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Study of Quantum Surfaces and Interfaces using a Scanning Probe Microscope Working at Very Low Temperatures
使用在极低温度下工作的扫描探针显微镜研究量子表面和界面
基本信息
- 批准号：19340101
- 负责人：
- 金额：$ 12.06万
- 依托单位：
- 依托单位国家：日本
- 项目类别：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份：2007
- 资助国家：日本
- 起止时间：2007 至 2008
- 项目状态：已结题
- 来源：
- 关键词：
项目摘要
本研究は、極低温動作可能な走査プローブ顕微鏡(SPM)を開発し、低次元電子系やヘリウム等のクリーンな「量子界面」で発現する新奇量子現象の解明を行うものである。以下の研究成果を得た。(1)周波数変調型極低温原子間力顕微鏡(FM-LT-AFM)技術を確立し、50mKまでの極低温度域での動作、原子ステップ分解能の実現に成功した。(2)探針が表面に平行に振動する「極低温摩擦力顕微鏡」を開発し、典型的な層状超伝導物質NbSe_2の平坦表面におけるナノスケール摩擦を研究した。探針と表面が10nm程度離れている状況(非接触領域)でも、探針に大きな摩擦力が働くことを発見した。この非接触摩擦力の起源は従来の摩擦力理論では説明できない新奇なエネルギー散逸機構であり、摩擦現象の理解に新たな知見を与えると期待される。
这项研究开发了一种扫描探针显微镜（SPM），该探针显微镜可以在极端低温的温度下运行，并阐明在干净的“量子接口”（例如低维电子系统和氦气）上表达的新型量子现象。获得了以下研究结果。 （1）我们已经建立了一种频率调制的超晶原子力显微镜（FM-LT-AFM）技术，并成功地在极低的温度下达到了50MK和原子步骤分辨率的运行。 （2）我们开发了一种“低温摩擦力显微镜”，其中探头振动与表面平行，并研究了典型分层超导材料NBSE_2平坦表面上的纳米级摩擦。我们发现，即使表面相距约10 nm（非接触区域），也将大型摩擦力施加到探针上。这种非接触式摩擦力的起源是一种新型的能量耗散机制，无法用常规摩擦力理论来解释，并有望在理解摩擦现象方面提供新的知识。
项目成果
期刊论文数量（0）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Nano-scale friction on a superconductor surface by scanning probe microscopy
通过扫描探针显微镜观察超导体表面的纳米级摩擦
- DOI：
- 发表时间：2008
- 期刊：
- 影响因子：0
- 作者：齋藤広大;林賢一;柴山義行;白濱圭也
- 通讯作者：白濱圭也
A low temperature scanning probe microscope using a quartz tuning fork
使用石英音叉的低温扫描探针显微镜
- DOI：
- 发表时间：2009
- 期刊：
- 影响因子：0
- 作者：K Saitoh;K Hayashi;Y Shiba yama;K Shirahama
- 通讯作者：K Shirahama
A current to voltage converter for cryogenics using a CMOS operational amplifier
使用 CMOS 运算放大器的低温电流电压转换器
- DOI：
- 发表时间：2009
- 期刊：
- 影响因子：0
- 作者：Kenichi Hayashi;Kohta Saitoh;Yoshiyuki Shibayama;Keiya Shirahama
- 通讯作者：Keiya Shirahama
Application of a low temperature scanning probe microscope to studies of the superfluidity of 4He
低温扫描探针显微镜在4He超流性研究中的应用
- DOI：
- 发表时间：2008
- 期刊：
- 影响因子：0
- 作者：林賢一;齋藤広大;柴山義行;白濱圭也
- 通讯作者：白濱圭也
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