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極限環境状態における現象 局所高電界場における極限物理現象の可視化観測と制御

研究報告コード R990004290
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 藤田 博之
研究者所属機関
  • 東京大学生産技術研究所
研究機関
  • 東京大学生産技術研究所マイクロメカトロニクス国際研究センター
報告名称 極限環境状態における現象 局所高電界場における極限物理現象の可視化観測と制御
報告概要 本研究は超高電界強度,高電流密度などの極限的状況下における単一原子・分子の振舞いを可視化観察し,その物理特性の解明や制御を目指す。マイクロマシングループでは,10nm級規模の断面を有す自立性単結晶Si線構造を作製し,局所高電界の観測ツールとして利用が可能であることを確認した(図1)。また,透過型電子顕微鏡の内部で動作するトンネル電流制御機構とトンネルギャップを安定に制御する駆動機構を製作した(図2,図3)。可視化グループでは,干渉計からのデータの取込みや位相分布の計算など多くの機能を有した解析用ソフトウエアを開発した。また,超高分解能位相検出型電子顕微鏡本体の製作を完了すると共に,本手法をレーザ干渉顕微鏡に適用し試料の微小な屈折率差の可視化に成功した。理論解析グループでは,局在する高電界場中での原子や分子の振舞いおよび冷電子放出機構を第一原理に基づく理論により解析する。電極領域と対象領域との境界条件の取り方を工夫し,従来法より簡明でかつ同等の信頼性が期待できる計算方法を考案した。
画像

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研究分野
  • 電気的・磁気的実験技術
  • 原子の性質
  • 分子の電子構造
  • 分子の性質一般
  • 固体デバイス製造技術一般
関連発表論文 (1)藤田博之,”新しいマイクロアクチュエータ”,電気学会誌,Vol.118,pp.364-365,電気学会,1998.6
(2)H. Fujita, “Microactuators and Micromachines,” PROCEEDINGS OF THE IEEE, Vol.86, No.8, pp.1721-1732, IEEE, 1998. 8
(3)藤田博之,”ナノの世界を開くマイクロマシン”,学術月報,Vol.51,No.7,pp.704(42)-709(47),日本学術振興会,1998. 7
(4)H. Fujita, H. Toshiyoshi, “Micro actuators and their applications,” Microelectronics Journal, Vol. 29, No. 9, pp. 637-640, Elsevier Science Ltd, 1998. 8
(5)Y. Wada, D. Kobayashi, H. Fujita "Micromachine Scanning tunneling Microscope Research in Japan" pp.41-58 in sensors Updata, vol.6, wiley-VCH (1999).
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「極限環境状態における現象」研究代表者 藤田 博之(東京大学生産技術研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 藤田 博之. 極限環境状態における現象 局所高電界場における極限物理現象の可視化観測と制御. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.519 - 523.

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