Research of Ultra Precision Linear Digital Scale by Using Regular Crystalline Lattice

利用规则晶格的超精密线性数字标尺的研究

• 批准号: 02555033
• 负责人: TAKADA Koji
• 金额: $ 3.71万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology (N.U.T)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02555033/
• 关键词: Linear Scale; Crystalline Lattice; STM; Nano-Technology; リニアスケ-ル; ナノテクノロジ-

(1) The following single crystalline thin films were produced as digital linear scale;i) Au thin film deposited on HOPGii) CuAu alloy thin film deposited on NaCI, Micaiii) Au(111) thin film deposited on glass plateThese crystalline films were chemically stable in ambient atmosphere and maintained the lattice order in the range of 10nm.(2) A software to correct lateral deformation errors of image by using crystalline lattice was developed. Two-dimensional transformation function describing the lateral distortion is determined by comparing the STM image of reference crystalline lattice with its theoretical image. The transformation function corrects the distortion due to following error factors in XY scanning; i) the out of perpendicularity between X and Y axes ii) the scaling error of X and Y axes iii) non-linear motion of X and Y piezo-scanners.(3) A dual head STM which include one X-Y scanning stage and two independent tunneling unit was developed. A sample piece and a reference crystal are set on the front and back side of common XY stage, respectively, and the both STM image are obtained simultaneously by two Z tunneling unit. The two dimensional length measurement can be achieved accurately by comparing the STM image of the reference with the STM image if there is no relative displacement in XY plane between the two Z units during observation. Our developed dual head STM can be combined with a scanning electron microscope(SEM). In the experiments, to assess this equipment, two atomic STM image of HOPG were observed simultaneously by using this dual head STM.

（1）以数字线性尺度生产以下单晶薄膜；使用结晶晶格。描述横向失真的二维变换函数是通过将参考晶格的STM图像与其理论图像进行比较来确定的。转换函数纠正了由于XY扫描中的以下错误因素而引起的失真； i）x和y轴之间的垂直性ii）x和y轴的缩放误差iii）X和Y压电扫描仪的非线性运动。（3）开发了一个双头STM，其中包括一个X-y扫描阶段和两个独立的隧道单元。样品片和参考晶体分别设置在公共XY阶段的正面和背面，并且两个STM图像都是通过两个Z隧道单元同时获得的。如果观察过程中两个Z单位之间的XY平面没有相对位移，则可以通过将参考的STM图像与STM图像进行比较，可以准确地实现二维长度测量。我们开发的双头STM可以与扫描电子显微镜（SEM）结合使用。在实验中，为了评估该设备，通过使用此双头STM同时观察到HOPG的两个原子STM图像。

项目成果

明田川 正人、高田 孝次、弘津 禎彦 中山 準一、小林 寛治: "STM画像の結晶格子像による補正" 1992年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 419-420 (1992)

Masato Akedakawa、Koji Takada、Yoshihiko Hirotsu、Junichi Nakayama 和 Hiroharu Kobayashi：“使用晶格图像校正 STM 图像”1992 年精密工程学会春季会议学术会议记录 419-420 (1992)。

M.AKETAGAWA,K.TAKADA,Y.HIROTSU: "Correction of Distorted STM Image by In-Situ Refferring Regular Crystalline Lattice" IPES-7(International Precision Engneering Seminar-7)発表予定93年5月. (1993)

M.AKETAGAWA、K.TAKADA、Y.HIROTSU：“通过原位 Refferring 规则晶格校正扭曲的 STM 图像”IPES-7（国际精密工程研讨会 7）计划于 1993 年 5 月提出。（1993）

明田川 正人,高田 孝次,弘津 禎彦,中山 準一,小林 寛治: "STM画像の結晶格子像による補正" 1992年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 419-420 (1992)

Masato Aketakawa、Koji Takada、Yoshihiko Hirotsu、Junichi Nakayama、Hiroharu Kobayashi：“使用晶格图像校正 STM 图像”1992 年日本精密工程学会春季会议论文集，419-420 (1992)

伊藤 政行,清水 晴広,弘津 禎彦: "異なる基板上のAu蒸着膜のSTM観察" 日本金属学会北陸信越支部日本鉄鋼協会北陸支部平成4年度支部連合講演会講演概要集. 45-46 (1992)

Masayuki Ito、Haruhiro Shimizu、Yoshihiko Hirotsu：《不同基材上Au沉积薄膜的STM观察》日本金属学会北陆信越分会、日本钢铁学会北陆分会1992年分会联席会议摘要日本。45-46（1992）

明田川 正人、高田 孝次、弘津 禎彦 古賀 哲也、伊藤 政行、柳沼 泰暁: "STM画像の結晶格子像による補正(第2報)" 1993年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集発表予定93年3月. (1993)

Masato Aketakawa、Koji Takada、Yoshihiko Hirotsu、Tetsuya Koga、Masayuki Ito、Yasuaki Yaginuma：“使用晶格图像校正 STM 图像（第 2 次报告）” 1993 年日本精密工程学会春季会议学术会议论文集 预定出版 3 /93 月亮 (1993)