This year's Metal-Insulated Body Transmission Test Sample Test Material Au Spherical Probe Test Measurement of Distance Dependence of Force , metal-insulator transfer いたカシミール力のNEMS 応 use に to けて, Si-Au spherical probe の measurement results との comparison を row った. Macrotech Approximately 125 The temperature before and after K is the same, the metal-insulator material is the same as the material, and the conductivity and dielectric dependence of the material are the same.よって、マグネタイトのmetal-jue縁体転动によるカシミール力の変化をThe use of MEMS MEMS separation technology is expected. It is difficult to determine the contact position of the probe and the contact position of the sample due to the difficulty of measuring the strength of the ナノスケールにけるカシミールは.る problem や, カシミールのanalytical difficulty になるproblem が生じるため, surface roughness さのeffect を suppress えたdetermination められる.このため, single atomic layer clean かつ flat なマグネタイト surface を production し, frequency adjustment method inter-atomic force 顕microscope を measured を row った using いて. Measurement results and comparison of Si sample at a distance of less than 400 nm, and a distance of 30 nm at a distance of 30 nm The degree of % is small and the confirmation is small.これは Use いたマグネタイト sample が, ideal な perfect conductor のカシミール力のconditionsから里れた线となっているためと卡えられる.このことから、マグネタイトのmetal-Jueju body 転 moved forward and backward においても伝The conductivity and dielectric constant can be changed by changing the conductivity and electric potential. Last year's earthquake in the eastern part of Hokkaido was affected by a power outage, and this year's metal - Juetsu The body movement is shown in the sample and the Au spherical probe is in the center of the body. As a result, the metal-insulator transfer method was used to measure the clean surface, and the Si sample was compared and the dielectric constant was large.さのviolation いをshows したことは, metal - absolute body change を用いたカシミール力のEMS応用に行がる知见をshowすに到ったと考えている.