JP2005062006A - Method and apparatus for controlling adhesion directivity of carbon nanotube - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カーボンナノチューブの付着方向性制御方法および方向性制御装置に関する。 The present invention relates to a carbon nanotube adhesion direction control method and a direction control device.
従来、プローブ顕微鏡の先端部にカーボンナノチューブを付着させる際、バルク状態のカーボンナノチューブを電子顕微鏡で観察しながら位置決めし、電子ビームを当てた際、堆積するコンタミにより付着させ、その後、引き抜くことによりカーボンナノチューブ付きプローブを製作していた。このため、高価な真空装置が必要で、操作に時間がかかり、両者の相対位置は人為的なバラツキが生じている。 Conventionally, when carbon nanotubes are attached to the tip of a probe microscope, the carbon nanotubes in a bulk state are positioned while observing with an electron microscope, and when irradiated with an electron beam, carbon nanotubes are attached by depositing contaminants, and then pulled out. Produced a probe with nanotubes. For this reason, an expensive vacuum apparatus is required, it takes time to operate, and the relative position of both causes artificial variation.
本発明は、走査型プローブ顕微鏡の先端部あるいはカーボンナノチューブピンセットなどのハンドリング機器のプローブなどの基材に付着したカーボンナノチューブについて、基材の軸とカーボンナノチューブの軸の相対位置を任意に制御し、測定の精度、安定性、耐久性等を向上させることを目的とする。 The present invention, for carbon nanotubes attached to a substrate such as a probe of a scanning probe microscope or a handling device probe such as carbon nanotube tweezers, arbitrarily control the relative position of the axis of the substrate and the axis of the carbon nanotube, The purpose is to improve measurement accuracy, stability, durability, and the like.
本発明は、以下に示す方法および装置によって上述の課題を解決する。
1.基材、例えば走査型プローブ顕微鏡あるいはハンドリング機器のプローブ先端部に仮
付着したカーボンナノチューブを、液体に接触させることによる毛細管現象や表面張力
などの相互作用を利用し、プローブ先端部とカーボンナノチューブの相対位置を制御す
る方法、および装置。
2.上記方法において、相互作用として電磁相互作用を併用し、操作及び制御を容易にす
ることも可能な方法および装置。
The present invention solves the above-described problems by the following method and apparatus.
1. The carbon nanotubes temporarily attached to the substrate, for example, the probe tip of a scanning probe microscope or handling device, are brought into contact with the liquid, and the interaction between the probe tip and the carbon nanotube is utilized by utilizing interactions such as capillary action and surface tension. Method and apparatus for controlling position.
2. A method and apparatus capable of facilitating operation and control by using electromagnetic interaction as an interaction in the above method.
走査型プローブ顕微鏡あるいはハンドリング機器のプローブと、カーボンナノチューブ
の任意方向の軸合わせが簡単に行える。このため、平面形状の測定や力測定等を正確に
再現性良く行える。
Axis alignment of the carbon nanotube with the scanning probe microscope or the probe of the handling equipment can be easily performed. For this reason, it is possible to accurately measure the planar shape and force with good reproducibility.
走査型顕微鏡あるいはハンドリング機器のプローブ先端部に仮付着したカーボンナノチューブを液体に浸し、前記基材と、カーボンナノチューブとの仮付着部である接合部を液面を境に上下動を繰り返すことによってカーボンナノチューブと前記基材との間の未結合部である隙間をなくして行き、上下動させているカーボンナノチューブの軸と前記基材の軸との方向性を制御するカーボンナノチューブの付着方向性制御方法および方向性制御装置が最良の形態として構成される。 Carbon nanotubes temporarily attached to the tip of the probe of a scanning microscope or handling device are immersed in a liquid, and carbon is obtained by repeatedly moving up and down the junction between the base material and the carbon nanotubes with the liquid surface as a boundary. A method for controlling the direction of attachment of carbon nanotubes, which eliminates a gap that is an unbonded portion between the nanotubes and the base material, and controls the directionality between the axis of the carbon nanotubes that are moved up and down and the axis of the base material The directional control device is configured as the best mode.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、カーボンナノチューブ1を走査型プローブ顕微鏡の短針先端であるプローブ2に仮付着した状態を示す。図に示すように、プローブ2とカーボンナノチューブ1との間には未結合部分3が存在し、この状態では、カーボンナノチューブ1の軸(想定軸として把えてよい。以下、同じ)とプローブ2の軸とが一致しておらず、理想的なカーボンナノチューブ付きプローブとは言い難い。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a state in which a carbon nanotube 1 is temporarily attached to a
図2は、カーボンナノチューブの方向性を制御するための方法を示す図である。今、カーボンナノチューブ1とプローブ2とは図1に示す状態にあるとする。すなわち、カーボンナノチューブ1とプローブ2の軸とは一致していない。図2において、カーボンナノチューブ付きのプローブ2を液体4の液体表面(液面)5に向けておろして行き、液面5に静かに浸す。そして、プローブ2とカーボンナノチューブ1の接合部(仮付着部)7を、すなわちプローブ2を液面5を境にして何度か上下させる。液体として、水、あるいはエタノール、メタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコールあるいはこれらの混合したものが使用できる不揮発性液体の使用が望ましい。不揮発性性能の異なる二以上の液体を混合することによって揮発速度を調整することができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for controlling the directionality of carbon nanotubes. Assume that the carbon nanotube 1 and the
プローブ先端へカーボンナノチューブを仮付着させたものを、液面に対し相対運動させることにより、液体の毛細管現象や表面張力を利用してカーボンナノチューブを垂直方向になるように力を働かせる。これによってカーボンナノチューブを液面から引き抜いた方向に位置決めする。図にあっては当初Aの状態にあったカーボンナノチューブ1が液体の毛細管現象や表面張力によってBの状態に方向転換され、最終的には垂直方向となる。 By moving the carbon nanotube temporarily attached to the probe tip relative to the liquid surface, a force is applied to the carbon nanotube in the vertical direction by utilizing the capillary action and surface tension of the liquid. As a result, the carbon nanotube is positioned in the direction pulled out from the liquid surface. In the figure, the carbon nanotubes 1 that were initially in the A state are changed to the B state by the liquid capillary phenomenon and surface tension, and finally become the vertical direction.
このように、プローブ2とカーボンナノチューブ1との接合部7を中心としてプローブ2を液面5に対して何度か上下動させることによってカーボンナノチューブ1の方向が制御され、カーボンナノチューブ1とプローブ2との間の未接合部分、すなわち隙間がなくなって行き、プローブ2の軸とカーボンナノチューブ1の軸とが一致してくる。
Thus, the direction of the carbon nanotube 1 is controlled by moving the
図3は、上記の操作によってプローブ2の軸とカーボンナノチューブ1の軸とが一致した状態を示す。このようにして両者の軸が一致したことを以って操作を終了する。図3は、相対運動の特別な場合としての、プローブ2の先端部を液面5に対して垂直方向に相対運動させたことにより、プローブ2の軸(この図の場合、側面)とカーボンナノチューブ1の軸を垂直方向に一致させた例を示す。このように相対運動によってカーボンナノチューブの方向を制御することができる。
FIG. 3 shows a state in which the axis of the
尚、先の例にあってはプローブ2を垂直方向に設置し、これにカーボンナノチューブ1の軸を合わせるようにしているが、プローブ2を傾けておいて、カーボンナノチューブ1を垂直方向に制御し、完成した時にカーボンナノチューブ1とプローブ2に対して所定の角度とすることが可能である。
In the above example, the
上記の操作は、プローブ2とカーボンナノチューブ1との間に電磁場印加装置によって電磁相互作用を加えた状態下で行うことができる。図2において、プローブ2とカーボンナノチューブ1の接合部7近くに電磁場印加装置11の一対の放電先鋭ロッド12を位置せしめて、該放電先鋭ロッド12によって構成される両電極間に電位差を付与し、電磁相互作用を適用する。この電磁相互作用は毛細管現象や表面張力などの作用に重畳して働くことになり、プローブ2軸とカーボンナノチューブ1の軸の方向性制御をより確実なものとし、かつ迅速達成を可能にする。
図4は、上述した操作によってプローブ2の軸とカーボンナノチューブ1の軸との方向が制御され、両軸が一致し、先端部接合終了13したことを確認したことを示す写真である。
The above operation can be performed in a state where an electromagnetic interaction is applied between the
FIG. 4 is a photograph showing that it was confirmed that the directions of the axis of the
以上のように、本実施例によれば、走査型顕微鏡あるいはハンドリング機器のプローブ先端に仮付着したカーボンナノチューブを液体に浸し、前記プローブ先端部と、カーボンナノチューブとの仮付着部である接合部を液面を境に上下動を繰り返すことによってカーボンナノチューブと前記プローブ先端部との間の未結合部である隙間をなくして行き、上下動させているカーボンナノチューブの軸と前記プローブ先端部の軸とを一致させるようにするカーボンナノチューブの付着方向性制御方法および方向性制御装置が構成される。
更に、前記カーボンナノチューブを液体に浸し、取出すことによって発生する毛細管現象や表面張力などの作用に、電磁相互作用を付加するカーボンナノチューブの付着方向性制御方法および方向性制御装置が構成される。
As described above, according to the present embodiment, the carbon nanotube temporarily attached to the probe tip of the scanning microscope or the handling device is immersed in the liquid, and the joint portion which is the temporarily attached portion between the probe tip portion and the carbon nanotube is formed. By repeating the vertical movement with the liquid surface as a boundary, the gap between the carbon nanotube and the probe tip is eliminated, and the axis of the carbon nanotube being moved up and down and the axis of the probe tip are The carbon nanotube attachment directionality control method and the directionality control apparatus are configured so as to match the two.
Furthermore, a carbon nanotube adhesion direction control method and a direction control device are provided which add electromagnetic interaction to actions such as capillary action and surface tension generated by immersing the carbon nanotubes in a liquid and taking them out.
1…カーボンナノチューブ、2…プローブ、3…未結合部(隙間)、4…液体、5…液面、6…プローブの上下動、7…接合部(仮付着部)、11…電磁場印加装置、12…放電先鋭ロッド。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carbon nanotube, 2 ... Probe, 3 ... Unbonded part (gap), 4 ... Liquid, 5 ... Liquid surface, 6 ... Vertical movement of probe, 7 ... Joining part (temporary adhesion part), 11 ... Electromagnetic field application apparatus, 12 ... Discharge sharp rod.
Claims (5)
5. The carbon nanotube attachment directionality control device according to claim 4, further comprising an electromagnetic field application device for adding electromagnetic interaction to an action such as capillary action or surface tension generated by immersing the carbon nanotube in a liquid. .
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JP2003292818A JP2005062006A (en) | 2003-08-13 | 2003-08-13 | Method and apparatus for controlling adhesion directivity of carbon nanotube |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007024706A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | Nanotube probe |
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2003
- 2003-08-13 JP JP2003292818A patent/JP2005062006A/en active Pending
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