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 サブミクロン厚の薄膜の硬度・ヤング率測定 
薄膜機械的特性測定装置
ナノインデンター・システム
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2010年7月16日開催 「ナノインデンター 技術セミナー」 の
資料をご希望の方は、nii@toyo.co.jp までお申し込み下さい。
★微小な材料の特性評価
産業界における研究及び製品開発要求では、材料科学及び材料特性研究の分野が非常に重要視されています。
マイクロ／ナノスケールにおいては、材料がマクロスケールで示す特性とは異なる振る舞いを見せるため、微小化の傾向に伴って、材料科学研究者は微小な材料特有の難問に直面しています。
ナノ構造材料及びマイクロ／ナノスケールデバイスは次々に出現しており、材料の特性を評価できる装置へのニーズがますます高まっています。
★薄膜測定の重要性
薄膜の機械的特性評価は基板の影響を受けるため困難とされてきましたが、押し込み試験の第一人者Dr. Oliverらの指導のもと、高精度測定ヘッドの開発に成功しました。 ナノインデンター・システムでは、特許技術の CSM(連続剛性測定法)により、基板の様子を確認しながら硬度・ヤング率の評価を行うことができます。
ナノインデンター・システムは、CSMによる動的な材料特性評価ができる唯一の装置で、試験位置と試験方法を指定するだけで、高精度なナノ押し込み試験が可能になります。独自のソフトウェア TestWorks4及び解析ソフトウェアAnalystはシステムに標準で付属しており、データの収録と解析を容易に行うことができます。
●基本システム　　　　（◎印はオプション機能）
外観
名称 Nano Indenter G200 Nano Indenter G300
特長 ISO 14577 Part 1,2,3 完全準拠
高い再現性と信頼性！		 シリコンウェハを非破壊で測定
大型サンプルに対応！
サンプル面積 100×100 mm 225×300 mm
押し込みヘッド 標準ヘッド DCMヘッド 標準ヘッド DCMヘッド
最大荷重 500 mN ※1 10 mN 500 mN ※1 10 mN
押し込み制御分解能 0.01 nm 0.0002 nm 0.01 nm 0.0002 nm
最大押し込み深さ ＞ 500 µm ＞ 15 µm ＞ 500 µm ＞ 15 µm
ISO 14577-1,2,3 準拠 ◎ ◎
連続剛性測定法 (CSM) ◎ ◎
ラテラルフォース測定 (LFM) ◎ ◎
Nano Vision ◎ ◎
高荷重オプション ◎ ◎
リニアオプティカルエンコーダ ◎ ◎
真空チャック ◎ ◎
温度チャンバー ◎ ―
加熱ステージ (350℃) ◎ ―
マイナスK防振台 標準装備 標準装備
キャビネット 標準装備 標準装備
ソフトウェア TestWorks4 TestWorks4
※1 高荷重オプション使用時： 10 N
★ISO 14577 Part 1,2,3 準拠
ISO 14577-1 「計装化押し込み硬さ試験」 のみでなく、
ISO 14577-2 「ISO 14577-1で規定される試験装置の検証方法」 及び
ISO 14577-3 「リファレンスブロックの校正」 まで完全準拠したシステムを
ご提供します。
★押し込みヘッド
機械的インデンテーション試験の全ての測定は、基本の「荷重(フォース)」と「変位」データより算出されています。 ナノインデンター・システムには、独自の電磁コイルベースの荷重制御機構が使用され、サンプルに対する非常に高精度な「荷重」の印加を実現しています。
コイルに流れる電流によって圧子軸は電磁力で下側に駆動され、同時に容量センサによって「変位」を高精度に計測します。容量センサとは完全に独立した2枚のリーフスプリングの採用によって、圧子の押し込み軸は安定に上下し、横方向の移動は全くありません。独自のセンサ／荷重制御機構の設計により、高精度で再現性の非常に高い、材料の機械的特性データが得られます。
荷重制御機構・変位センサ
バーコビッチ圧子とサンプルの接触図
弾性／塑性変形物質の典型的な荷重－変位曲線
（サンプル： ヒューズドシリカ）