原子間力顕微鏡(AFM)のアサイラム リサーチ

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Cypherイメージ
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hopg_cypher.jpg
HOPG
左:HOPGのオープンループSTMイメージ、5nmスキャン。 Cypher AFMでとりました。
右:グラファイトを示すクローズドループSTM、6nmスキャン。Cypher AFMでとりました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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フッ酸エッチングされたマイカの高速スキャン画像
大気中でクローズドループACモードでとったフッ酸エッチングしたマイカ上のステップのイメージ。5μm長カンチレバー使用(共振周波数4.6 MHz)。ラインレート40Hz。512 x 512ピクセル。動画はリアルタイムです(13秒/フレーム)。サイファAFMでとりました。イメージをクリックすると、高速スキャンする様子を動画でご覧いただけます。




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グラファイト
グラファイト表面におけるへき開欠陥のクローズドループイメージ。1.7μmスキャン。サイファAFMでとりました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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グラファイト
グラファイト上で欠陥を囲む、界面活性剤ヘミミセルのドメインのクローズドループイメージ。200nmスキャン。サイファAFMでとりました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



dualaccollagen2.jpg
コラーゲン
コラーゲンのクローズドループデュアルACモードイメージ。2次モード振幅をAFM形状に重ね合わせています。300nmスキャン。Cypher AFMでとりました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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ルブレン
シングルステップが見られるルブレンのACモードイメージ,5μmスキャン。挿入図もまたACモードで、分子分解能を示すクローズドループ20nmスキャンです。イメージはCypher AFMでとりました。ルブレン結晶は、ラトガース大学(ニュージャージー)にご提供いただきました。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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バクテリオロドプシン
バッファ中におけるバクテリオロドプシン細胞質面の2つのクローズドループイメージ,90nm(左)および50nm(右)スキャン。 左のスキャンは格子から欠損したタンパク質を示しています。 Cypher AFMでとりました。イメージ提供:G. M. King Lab氏(ミズーリ-コロンビアの大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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バイアス電極
バイアス電極の形状像に重ね合わせた表面電位のクローズドループイメージ。電圧降下は〜1V、20μmスキャン。Cypher AFMでとりました。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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バイアス電極
PtコートされたAC240エレクトリレバーで、20Hzで測定したPZTの単一周波数PFMスキャン。ピエゾ応答振幅は、立体描画された形状像のトップに重ねられています(カラー)。ドメインは振幅がほぼ一定の領域として見えています。7.5μmスキャン。Cypher AFMでとりました。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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グラフェン上に吸着した
1本鎖(ss)および2本鎖(ds)DNA

5mM Mg2+イオンを含む1mM Tris-HCl緩衝溶液中でSiO2基板上にのせた、清浄なグラフェン上に吸着したssDNAおよびsdDNAの混合物のAFMイメージ。1.7μmスキャン。dsDNAとssDNAが容易に識別できています。Cypher AFMでとりました。
提供: Prof. Andras Kis(EPFL, ローザンヌ, スイス)のご好意によります。
参考文献: Langmuir 2010, 26(23), 18078‐18082
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



hf-etchedmica2.jpg
HF-エッチドマイカ
原子ステップを示す、HF-エッチドマイカのクローズドループACモードイメージ。6μmスキャン。Cypher AFMでとりました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



dnafc2.jpg
DNA
B-S転移と力学的融解を示す、DNA分子引き伸ばし。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



gypsum2.jpg
石膏
短時間浸水させた後の、石膏結晶(セレナイト(透明石膏)、CaS04・2H20)の(010)へき開面におけるACモードハイトイメージ。個々のステップは高さ0.75nm。イメージは、カンチレバー振幅3nmで、Cypher AFMでとりました。スキャンサイズは1μm。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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グラフェン
シリコン上のグラフェンシートにおけるACモードハイトイメージ。大気中でCypher AFMでとりました。6μmスキャン。サンプル提供:YunQiリュウ教授のご好意によります。(中国科学アカデミー化学科有機固体研究室、分子科学北京国立研究所、北京100190(中国))イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



dnacypher_2_2.jpg
ラムダダイジェストDNA
バッファー中におけるラムダダイジェストDNAのクローズドループイメージ。380nmスキャン。Cypher AFMでとりました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



graphenetransition2.jpg
静電気破壊したグラフェン
リソグラフィーでつくった電極間にコンタクトさせたグラフェンシート。デバイスは静電気放電で破壊されているのが分かります。12.5μm サイファスキャン。イメージ提供:Andras Kis氏(EPFL)のご好意によります。サンプル提供:M. Benameur氏(EPFL)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



cetyl2.jpg
パルミチン酸セチル
HOPG上に吸着したパルミチン酸セチルの分子レベル配列を示すACモード形状像。スキャンサイズは150nm。Cypher AFMでとりました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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水素プロセシング後の6H:SiC(0001)
水素プロセシング後の6H-炭化ケイ素(0001)面。2μmスキャン、7nm Z レンジ。Cypher AFMのACモードでとりました。主な水平ステップのほとんどは、高さ0.75nmの3重のバイレイヤーステップです。それぞれABCACBユニットセルの半分に対応しています。テラス上の三角形のくぼみは深さ0.25nmで、シングルSiCバイレイヤーの厚さです。この表面の三回対称性は三角形のくぼみから明らかです。サンプル提供:アルゴンヌ国立研究所のNathan Guisinger氏、 Hong Zheng氏、John Mitchell氏のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



moonstone2.jpg
ムーンストーンの中の離溶ラメラ
斜長石(ムーンストーン)のへき開面{001}におけるACモード Cypherイメージ。スキャンサイズ8μm、カラースケール4nm。この遠近図の前から後ろに走る細い線は、結晶が溶融から冷えたときに形成された、ナトリウムとカルシウムが豊富な鉱物相の薄層(ラメラ)です。層の平均的な厚さは50nmです。結晶を適当な角度から見たときに、この鉱物が価値あるものとみなされる、オパールのような青い閃光が生じ、層から光が散乱します。また、ステップ端と配向した含有物が見えています。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



calibrationartifact2.jpg
較正アーティファクト
m2cキャリブレーション(ドイツ)の3D較正アーティファクト。この20μm ZセンサーイメージはCypher AFMのACモードでとりました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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カルサイトにおけるACモードでの
原子分解能

ACモードでの原子分解能が可能です。この15nm位相イメージは、水中において、サブナノメーターの振動振幅でとりました。イメージングはCypher AFMで行っています。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



selenite2.jpg
セレナイト
AFMで見た、エッチングされた石膏(セレナイト)のへき開面。表面の実際の高さは油膜の配色にインスパイアされた擬色テーブルを用いて表されています。同一色の領域は原子的に平坦なテラスで、0.7nm高さの格子ステップで分けられています。テラス上のドットは、エッチング溶液から析出した島です。示された領域は14μm x 14μm角(人間の髪のおよそ1/4の直径)です。黒からピンクのカラーテーブルのフルスケールはおよそ6nmで、DNA2重らせんの直径の2倍です。イメージングはCypher AFMで行いました。イメージをクリックすると、画像のズーミングができるページにとびます。



quartznanotubes2.jpg
クォーツ上のカーボンナノチューブ
クォーツ上で成長したカーボンナノチューブにおけるACモードのハイトイメージ。イメージはCypher AFMで、4096のポイントおよびラインでとりました。スキャンサイズは8μmです。サンプル提供:Simon Dunham氏(イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校,John Rogers 研究グループ)のご好意によります。イメージをクリックすると、画像のズーミングができるページにとびます。



bifeo3_2.jpg
2つのBiFeO3表面における
面内PFMイメージ

2つの別々の18µmPFMイメージ(面内振幅)はBiFeO3/SrRuO3/DyScO3(左)および、BiFeO3/SrRuO3/SrTiO3(右)を示しています。どちらのイメージも、トップの表面はBiFeO3で、そのドメイン構造はベースのサブストレート(DyScO3およびSrTiO3)によって型が決められています。イメージはCypher AFMでとりました。サンプル提供:Lane Martin氏(イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校)のご好意によります。イメージをクリックすると、画像のズーミングができるページにとびます。



blockcopolymer2.jpg
ブロック共重合体
ブロック共重合体の8μm形状イメージ。Cypher AFMでとりました。サンプル提供:Ioan Botiz氏およびSeth Darling氏(アルゴンヌ国立研究所,ナノスケール材料センター)のご好意によります。イメージをクリックすると、画像のズーミングができるページにとびます。



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PHB/V 球晶
この動画は、室温でのポリヒドロキシ酪酸 co 吉草酸の球晶における結晶化の成長端を示しています。位相イメージのシークエンスは、やわらかい融解と硬い結晶との間の機械的なコントラストの差を表しています。スキャンレート40Hz,スキャンサイズ1.5μm。サンプル提供:J. Hobbs氏(シェフィールド大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、動画をご覧いただけます。



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繰返し点欠陥
水中におけるカルサイト結晶へき開面の、連続したACモード形状イメージ。繰返し点欠陥は、Cypher AFMの真の原子分解能の性能を示しています。矢印はスキャンの方向を示しています。スキャンサイズ20nm; Zスケール3.2Å; カンチレバー振幅4Å; カンチレバー周波数454kHz。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



trueatomicrescalcite_2.jpg
カルサイト上の真の原子分解能
3つの連続したイメージは、水中におけるカルサイト結晶へき開面の原子スケールの欠陥の繰返し精度を示しています。Cypher AFMでイメージングを行いました。イメージは1オングストロームのカンチレバー振幅で(オープンループで、ピエゾクリープを校正した)ACモードでとりました。イメージサイズ: 10 nm。ハイとスケール: 1 オングストローム。位相スケール: 60°。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



cypherbrstory_2.jpg
バクテリオロドプシン
パワースペクトルおよび相関平均。
Cypher AFMでとりました。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



cc13compositesection_2.jpg
DNAの2重らせん
ラムダダイジェストDNAの2重らせんの分解イメージ。左の形状イメージでは、らせん周期が鮮明に見えています。右の位相イメージではそれがより顕著ですが、その理由として、探針がある特定の方向に沿ってらせんのグルーブにフィットするような形状になり、結果として散逸が増大することが考えられます。イメージはCypherのACモード、振幅8Åでオリンパス製バイオレバーミニを使用して、NiCl2バッファ中でとりました。150×75nmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



ap21compositesection_2.jpg
DNAの2重らせん
APTES処理マイカ上のラムダダイジェストDNAの2重らせんの分解イメージ。CypherのACモード、振幅1.2nmで、オリンパス製バイオレバーミニを使用し、生理的バッファ(TRIS-EDTA)中でイメージング。左は形状、右は位相イメージ。 210×105nmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         


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ラテックス/エポキシ/ゴムからなるポリマーサンドイッチのAM-FMイメージング
AM-FMモードのそれぞれ1次と2次の共振でとったもので、(a)AM−ロスタンジェント、(b)FM−スティフネスのマップをそれぞれ示しています。(c)ロスタンジェントのヒストグラム、(d)スティフネスのヒストグラム。バルクのデータから予想されるように、ゴムおよびラテックスのロスタンジェントはエポキシよりも大きく、ロスタンジェントのヒストグラム(c)の中で明らかに分離しています(ラテックスは〜1.5、天然ゴムは〜2)。ラテックスおよびゴムのバルクモジュラスはかなり近く、それぞれ〜40MPaおよび43MPaです。値が近いにもかかわらず、2つの材料はスティフネスのヒストグラムで明確に分離しています(d)。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         


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粗いエポキシ−バイトンの
高速弾性マッピング

5µmスキャン。Cypher AFMでとりました。
a) 2Hz ラインスキャンレート - 2分8秒/イメージ
b) 20Hz ラインスキャンレート - 13 秒/イメージ
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         


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DNAの高分解像
バッファー中における単一DNA分子の連続した上方向、下方向スキャン。30µm長カンチレバーでおよそ8Åの振幅でとりました。らせんピッチ3.4nmのうち、主溝の幅が2.2nm、副溝の幅が1.2nmです。10nmのスケールバーに沿って、6つの溝が見えており、主溝と副溝が明確に解像できています。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。