(57)【要約】    【課題】  走査型プローブ顕微鏡先端のカーボンナノチューブや、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に把持されたカーボンナノチューブについて、プローブの軸とカーボンナノチューブの軸の相対方向を任意に制御し、測定の精度、安定性、耐久性等を向上させる。    【解決手段】  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、取出しを行う。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ていく。【選択図】  図２ 
2005062006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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などの基材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ことを特徴とするカーボンナノチューブの付着方向性制御方法。
【請求項２】
請求項１において、前記基材を液面に対して垂直方向に上下動させてカーボンナノチューブを前記基材に対して垂直方向に付着させ、もしくは、基材を斜めの状態で上下動させることにより、基材に対して任意の角度にカーボンナノチューブを付着させることを特徴とするカーボンナノチューブの付着方向性制御方法。
【請求項３】
請求項１において、前記カーボンナノチューブを液体に浸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ことを特徴とするカーボンナノチューブの付着方向性制御方法。
【請求項４】
基材に仮付着したカーボンナノチューブを浸す液体部を有し、前記基材とカーボンナノチューブ接合部を前記液体部の液面を境に上下動させる操作装置を有することを特徴とするカーボンナノチューブの付着方向性制御装置。
【請求項５】
請求項４において、前記カーボンナノチューブを液体に浸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電磁場印加装置を設けることを特徴とするカーボンナノチューブの付着方向性制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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。
【発明の効果】
【０００５】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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。
【実施例１】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】カーボンナノチューブが付着したプローブを示す図。
【図２】図１のプローブを液面に対し相対運動させている状態を示す図。
【図３】相対運動の特別な場合としての、プローブを液面に対して垂直方向に相対運動させたことにより、プローブの軸とカーボンナノチューブの軸を垂直方向に一致させた例を示す図。
【図４】プローブとカーボンナノチューブの液面に対する相対運動によってカーボンナノチューブの相対位置を制御したことを示す写真。
【符号の説明】
【００１６】
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。
【図１】
2005062006.tif 000003
【図２】
2005062006.tif 000004
【図３】
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【図４】
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