急峻勾配を有するナノ構造体の原子・分子分解能を実現するAFM手法の開発

研究課題

研究責任者	淺川雅金沢大学, 理工研究域バイオAFM先端研究センター, 助教
研究期間 (年度)	2012 – 2013
概要	本研究では、急峻勾配を有するナノ構造体を非破壊観察するために、探針の垂直方向・水平方向に生じる相互作用力を同時に検出する新しい原子間力顕微鏡(AFM)を開発した。まず有限要素(FEM)シミュレーションでカンチレバー形状を最適化する方法を確立し、新規手法に適した力センサを効率的に開発することが可能となった。さらに水平方向に働く相互作用力の距離依存性を定量的に評価するために、高さ20 nmのステップ構造を用いた水平方向のフォースカーブ計測法を確立した。一方で、カンチレバーの高周波数振動モードを安定に励振できないという問題が生じたため、光熱励振に用いる新規カンチレバーを新たに開発することで解決した。これらの成果を基に、既設の自作AFM装置を改良することで新規AFM手法に基づく試作機を製作した。