| チームリーダー ： | 塚田 捷 【早稲田大学大学院 理工学研究科 教授】 |
| 中核機関 ： | 早稲田大学 |
| 参画機関 ： | 東京大学 東京工業大学 成蹊大学 株式会社アプリオリマイクロシステムズ みずほ情報総研株式会社 |
- Ⅰ．開発の概要
- 探針によりナノ材料の構造と物性を原子尺度で測る走査プローブ顕微鏡は、ナノテクノロジーの必須の計測技術だが、探針・試料間の量子力学的相互作用による像を解析する実用的な理論数値シミュレータは存在せず、その大きな可能性が発揮されていない。そこで、走査トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、ケルビン力顕微鏡などの計測を支援し、実験室のＰＣクラスタで計測データを解析するための汎用ＳＰＭシミュレータを開発する。
- Ⅱ．中間評価における評価項目
- （１）探針モデル作成
- 探針構造の方位依存性を検証し、自在に探針方位を変えるソフトを作成した。標準試料のデータ取得に成功した。また、数千原子の大規模探針を用いて計算を行った。
- （２）古典力学計算
- 簡略電子状態計算法について、プログラムを作成した。
- （３）SPM基本シミュレータ
- AFMおよびSTM高速化のための改良を行い、並列化に成功した。
- （４）有機分子・蛋白質分子
- 有機分子・蛋白質分子の方法論開発に着手し、蛋白質の物性から見たAFM像解析に関し、検証実験・予備計算を行った。
- （５）グラフィカルユーザーインターフェース
- 入出力部基本構造について、プロトタイプGUI作成に成功した。
- Ⅲ．評価
- 走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）の観測データを解釈するに当たりシミュレータは非常に重要な要素技術であり、ハードウェアの発達に対してそのデータを解釈するソフトが追いついていない現状において、ユーザーが利用しやすい像計算のシミュレータ開発は多くの基礎および応用分野に極めて大きい波及効果をもたらすものと考えられる。計画は順調に進んでおり、開発は実験研究者の協力の下に検証を行いながら遂行されていることから当初目標に掲げた成果は十分に期待できる。開発後半は必要な知的財産権の権利化を適切に行いつつシミュレータの製品化を着実に推進すべきである。