【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.24】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24BA0002

利用課題名 / Title

界面・薄膜の分光学的研究のためのシリカコートCaF₂基板の作製

利用した実施機関 / Support Institute

筑波大学 / Tsukuba Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

ヘテロダイン検出振動和周波発生（HD-VSFG）分光,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

石橋 孝章

所属名 / Affiliation

筑波大学数理物質系

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

近藤正人,柴田桂成,永井さえ,亀山拓海,大室彩華,加藤夕貴,後藤維吹

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

谷川俊太郎

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

BA-006：走査型プローブ顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

我々は、ヘテロダイン検出振動和周波発生（HD-VSFG）分光を用いて、固液界面の試料の構造や配向を研究している。そのための基板として、シリカ薄膜をコートしたフッ化カルシウム基板（シリカコートCaF₂基板）を製作することを目的とした。本研究では、スパッタリング装置（CFS-4EP-LL, 芝浦メカトロニクス）を用いてシリカコート基板を作製した。前々年度の終盤以降、試作したシリカコート基板では、基板上に作製したラングミュア膜からVSFG信号が検出できないなど、作製された膜の質に問題が生じた。昨年度は、蒸着時の基板の固定方法の変更を試みたが、改善には至らなかった。本年度は、良好なVSFG信号が得られない問題が生じた後の基板の表面の状態を原子間力顕微鏡で調査した。

実験 / Experimental

エスアイアイ・ナノテクノロジー製のS-image高分解能小型プローブ顕微鏡に、カンチレバーSI-DF20（背面ALコート）を装着し、DFM（タッピング）モードで測定した。共振周波数は約118 kHz、走査速度は2 Hzである。

結果と考察 / Results and Discussion

良好なVSFG信号が得られない問題が生じた後の基板の表面の状態を、原子間力顕微鏡で調査した。形状像の測定において、スキャナZ電圧の値は安定しており、像は往路と復路でほぼ一致していたため、測定自体は正常に実行できたと判断した。得られた像の典型的な断面形状には、約8 nmの凹凸が観測された。蒸着前のCaF₂基板自体の凹凸は約1 nmであったため、スパッタリング装置の蒸着条件が何らかの原因で変化し、以前は良好に形成されていたシリカコートが適切に形成されなくなった可能性があると考えられる。 変化の原因は不明であるが、蒸着装置の設定条件の最適化について検討する必要がある。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件