走査型プローブ顕微鏡Scanning Probe Microscope（SPM）

走査型プローブ顕微鏡（SPM）は、非常に先鋭な探針（プローブ）を試料表面に沿って走査する装置です。探針の位置を精密に制御することで、nm以下の精度で試料表面の三次元形状を測定することができます。例えばアガロース球状ビーズの場合、高低差1μm以上の全体の湾曲形状から幅20nm程度の繊維状の微細構造までの表面形状の測定ができます。

図　アガロース球状ビーズの表面形状測定結果（左：20×20μm、右：1×1μm）

また、SPMでは三次元形状のほかに、探針と試料表面間に働く力を制御したり、探針を介して様々な刺激を試料表面に与えてその応答を捉えたりすることで、試料の様々な物性の分布を評価することが可能です。

評価可能な物性

• 機械特性：弾性率、吸着力、エネルギー散逸量など
• 電気特性：表面電位、電気抵抗など
• 熱特性：軟化点、融点、熱伝導性など

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