走査型プローブ顕微鏡（SPM）による各種観察例

　SPMは試料表面を微小な探針で走査して、形状や物理特性、電気特性をナノスケールで調べることができます。
　今回は大気中での形状観察だけではなく、特殊観察・測定の事例も紹介します。

観察例1：液中観察

　大気中だけでなく、溶液中、生理的環境下等さまざまな条件の下での観察が可能です。

■サンプル

　親水性ポリマー

　親水性ポリマーを大気中と溶液中で観察しました。
　大気中（左）では試料が乾燥し、表面形状がつぶれてしまっていますが、溶液中（右）では周辺の水分により試料が膨潤し、 大きな凹凸を形成している様子が観察されています。

観察例2：電位測定

　導電性のカンチレバーに交流電圧を印加し、試料表面とカンチレバーとの間に働く 電気力を検出する事により、試料表面の電位を測定できます。

■サンプル

　メッキ界面

　鉄（Fe）に銅（Cu）をメッキした試料の断面を切り出し、その界面の電位測定を行いました。
　左の凹凸像では界面は分らないですが、右の電位像により銅側がほぼ0Vであるのに対して鉄側が約90mV高く測定されました。

観察例3：位相、温度制御

　ダイナミックモードで走査中にカンチレバーの位相の遅れを検出します。
　試料表面の特性の違いを画像化することができます。また、温度制御も可能で試料を加熱しながら測定できます。

■サンプル

　ポリマーフィルム

　特殊なフィルムを30℃と50℃で加熱しながら観察し比較しました。
　それぞれ左側が表面形状像で右側が位相像です。表面形状では見られませんが、位相像で変化が明瞭に観察されています。 これは加熱によってフィルムの物性的な変化が起こり、粘弾性の差が現れたことを意味しています。

観察例4：位相、電位測定

■サンプル

　トナー粒子

　トナー粒子１個の頂上部を高倍率で観察しました。
　左図が表面形状像で、右図が位相像および表面電位（KFM）像です。 　右図のように、異なる物性量を同一視野で比較することにより、トナー材料や外添材の分布と、 それらに起因する電位分布の相関が得られます。

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