分光複屈折近接場光学顕微鏡の開発とナノマイクロ機構・材料の応力・配向評価への応用

光谱双折射近场光学显微镜的研制及其在纳米微机构和材料应力和取向评估中的应用

基本信息

批准号：
12131204
负责人：
梅田倫弘
金额：
$ 17.47万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、申請者が世界に先駆けて開発した左右円偏光光源を用いた高速複屈折測定法を近接場光学顕微鏡に応用してナノ・マイクロマシンにおける構造材料や構造体の複屈折を非破壊的にかつ高空間分解能で評価測定できるシステムを開発することを目的とした。具体的には、高速複屈折測定法を照明型近接場光学顕微鏡に適用するために、それに用いる最適な光プローブの開発および分解能を評価するとともに、開発した装置を用いて各種の光学異方性をもつ試料を観測することで、様々なナノ・マイクロマシン材料の評価に対応できるシステムを開発する。最終年度に当たる今年度においては、開発した複屈折近接場光学顕微鏡の観測性能を評価するため、配向液晶薄膜を観測した。AFMプローブによって液晶薄膜をラビングすることで、液晶分子を直接配向させる現象を発見し、開発した複屈折近接場光学顕微鏡で評価することによってその配向特性を明らかにした。さらに、AFMプローブの走査密度を1ミクロンあたり1本程度と低くすることで、格子状の液晶配向パターンを作成および観測することに成功した。さらに、1度ラビングした方向と直角方向に再ラビング出来ることを示した。本手法は、液晶のラビングにける配向メカニズムを明らかに出来る可能性を示すとともに、新規な配向パターンを有する光情報デバイスの作成に有効となることが期待できる。以上の研究成果の他にも、高分子フィルム断面の応力分布の高分解能観測を行い、開発した複屈折近接場光学顕微鏡の有用性を明らかにした。

这项研究旨在开发一种允许非破坏性和高空间分辨率的系统，以评估和测量纳米机械中结构材料和结构的双折射，并使用垂直圆形极化的光源在世界上首先发达世界，以将其应用于近场光学显微镜。具体而言，为了将高速双折射测量方法应用于照明近场光学显微镜，将评估用于它们使用的最佳光学探针的开发和分辨率，并将开发系统，可以通过使用各种光学静脉元素观察各种纳米微电材料来评估该系统，以适应各种纳米微电材料的评估。在今年的最后一年，我们观察到了一种定向的液晶薄膜，以评估发达的双重近场光学显微镜的观察性能。通过用AFM探针摩擦液晶薄膜，发现了直接排列液晶分子的现象，并使用开发的双重野外光学光学显微镜进行评估来揭示了对齐特性。此外，通过将AFM探针的扫描密度降低到每微米约1个，我们能够创建和观察晶格样的液体晶体对准图。此外，表明可以在垂直于摩擦的方向的方向上进行重新润滑。该方法显示了阐明摩擦液晶的对准机制的可能性，并有望有效地创建具有新的对齐方式的光学信息设备。除了上述研究结果外，我们还对聚合物膜截面的应力分布进行了高分辨率观察，以阐明已发达的双重双向近场光学显微镜的有用性。