JPH06258016A - Actuator and scanning tunneling microscope - Google Patents

Actuator and scanning tunneling microscope

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Publication number
JPH06258016A
JPH06258016A JP5049575A JP4957593A JPH06258016A JP H06258016 A JPH06258016 A JP H06258016A JP 5049575 A JP5049575 A JP 5049575A JP 4957593 A JP4957593 A JP 4957593A JP H06258016 A JPH06258016 A JP H06258016A
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JP
Japan
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probe
actuator
sample
tunneling microscope
sample surface
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Application number
JP5049575A
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Japanese (ja)
Inventor
Kuniyoshi Tanaka
国義 田中
Miyoko Watanabe
美代子 渡辺
Tomio Ono
富男 小野
Takashi Kobayashi
剛史 小林
Tatsuaki Kuroda
達明 黒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5049575A priority Critical patent/JPH06258016A/en
Publication of JPH06258016A publication Critical patent/JPH06258016A/en
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、剛性の高いアクチュエータと観察
時間を高速化しうる走査型トンネル顕微鏡を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 本発明のアクチュエータは複数の板状の単結
晶圧電素子を係合させて立体的に構成することにより剛
性を高めた。また、本発明の走査型トンネル顕微鏡は帰
線期間にあっては前記探針を試料表面から前記所定の間
隙間距離よりも離間させる離間手段と、この離間手段に
よって試料表面から離間している探針を走査速度より早
い速度で移動させ帰線時間を短縮する移動手段とを備え
て構成される。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide an actuator having high rigidity and a scanning tunneling microscope capable of speeding up observation time. [Structure] In the actuator of the present invention, rigidity is increased by engaging a plurality of plate-shaped single crystal piezoelectric elements to form a three-dimensional structure. Further, the scanning tunneling microscope of the present invention has a separating means for separating the probe from the sample surface during the blanking period by more than the predetermined gap distance, and a probe separated from the sample surface by the separating means. And a moving means for moving the needle at a speed faster than the scanning speed to shorten the retrace time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アクチュエータおよび
走査型トンネル顕微鏡に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator and a scanning tunneling microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】まず、図8を参照して従来の走査型トン
ネル顕微鏡の構造を簡単に説明する。
2. Description of the Related Art First, the structure of a conventional scanning tunneling microscope will be briefly described with reference to FIG.

【0003】図8に示す従来の走査型トンネル顕微鏡は
本体ベース31上に、粗動インチワーム機構33を設
け、この粗動インチワーム機構33に探針チップ27を
保持する微動機構35を構成し、また試料41はXY駆
動機構37によってXY方向に駆動可能であるように保
持される。また、加熱ヒータ39は試料41を加熱する
ためのものである。
In the conventional scanning tunneling microscope shown in FIG. 8, a coarse movement inchworm mechanism 33 is provided on a main body base 31, and a fine movement mechanism 35 for holding a probe tip 27 is constructed on the coarse movement inchworm mechanism 33. The sample 41 is held by the XY drive mechanism 37 so that it can be driven in the XY directions. The heater 39 is for heating the sample 41.

【0004】次に、高温下に於ける固体表面の状態を走
査型トンネル顕微鏡により観測する場合を例に観察方法
を説明する。まず、加熱ヒータ39により試料41を加
熱し、一定温度に達した後に、粗動インチワーム機構3
3により探針チップ27をトンネル電流が流れるまで接
近させる。つぎにXY駆動機構37により試料をXY方
向に走査し同時に試料41と探針27間に一定のトンネ
ル電流が流れるように微動機構35を操作する。このと
きの操作電圧をモニターしていく事により試料表面の状
態を知ることができる。
Next, an observing method will be described by taking as an example the case of observing the state of the solid surface at a high temperature with a scanning tunneling microscope. First, the sample heater 41 is heated by the heater 39 to reach a constant temperature, and then the coarse motion inchworm mechanism 3 is used.
The probe tip 27 is approached by 3 until a tunnel current flows. Next, the XY drive mechanism 37 scans the sample in the XY directions, and at the same time, the fine movement mechanism 35 is operated so that a constant tunnel current flows between the sample 41 and the probe 27. By monitoring the operating voltage at this time, the state of the sample surface can be known.

【0005】しかしながら、試料を高温にする場合、微
動機構35は試料41と探針27のすぐそばに設けられ
ているため、試料41を加熱して高温にすると微動機構
35も高温になってしまう。従って微動機構35に用い
る駆動素子は高温下でも使用できる、キューリ温度の高
い素子としてニオブ酸リチウムあるいはタンタル酸リチ
ウム等の圧電性単結晶を用いた圧電素子が開発されてい
る。
However, when the sample is heated to a high temperature, the fine movement mechanism 35 is provided in the immediate vicinity of the sample 41 and the probe 27. Therefore, when the sample 41 is heated to a high temperature, the fine movement mechanism 35 also becomes a high temperature. . Therefore, a driving element used for the fine movement mechanism 35 is a piezoelectric element using a piezoelectric single crystal such as lithium niobate or lithium tantalate as a high Curie temperature element that can be used even at high temperatures.

【0006】この圧電素子は単結晶のため図7に示すよ
うな薄板状である。図7に示す従来のアクチュエータお
いては、板状のニオブ酸リチウム結晶101の両側面に
は電極103が設けられており、また、ニオブ酸リチウ
ム結晶101の端部には探針ホルダ105に保持される
探針107が設けられる。
Since this piezoelectric element is a single crystal, it has a thin plate shape as shown in FIG. In the conventional actuator shown in FIG. 7, electrodes 103 are provided on both side surfaces of a plate-shaped lithium niobate crystal 101, and an end portion of the lithium niobate crystal 101 is held by a probe holder 105. The probe 107 is provided.

【0007】次に図9を参照して従来の走査型トンネル
顕微鏡の概略の構成を説明する。試料59にバイアス電
圧源57のバイアス電圧を印加し、探針55をZ軸駆動
源ピエゾ素子51の印加電圧を制御することにより試料
59との間にトンネル電流が流れるギャップまで接近さ
せる。このトンネル電流が一定になるようにZ軸駆動用
ピエゾ素子51の電圧を制御するサーボ系が構成され
る。
Next, a schematic structure of a conventional scanning tunneling microscope will be described with reference to FIG. By applying the bias voltage of the bias voltage source 57 to the sample 59 and controlling the applied voltage of the Z-axis drive source piezo element 51, the probe 55 is brought close to the sample 59 to the gap through which the tunnel current flows. A servo system is configured to control the voltage of the Z-axis driving piezo element 51 so that the tunnel current becomes constant.

【0008】また探針55で検出されたトンネル電流は
電流/電圧変換器61において電圧信号に変換される。
このトンネル電流は探針55と試料59との間の距離の
2乗に反比例するため、ログ増幅器63を通すことによ
り探針55と試料59間のギャップ値を直線化する。そ
の後、比較基準電圧源165の比較基準電圧と比較し、
その誤差電圧を誤差増幅器67で増幅後、さらに高電圧
増幅器69によりピエゾ素子を駆動できる電圧に増幅
し、Z軸駆動用ピエゾ素子51に印加している。
The tunnel current detected by the probe 55 is converted into a voltage signal in the current / voltage converter 61.
Since this tunnel current is inversely proportional to the square of the distance between the probe 55 and the sample 59, the gap value between the probe 55 and the sample 59 is linearized by passing through the log amplifier 63. After that, it compares with the comparison reference voltage of the comparison reference voltage source 165,
The error voltage is amplified by the error amplifier 67, further amplified by the high voltage amplifier 69 to a voltage capable of driving the piezo element, and applied to the Z-axis driving piezo element 51.

【0009】この様なサーボ系を構成することにより設
定した比較基準電圧165に比例し探針55と試料59
間に一定のトンネル電流を流すことができる。これによ
り探針55と試料59間のギャップが一定に保たれる。
また、探針55をピエゾ素子53によりX−Y方向に走
査しながら、Z軸ピエゾ素子51への印加電圧を測定す
ることにより試料59表面の状態を知る事が可能とな
る。
By constructing such a servo system, the probe 55 and the sample 59 are proportional to the comparison reference voltage 165 set.
A constant tunnel current can flow between them. This keeps the gap between the probe 55 and the sample 59 constant.
Further, the state of the surface of the sample 59 can be known by measuring the applied voltage to the Z-axis piezo element 51 while scanning the probe 55 with the piezo element 53 in the XY directions.

【0010】図10に走査電圧Vx ,Vy による波形と
トンネル電流比較基準電圧VR のタイムチャートを示
す。図10に示すタイムチャートからも明らかなよう
に、従来は、探針55をX−Y方向へ走査する際、信号
を捕らえる観察時間と同一時間で帰線を行っている。
FIG. 10 shows a time chart of the waveforms of the scanning voltages Vx and Vy and the tunnel current comparison reference voltage VR. As is clear from the time chart shown in FIG. 10, conventionally, when scanning the probe 55 in the XY directions, the blanking is performed at the same time as the observation time for capturing the signal.

【0011】これは装置全体のサーボ系応答度に依存す
るもので、帰線期間も観察時間と同様にある一定時間か
けて戻さないと探針が試料に接触する可能性があるから
である。
This is because it depends on the servo system responsivity of the entire apparatus, and there is a possibility that the probe may come into contact with the sample unless the blanking period is returned for a certain period of time like the observation time.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アクチュエータで用いられるような薄板状の単結晶形状
の圧電素子ではX軸方向の剛性が弱いため、この方向の
振動によるノイズが非常に大きいものとなる。
However, since the thin plate-shaped single crystal piezoelectric element used in the conventional actuator has a low rigidity in the X-axis direction, noise due to vibration in this direction is very large. Become.

【0013】また探針は注射針と同様な探針ホルダに探
針の挿入部分を変形させ挿入し、固定している。すなわ
ち探針ホルダに探針を差し込んだだけの状態であるため
保持力が弱く振動から発生する接触ノイズの発生に問題
がある。
The probe is fixed by inserting the probe into a probe holder similar to an injection needle by deforming the insertion portion of the probe. That is, since the probe is simply inserted into the probe holder, the holding force is weak and there is a problem in that contact noise is generated due to vibration.

【0014】また、従来の走査型トンネル顕微鏡による
観察に際しては帰線時間が長いため観察時間の高速化に
支障を来している。
Further, in the observation with the conventional scanning tunneling microscope, the retrace time is long, which impedes the speeding up of the observation time.

【0015】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、剛性の高いアクチュエータと観察時間を高速化しう
る走査型トンネル顕微鏡を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an actuator having high rigidity and a scanning tunnel microscope capable of speeding up observation time.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願第1の発明のアクチュエータは、複数の板状の単結
晶圧電素子を係合させて立体的に構成したことを要旨と
する。
In order to achieve the above object, the actuator of the first invention of the present application is summarized as a three-dimensional structure by engaging a plurality of plate-shaped single crystal piezoelectric elements.

【0017】また、本願第2の発明のアクチュエータ
は、板状の単結晶圧電素子をセラミック製のケースに収
納したことを要旨とする。
The actuator of the second invention of the present application is summarized in that a plate-shaped single crystal piezoelectric element is housed in a ceramic case.

【0018】また、本願第3の発明は、試料表面を所定
の間隙を保持しつつ探針で一方向に走査して、試料表面
の状態を観察する走査型トンネル顕微鏡であって、帰線
期間にあっては前記探針を試料表面から前記所定の間隙
間距離よりも離間させる離間手段と、この離間手段によ
って試料表面から離間している探針を走査速度より早い
速度で移動させ帰線時間を短縮する移動手段とを有する
ことを要旨とする。
The third invention of the present application is a scanning tunneling microscope for observing the state of the sample surface by scanning the sample surface in one direction with a probe while maintaining a predetermined gap, and in a blanking period. In that case, a separating means that separates the probe from the sample surface by a distance greater than the predetermined distance and a probe that is separated from the sample surface by the separating means are moved at a speed faster than the scanning speed, and a retrace time. It is a gist to have a moving means for shortening.

【0019】また、この走査型トンネル顕微鏡は望まし
くは、トンネル電流測定サーボ回路を具備し、試料表面
を走査したときのトンネル電流によって探針と試料表面
との間隙を一定に保持しつつ試料表面の状態を観察する
ものであり、前記離間手段はトンネル電流測定サーボ回
路の比較基準信号に制御信号を印加して、一定に保持さ
れる探針と試料表面との間隙を任意の距離に設定しコン
トロールすることを要旨とするものである。
Further, this scanning tunneling microscope is preferably equipped with a tunnel current measuring servo circuit, and the tunnel current when the sample surface is scanned keeps the gap between the probe and the sample surface constant while keeping the gap between the sample surface and the sample surface constant. The separation means applies a control signal to the comparison reference signal of the tunnel current measuring servo circuit to set the gap between the probe and the sample surface, which is held constant, to an arbitrary distance for control. The main point is to do.

【0020】[0020]

【作用】本願第1の発明のアクチュエータは、複数の板
状の単結晶圧電素子を係合させて立体的に構成されてい
ることから剛性が高められている。
The actuator of the first invention of the present application has a high rigidity because it is formed three-dimensionally by engaging a plurality of plate-shaped single crystal piezoelectric elements.

【0021】本願第2の発明のアクチュエータは、板状
の単結晶圧電素子をセラミック製のケースに収納したこ
とから剛性が高められている。
The actuator of the second invention of the present application has a high rigidity because the plate-shaped single crystal piezoelectric element is housed in a ceramic case.

【0022】本願第3の発明の走査型トンネル顕微鏡
は、帰線期間のときには探針を試料表面から前記所定の
間隙間距離よりも離間させて、かつ探針を走査速度より
早い速度で移動させ帰線時間を短縮する。これにより探
針が試料から積極的に引離され、高速に帰還させても探
針と試料の接触を防げる。
In the scanning tunneling microscope of the third invention of the present application, during the blanking period, the probe is separated from the surface of the sample by a distance larger than the gap distance for the predetermined period, and the probe is moved at a speed faster than the scanning speed. Shorten the return time. As a result, the probe is positively separated from the sample, and even if the probe is returned at high speed, contact between the probe and sample can be prevented.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明に係る一実施例を図面を参照し
て説明する。図1は本発明に係るアクチュエータの構成
を示す斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an actuator according to the present invention.

【0024】図1に示す様に4枚の板状単結晶圧電素子
1が箱状に組合わされてアクチュエータ単体が構成され
る。
As shown in FIG. 1, four plate-shaped single crystal piezoelectric elements 1 are combined in a box shape to form a single actuator.

【0025】また図2に示すアクチュエータは、対向し
て配設される2枚の板状単結晶圧電素子11c,11d
が同様に対向して配設される2枚の板状単結晶圧電素子
11a,11bの両端面より若干沈み、該両端面を突出
した形に組合わせたものである。これらの板状単結晶圧
電素子の組合わせ形状は、上記2例に限定されることな
く、三角柱状、或いは五角柱状等、種々の立体構成とす
ることができる。
Further, the actuator shown in FIG. 2 has two plate-shaped single crystal piezoelectric elements 11c and 11d arranged to face each other.
Is a combination of two plate-shaped single crystal piezoelectric elements 11a and 11b, which are similarly opposed to each other, which are slightly depressed from both end faces and project from the both end faces. The combination shape of these plate-shaped single crystal piezoelectric elements is not limited to the above two examples, and various three-dimensional configurations such as a triangular prism shape or a pentagonal prism shape can be used.

【0026】さらに図3は図2に示すアクチュエータを
セラミックスホルダ21に組込み構成したアクチュエー
タ部20を示すものである。すなわち、アクチュエータ
の一端をセラミックホルダ21に固定、他方にはセラミ
ックス製の探針ホルダ25を固定して一体化したもので
ある。このときセラミックホルダ21のガイド溝23に
前記板状単結晶圧電素子11a,11bの突出した両端
部が嵌装されることでアクチュエータがセラミックホル
ダ21に固定される。これにより、ガイド溝23に直交
する方向の振動に対する振れを防止することが可能とな
る。また、探針ホルダ25は探針27が挿入できる穴を
有し、探針27が固定用ビス29で固定できる構造とす
る。
Further, FIG. 3 shows an actuator section 20 in which the actuator shown in FIG. 2 is incorporated in a ceramics holder 21. That is, one end of the actuator is fixed to the ceramic holder 21, and the other end is fixed to the ceramic probe holder 25 to be integrated. At this time, the actuator is fixed to the ceramic holder 21 by fitting the projecting both ends of the plate-shaped single crystal piezoelectric elements 11a and 11b into the guide groove 23 of the ceramic holder 21. As a result, it becomes possible to prevent the vibration due to the vibration in the direction orthogonal to the guide groove 23. Further, the probe holder 25 has a hole into which the probe 27 can be inserted, and the probe 27 can be fixed with a fixing screw 29.

【0027】次に図4に図3に示すアクチュエータ部2
0を採用した走査型トンネル顕微鏡を示す。なお、図8
に示す従来の走査型トンネル顕微鏡と同一部分について
は同一番号を付してその説明を省略する。図4において
は、微動機構35の先端にアクチュエータ部20が設け
られる。すなわち、図3に示す構造のアクチュエータ部
20を設けたことにより探針27を確実に固定出来るた
め振動による接触ノイズのないトンネル電流信号が得ら
れる。
Next, FIG. 4 shows the actuator section 2 shown in FIG.
The scanning tunneling microscope which adopted 0 is shown. Note that FIG.
The same parts as those of the conventional scanning tunnel microscope shown in FIG. In FIG. 4, the actuator unit 20 is provided at the tip of the fine movement mechanism 35. That is, since the probe 27 can be reliably fixed by providing the actuator section 20 having the structure shown in FIG. 3, a tunnel current signal without contact noise due to vibration can be obtained.

【0028】次に図5を参照して走査型トンネル顕微鏡
の一例を説明する。なお、図9に示す従来の走査型トン
ネル顕微鏡と同一部分については同一番号を付してその
説明を省略する。本実施例では比較基準電圧を出力する
比較基準電圧源165に変えて基準電圧を発生する基準
電圧発生源65を設けた。
Next, an example of the scanning tunneling microscope will be described with reference to FIG. The same parts as those of the conventional scanning tunneling microscope shown in FIG. 9 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, a reference voltage generation source 65 that generates a reference voltage is provided instead of the comparison reference voltage source 165 that outputs the comparison reference voltage.

【0029】以下、図6に示す走査電圧波形と探針制御
電圧のタイムチャートを参照して動作を説明する。図6
に示すように走査電圧波形に従い観察期間、帰線期間に
於いて、基準電圧発生源65でトンネル電流設定用比較
基準電圧を発生し、これを印加する。システムのサーボ
系はこの基準電圧に従い探針55が試料59の表面を走
査することになる。従って観察期間では設定された比較
基準電圧値になるようトンネル電流が流れるため探針5
5は試料59の表面に沿って制御され試料59の表面を
観察することができる。一方帰線期間では比較基準電圧
が0Vに設定されるため、探針55が試料59から引離
された状態となり高速に走査開始点に戻しても試料59
に接触することが無くなる。
The operation will be described below with reference to the time chart of the scanning voltage waveform and the probe control voltage shown in FIG. Figure 6
As shown in, the reference voltage generation source 65 generates a comparison reference voltage for tunnel current setting during the observation period and the blanking period according to the scanning voltage waveform, and applies it. In the servo system of the system, the probe 55 scans the surface of the sample 59 according to this reference voltage. Therefore, during the observation period, the tunnel current flows so as to reach the set reference voltage value.
5 is controlled along the surface of the sample 59 so that the surface of the sample 59 can be observed. On the other hand, in the blanking period, the comparison reference voltage is set to 0V, so that the probe 55 is separated from the sample 59 and the sample 59 is returned to the scanning start point at high speed.
It will not come into contact with.

【0030】また他の方法としてピエゾ駆動用高電圧増
幅器69の入力に帰線期間に同期して探針55を試料5
9から引離すための制御電圧を印加しても同一効果が得
られる。
As another method, the probe 55 is moved to the sample 5 in synchronism with the input of the piezo driving high voltage amplifier 69 in the blanking period.
Even if a control voltage for separating from 9 is applied, the same effect can be obtained.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上、説明したように本発明のアクチュ
エータは、立体的な構成とすることにより剛性が高ま
り、さらにセラミックスのホルダに組込むことにより一
段と剛性を高めることができる。従って微動機構に組み
込まれたときに、該微動機構で発生する振動により発生
するノイズを減らすことが可能となる。
As described above, the actuator of the present invention has a three-dimensional structure to increase the rigidity, and by incorporating it into a ceramic holder, the rigidity can be further increased. Therefore, when incorporated in the fine movement mechanism, it is possible to reduce noise generated by the vibration generated in the fine movement mechanism.

【0032】また、本発明の走査型トンネル顕微鏡は、
試料表面を走査する際に探針を離間し、かつ高速に移動
するようにしたことから帰線時間を短縮化でき、そのた
め試料表面の高速観察が可能となる。
Further, the scanning tunneling microscope of the present invention is
When the sample surface is scanned, the probe is separated and moved at high speed, so that the retrace time can be shortened, and therefore the sample surface can be observed at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本構造を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a basic structure of the present invention.

【図2】セラミックスホルダに組込むための構造を示す
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a structure for assembling into a ceramics holder.

【図3】セラミックスホルダと圧電素子及び探針ホルダ
の基本構造と一体化にするための構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view showing a structure for integrating the basic structure of a ceramics holder, a piezoelectric element, and a probe holder.

【図4】図3に示す単結晶を使用した微動駆動機構であ
る。
FIG. 4 is a fine movement driving mechanism using the single crystal shown in FIG.

【図5】走査型トンネル顕微鏡の基本構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a basic configuration of a scanning tunneling microscope.

【図6】図5に示す走査型トンネル顕微鏡の駆動タイム
チャートを示す図である。
6 is a diagram showing a drive time chart of the scanning tunneling microscope shown in FIG.

【図7】従来の探針ホルダの形状を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the shape of a conventional probe holder.

【図8】従来の微動駆動機構の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional fine movement drive mechanism.

【図9】従来の走査型トンネル顕微鏡の基本構成を示す
ブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional scanning tunneling microscope.

【図10】従来の走査型トンネル顕微鏡の駆動タイムチ
ャートを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a drive time chart of a conventional scanning tunneling microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11 単結晶素子 3,15 電極 5 電線 20 アクチュエータ部 21 セラミックスホルダ 23 ガイド溝 25 探針ホルダ 27 探針 29 探針固定ビス 31 本体ベース 33 粗動インチワーム機構 35 微動機構 37 XY駆動機構 39 加熱ヒータ 41 試料 51 Z軸ピエゾ素子 53 ピエゾ素子 55 探針 57 バイアス電圧 59 試料 61 電流/電圧変換器 63 ログ増幅器 65 基準電圧発生源 67 誤差増幅器 69 高電圧増幅器 1, 11 Single crystal element 3, 15 Electrode 5 Electric wire 20 Actuator 21 Ceramics holder 23 Guide groove 25 Probe holder 27 Probe 29 Probe fixing screw 31 Main body base 33 Coarse inch worm mechanism 35 Fine movement mechanism 37 XY drive mechanism 39 Heater 41 Sample 51 Z-axis piezo element 53 Piezo element 55 Probe 57 Bias voltage 59 Sample 61 Current / voltage converter 63 Log amplifier 65 Reference voltage source 67 Error amplifier 69 High voltage amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 剛史 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 黒田 達明 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takeshi Kobayashi 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Research & Development Center (72) Inventor Tatsuaki Kuroda Komukai-shiba, Kawasaki-shi, Kanagawa 1 Incorporated Toshiba Research and Development Center

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の板状の単結晶圧電素子を係合させ
て立体的に構成したことを特徴とするアクチュエータ。
1. An actuator comprising a plurality of plate-shaped single crystal piezoelectric elements engaged with each other to form a three-dimensional structure.
【請求項2】 板状の単結晶圧電素子をセラミック製の
ケースに収納したことを特徴とするアクチュエータ。
2. An actuator comprising a plate-shaped single crystal piezoelectric element housed in a ceramic case.
【請求項3】 試料表面を所定の間隙を保持しつつ探針
で一方向に走査して、試料表面の状態を観察する走査型
トンネル顕微鏡であって、 帰線期間にあっては前記探針を試料表面から前記所定の
間隙間距離よりも離間させる離間手段と、 この離間手段によって試料表面から離間している探針を
走査速度より早い速度で移動させ帰線時間を短縮する移
動手段とを有することを特徴とする走査型トンネル顕微
鏡。
3. A scanning tunneling microscope for observing the state of a sample surface by scanning the sample surface in one direction while maintaining a predetermined gap, wherein the probe is in the blanking period. Separating means for separating the sample surface from the sample surface by a distance greater than the predetermined distance, and moving means for moving the probe separated from the sample surface by the separating means at a speed faster than the scanning speed to shorten the retrace time. A scanning tunneling microscope having.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2022545797A (en) * 2019-08-29 2022-10-31 ナショナル リサーチ カウンシル オブ カナダ atomic nanopositioner
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