原子間力顕微鏡(AFM)のアサイラム リサーチ

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≫半導体

algaas_2.jpg
AlGaAs
MBE成長によるAlGaAsの歪み誘起コークスクリューパターン。12μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:T. Dameto-Race氏(LSU)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。



rubrene_2.jpg
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。
         



strontium_2.jpg
チタン酸ストロンチウム
エッチングにより表面のストロンチウムを除去し、部分的にチタンを再配列させる為にアニールさせたチタン酸ストロンチウム表面。ステップの高さは4Å。2μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:S. MacLaren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、拡大画像をご覧いただけます。
         



siliconnitride_2.jpg
ニッケルナノ粒子を含む
加圧された窒化シリコン

短パルスレーザー照射で加熱後の、ニッケルナノ粒子を含む、自立した極めて薄い(30nm)窒化シリコン膜。ナノ粒子は基板と反応し、薄膜へ導入された圧力により膜表面に大きな波紋が生じています。90μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:S. MacLaren氏およびK. Roos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、拡大画像をご覧いただけます。
         



lasercrater_2.jpg
サファイアのレーザークレーター
アニールによりステップ構造にしたサファイア基板上に、フェムト秒レーザーで開けたクレーター。20μmスキャン。表面のステップは3Åの原子ステップです。小さな塊はクレーターの中心からの噴出物です。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:S. MacLaren氏(イリノイ大学アーバナシャンペーン校),サンプル提供:Fumiya Watanabe氏(UIUC)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。
         

≫コンダクティブAFM(ORCA™)
         

chinlin_2.jpg
DVD記録
コンダクティブAFMでとったDVD記録マーク。コンダクティブAFMチャンネルを三次元AFM形状像に重ねました。5μmスキャン。提供:I. Lin氏(国立台湾大学物理学科)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。
         



valentines_2.jpg
DVD記録
コンダクティブAFMでとったDVD記録マーク。3μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。提供:I. Lin氏(国立台湾大学物理学科)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。
         



alox_2.jpg
酸化アルミニウム
コンダクティブAFMでとった酸化アルミニウム。コンダクティブAFMデータを三次元AFM形状像に重ねました。2μmスキャン。MFP-3D 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。
         



gaas_2.jpg
GaAs量子ドットの
コンダクティブAFMイメージ

コンダクティブAFMデータ(白色)を三次元AFM形状像に重ねました。700nmスキャン。イメージはCypher AFMでとりました。サンプル提供:T. Jones氏(ウォーリック大学)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。
         



pointclickcurves_2.jpg
ユウロピウムドープZnO
ユウロピウムドープZnOの形状イメージ(左)と1.5Vバイアス印加時の電流イメージ(中央)。2μmスキャン。電流電位曲線(右)は電流イメージ(中央)の3点それぞれで測定したものです。この曲線は電流イメージのコントラストとよく一致しています。 MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:Krishnan Lab(ワシントン大学)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。
         



3dcurrentcopper2_2.jpg
SRAMチップ
SRAMチップのコンダクティブAFMイメージ。導電性チャンネルを三次元AFM形状像に重ねました。明るい領域はより高い電流値を表しています。5μmスキャン。MFP-3D 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。
         



3dcurrentkeith_2.jpg
SRAMチップ
導電性チャンネルを三次元AFM形状像に重ねたSRAMチップのコンダクティブAFMイメージ。表面酸化物にはほとんど電流が流れない(青色)ようにバイアスを選びました。赤色の領域はおよそ20nAの電流を表しています。9.5μmスキャン。MFP-3D 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。
         



cnt_2.jpg
カーボンナノチューブ中の電子輸送
カーボンナノチューブを2本の配線間につなぎ、下のラインだけにバイアスを印加したイメージ。1.8μmスキャン。MFP-3D 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。
         

≫表面電位/ EFM
         

brokenpotential_2.jpg
電子跡
PCボードに並んだ3本の配線(うち一つは破損)のイメージ。異なるバイアス電圧がかけられており、電位から破損している配線も確認できます。57μmスキャン。MFP-3D 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。
         



tire2_2.jpg
ポリプロピレン―三次元AFM形状像に
重ねたEFM像

カーボンブラック粒子が埋め込まれたゴム引きしたポリプロピレン。8μmスキャン。表面の色は、三次元形状像に重ねたEFMチャンネルを表しています。MFP-3D 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。
         



diamond2_2.jpg
ダイヤモンドフィルム
導電性ナノ結晶ダイヤモンド薄膜の中心部を、探針を用いた電圧印加により電気的に変化させた後のEFMモードのイメージ。形状像は高さシグナル(230nmスケール)から、色は電気力シグナル(位相,1.5度スケール)から得られています。4μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:N. Memmel氏(インスブルック大学物理化学科)のご好意によります。サンプル作製:Rho-Best Coating(オーストリア,シュタイナハ)。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。
         



chargingrate_2.jpg
チャージングレート
ポリマーブレンド膜のチャージングレートイメージ。キシレンからスピンコートにより作製したF8BT/PFBが50:50膜のAFM高さイメージ(左)。くぼんでいる領域はPFB過剰です(膜厚:90nm)。(右)左のイメージの各ポイントで光誘起チャージングの指数関数時間定数の逆数をプロットすることにより得られたEFM光誘起チャージングレートマップ。暗いリングは遅いチャージングの領域を示しています。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:D. Coffey氏およびD. Ginger氏(ワシントン大学)のご好意によります。参照:13 August 2006; doi:10.1038/nmat1712。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。
         


         

microgelthinfilm_2.jpg
金上の3層マイクロゲル薄膜の
表面電位

このサンプルはガラス上のメルカプトエチルアミン官能化金にpH6.5の緩衝液からポリ(N‐イソプロピルアクリルアミド‐co‐アクリル酸)ヒドロゲル粒子とポリ(塩酸アリルアミン)の交互層をスピンコートすることにより作製したものです。表面電位の変化は、おそらく異なる3種のミクロゲル層が不完全に覆われていることによるものです。このイメージは形状像として3D描画した高さデータに重ねて、サンプルの3つの異なる電位を色の変化で表示しています。15μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプルおよび画像提供:C. D. Sorrell氏およびL. A. Lyon氏(ジョージア工科大学化学科)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。
         



surfacepotentialcypher_2.jpg
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。
         



potential_2.jpg
Seナノワイヤーの表面電位イメージ
異なる場所での明確な電位の違いが表れているセレンナノワイヤーの表面電位イメージ。14.5μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:B. Gates氏(サイモン・フレーザー大学)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。
         



swnt-efm_2.jpg
カーボンナノチューブの形状像に
重ねたEFM位相イメージ

電極に取り付けたカーボンナノチューブの電気力顕微鏡(EFM)像(上)と電流電位曲線(下)。カーボンナノチューブは導電しており、ここではグランドに繋がっているので、EFM位相イメージは際立ったコントラストをみせています。イメージは色でEFM位相チャンネルを、ARgyleを用いて3D描画した表面は形状像を表しています。スキャンサイズ:5μm×2.5μm。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:Minot Lab(オレゴン州立大学)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。
         



duplexsteel_2.jpg
二相鋼の表面電位イメージ
フェライト相(明)とオーステナイト相(暗)の間の電位変化を表している表面電位イメージ。50μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:L. Belova氏(スウェーデン王立工科大学)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。
         

≫ピエゾ応答フォース顕微鏡
         

pfmairplane_2.jpg
PFM
ゾルゲルPZT薄膜のビットマップ電位リソグラフィー。ピエゾ応答フォース顕微鏡の振幅を3D形状像に重ねました。14.5μmスキャン。MFP-3D 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。
         



capacitorswitching_2.jpg
PZTのコンデンサのスイッチング
0.26μm PZT(Zr/Ti比率が20/80)白金上下電極のコンデンサ。MacroBuilderを用いて0.25Vステップの-3.5Vから+3.5VまでのDCバイアスオフセットを印加。イメージおよびヒストグラムは180°のスイッチング中の強誘電体ドメインの発展を表しています。内蔵のイメージのぶれ補正機構により、XYの位置を数nm以内に固定しています。2μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。
サンプル提供:Radiant Technology社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。
イメージのムービーはこちら
         



pztgreenblue_2.jpg
PZT
ピエゾ応答位相信号を三次元AFM形状像に重ねました。正方形のスキャンボックス領域は、+5V(中央にある青い内側のボックス)および-3V(外側の緑のボックス)のバイアス電圧を用いて、PZT表面に描かれました。イメージは導電性カンチレバーに交流電圧を印加しながらコンタクトモードでとりました。位相イメージはサンプル中の強誘電体の領域を示しています。16μmスキャン。MFP-3D 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。
         



pfmgrid_2.jpg
PFM信号をトップに配色した
LiNbO3サンプル

LiNbO3サンプルの3D表面形状にPFM信号を配色したイメージ。イメージはスイッチングスペクトロスコピーマッピングを行った後にとりました。グラフは個々のポイントで測定した、ヒステリシスループを示しています。4μmスキャン。MFP-3D 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。
         



redbloodcell_2.jpg
赤血球のPFMイメージ
左:赤血球の形状像。30μmスキャン。
右:左図でアウトラインを見て、Uとラベルした、個別の細胞の拡大図。応答信号を形状像に配色しました。2μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:B. Rodriguez氏およびS. Kalinin氏(オークリッジ国立研究所)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。
         



leadzirconium_2.jpg
形状図に重ねたPFM振幅および位相イメージ
チタン酸ジルコン酸鉛のPFM振幅チャンネルをAFMハイトに重ねたイメージ(左)および位相をAFMハイトに重ねたイメージ(右)。20μmスキャン。MFP-3D 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。
         



batio3_2.jpg
BaTiO3単結晶
(100)配向性BaTiO3単結晶(Castech Crystals社)のPFM振幅をAFM形状像に重ねたイメージ(左)および位相をAFM形状像に重ねたイメージ(右)。振幅および位相イメージはBaTiO3の90°と180°のドメインウォールを示しています。10μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。提供:V. R. Aravind氏、K. Seal氏およびS. Kalinin氏(オークリッジ国立研究所)、およびV. Gopalan氏(ペンシルベニア州立大学)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。
         



leadtitanate_2.jpg
チタン酸鉛膜
チタン酸鉛膜の垂直PFM振幅をAFM形状像に重ねたイメージ(左)およびPFM位相をAFM形状像に重ねたイメージ(右)。5μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:A. Gruverman氏とD. Wu氏(ネブラスカ大学リンカーン校)のご好意によります。サンプル提供:H. Funakubo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。
         



bstfilm_2.jpg
BST膜のベクタースキャンAFMイメージ
AFM形状像に重ねたBST膜のベクタースキャンPFMイメージ。1μmスキャン。カラーホイールで分極の局所的な方向を示しています。 (青/緑より暗い) シアン色の領域では主に膜面に垂直な分極を有しており、一方で、マゼンタブルーやライトグリーンの領域は主に膜の面内の分極を有している事を示しています。カラーマップの明度が応答の大きさに相当します。MFP-3D AFMでとりました。 イメージ提供:C. Weiss氏およびP. Alpay氏(コネチカット大学)、O. Leaffer氏、J. Spanier氏およびS. Nonnenmann氏(ドレクセル大学)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。
         



rd100_2.jpg
ゾルゲルPZTのPFMリソグラフィー
PFMリソグラフィーを用いてゾルゲルPZT薄膜に描いたR&D 100のロゴ。PFM位相イメージを三次元AFM形状像に重ねました。25μmスキャン。バンド励起により、Oak RidgeとAsylum Researchは2008年R&D100awardを受賞しました。MFP-3D 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。
         



solgelpzt_2.jpg
ゾルゲルPZT
部分的にヒステリシスループが測定、表示されたゾルゲルPZTサンプル(左に位相および振幅のループを示します)。スイッチング・スペクトロスコピー測定の後に、イメージングしています。デュアル共振周波数トラッキング(DART)の振幅イメージ(上)と位相イメージ(下)を示しています。3.5μmスキャン。スキャン。MFP-3D 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。
         



pzt4_2.jpg
PZT上での接触共振のチューン
反平行(180°)の方向を持つドメインにおいて、従来のPLLは共鳴から離れたPFM周波数でドライブしています。(左)反平行領域でのカンチレバー応答で、振幅(赤)および位相(青)。測定では、位相は反平行ドメイン上では、180°のオフセットがかかっています(左図の右側の曲線)。(右)オフ共振でドライブしているPFM位相信号。共振周波数から離れた位相信号ではノイズの増加が確認されることにご注意ください。この増加したノイズはイメージにも現れるでしょう。MFP-3D 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。
         



lithiumniobate_2.jpg
PPLN上のスイッチングの研究
ニオブ酸リチウムの反平行ドメインでの、共振周波数(A)(D)(G)、ピエゾ応答振幅(B)(E)(H)およびピエゾ応答位相イメージ(C)(F)(I)。(A)−(C)はネイティブドメイン構造、(D)−(F)は内因性ドメイン、(G)−(I)は±176Vでスイッチングされたドメイン((E)でマークされた位置)を表しています。イメージは、Wf=4kHz,Vac=66Vでとりました。周波数イメージにはフラトンをかけ、ライン間における接触半径の細かな変化を見えるようにしました。 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。
Reprinted with permission, Nanotechnology 18, 475504 (2007).
         



bifeo3_2.jpg
BFO のPFM イメージ
マルチフェロイック材料、BiFeO3ナノファイバーのPFM イメージ。1μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。Shuhong Xie氏(湘潭大学,中国)および Jiang Yu Li氏(ワシントン大学)との共同研究。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。
         



amyloidfibril_2.jpg
アミロイド原線維
BE-PFM技術を用いたマイカ上のアミロイド原線維(牛のインスリン)の液中イメージ。250nm×250nmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:G. L. Thompson氏、V. V. Reukov氏、 A. A. Vertegel氏およびM. P. Nikiforov氏(クレムソン大学生物工学科) 、S. Jesse氏およびS. V. Kalinin氏(オークリッジ国立研究所)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。
         



hspfmmovie_2.jpg
強磁性スイッチングの
ハイスピードPFM

この画像シーケンス(左から右、上から下)は、強誘電体メモリのin situ スイッチングを表した244枚の連続ハイスピードPFMイメージ(4μmスキャン)の動画から抜粋しました。この動画の前半は、測定の間、探針に正のDCオフセットのバイアスを印加しています。ピエゾ応答の位相を観測することで、今回の場合では白から黒へのコントラスト(180°分極の反転)にあたるナノスケールの強誘電体の分極の直接的な観測を可能にしました。動画の後半は、連続した負のDCバイアスを印加しており、そのため黒から白へのコントラストシフトがみられます。スイッチングのメカニズムは明らかに、このサンプルおよび測定条件に支配された核生成です。個々のイメージは6秒で得ました。MFP-3D AFMでとりました。 PZT膜提供:R. Ramesh氏(カリフォルニア大学バークレー校)のご好意によります。 HSPFM測定:N. Polomoff氏(コネチカット大学Huey AFM Labs)のご好意によります。 イメージのムービーはこちら
         



pztthinfilm_2.jpg
PZT膜の(001)ドメイン

PZT薄膜の(001)ドメイン。3.8μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。
イメージ提供:N. Polomoff氏およびB. D. Huey氏(コネチカット大学材料科学)のご好意によります。 サンプル提供:R. Ramesh氏(カリフォルニア大学バークレー校) 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。
         



ppln_2.jpg
PPLNのピエゾ応答フォース顕微鏡(PFM)ナノインデンテーション
MFP ナノインデンターによって得られたPPLNの振幅(左)および位相(右)イメージ。50μmスキャン。MFP-3D 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。
         



pplnscratched_2.jpg
MFPナノインデンターを用いたスクラッチテスト後のPPLNのPFMイメージ
ナノインデンターを用いて様々な荷重で意図的にスクラッチした後のPPLN表面形状像(左上)。左下のイメージはそれに対応する位相信号で、ドメイン構造を表しています。ドメイン境界が格子の変化を伴うスクラッチによって変形し、続いて局所的な分極率に影響を及ぼしています。右のイメージは3次元形状像の上に位相を重ねたより高解像度スキャンで、ドメイン構造でのゆがみの拡大図を示しています。10μmスキャン(左上、左下)。1μmスキャン(右)。MFP-3D 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。
         



collagen_2.jpg
コラーゲン繊維
コラーゲン繊維の形状(左)およびPFM位相(右)イメージ。1.4μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。
イメージ提供:D. Wu氏およびA. Gruverman氏(ネブラスカ大学リンカーン校)のご好意によります。 サンプル提供:G. Frantner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。
         



leadtitanatefilm_2.jpg
チタン酸塩の
水平および垂直PFMイメージ

チタン酸鉛薄膜の形状像(左)、水平PFM位相(中央)および垂直PFM位相(右)のイメージ。3μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。 イメージ提供:A. Gruverman氏およびD. Wu氏(ネブラスカ大学リンカーン校)ご好意によります。 サンプル提供:H. Hunakubo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。
         



dart_2.jpg
PZT薄膜CドメインのデュアルAC共振
トラッキング(DART)

チタン酸鉛薄膜のCドメインのDARTイメージ。5μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:D. Wu氏およびA. Gruverman氏(ネブラスカ大学リンカーン校)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。
         



pfmpztfilm_2.jpg
PZTコンデンサの高周波PFM
50nm Ptコンデンサ電極上の厚さ1μmのPZT薄膜のAFM形状像に重ねたPFM振幅(左)およびPFM位相イメージ(右)。上下電極間にバイアスを印加し、探針は電気的に絶縁してあります。周波数〜1MHz、5μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:K. Seal氏、S. Kalinin氏およびS. Jesse氏(オークリッジ国立研究所)、P. Bintachitt氏およびS. Trolier-McKinstry氏(ペンシルベニア州立大学)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。
         



leadtitantesdart_2.jpg
チタン酸鉛のデュアルAC共鳴
トラッキング(DART)

ドメインが現れているチタン酸鉛のDARTイメージ,振幅(左)および位相(右)。4μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。提供:Alexei Gruverman氏およびDong Wu氏(ネブラスカ大学)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。
         



bfo_2.jpg
BFO/LMSO/STO(001)薄膜
50nm BFO/LMSO/STO(001)の面内イメージの形状像に重ねたPFM振幅(左)およびPFM位相(右)。Uac = 2V,f = 25kHz。面内イメージはストライプ状のドメインを示しています。5μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:N. Balke氏(カリフォルニア大学バークレー校材料科学工学科)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。
         



relax_2.jpg
ゾルゲルの緩和解析
デュアルAC共鳴トラッキング(DART)を用いた安定なイメージングが緩和解析を可能にしました。このイメージ系列は約1.5時間に異なる間隔でとられたゾルゲルの緩和を示しています。3.5μmスキャン。MFP-3D 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。
         



pztcypher_2.jpg
PZT
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、三次元形状像の上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。
         



bifeo3-2_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。
         



beaverlogo_2.jpg
ゾルゲルPZT薄膜のリソグラフィー
ゾルゲルPZT薄膜のビットマップ電位リソグラフィー。ピエゾフォース顕微鏡の位相を振幅の上に重ねました。20μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。 イメージ提供:B. Gibbons氏(オレゴン州立大学)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。
         



gafeo3_2.jpg
GaFeO3薄膜
イットリア安定化ジルコニア緩衝ITO上における180nm GaFeO3薄膜のエピタキシャル成長。PFM振幅像を形状像に重ね合わせたもの(左)およびPFM位相像を形状像に重ね合わせたもの(右)。1.25µmスキャン。サンプル提供:Somdutta Mukherjee氏, Rajeev Gupta氏 および Ashish Garg氏(インド工科大学材料科学工学科,カンプル)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。
         



pvdf-trfenanomesa_2.jpg
PVDF
単一PVDF-TrFEナノメサのAFM形状像(左)、PFM振幅像を形状像に重ね合わせたもの(中央)およびPFM位相像を形状像に重ね合わせたもの。600nmスキャン。MFP-3D AFMでイメージングを行いました。イメージ提供:P. Sharma氏, T. Reece氏, S. Ducharme氏およびA. Gruverman氏(ネブラスカ大学)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。
         



pimnt_2.jpg
PIMNT単結晶
分極していない001-PIMNT単結晶のPFM振幅像をAFM形状像に重ね合わせたもの(左)およびPFM位相像を形状像に重ね合わせたもの(右)。1µmスキャン。Cypher AFMでイメージングを行いました。イメージ提供:Q. Li氏およびY. Liu氏(オーストラリア国立大学)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。
         



butterfly_2.jpg
PbTiO3上の電圧リソグラフィー
PbTiO3上のビットマップ電圧リソグラフィー。
PFM位相。10µm。MFP-3Dでイメージング。
イメージ提供:P. Sharma氏(ネブラスカ大学)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。
         



na4k2_2.jpg
NbO3
(K0.5,Na0.5) NbO3セラミックスのストライプドメインで形成された渦パターンのPFM位相像をAFM形状像に重ね合わせたもの。40µmスキャン。MFP-3D AFMでイメージングを行いました。サンプル提供:J. Yao氏(バージニア工科大学)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。
         

≫STM
         

stm_2.jpg
ITO
酸化インジウムスズのSTM。150nmスキャン。MFP-3D 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。
         



hopg_2.jpg
グラファイト原子
左:HOPGのオープンループSTMイメージ。5μmスキャン。Cypher AFMでとりました。
右:グラファイト原子がみえるクローズドループSTM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。
         



STMOverlay_2.jpg
SAMのSTM
高配列熱分解グラファイト上のオクタデコキシ磯フタル酸の自己組織化単分子膜STMイメージ。Cypher AFMでイメージングを行いました。15nmスキャン。サンプル提供:Matt Blunt氏(ノッティンガム大学)のご厚意によります。
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MFP3D-HOPG-STM_2.jpg
標準および拡張ZヘッドでのMFP-3Dの
原子分解能STM

走査型トンネル顕微鏡(STM)を使用してMFP-3Dでイメージングを行ったHOPG。両イメージは、フィルタをかけていない電流イメージで、HOPGの格子がクリアに解像されています。15µm MFP-3D Zヘッドでとったイメージ(左)は、拡張(40µm)ZレンジMFP-3Dヘッドでとったイメージ(右)に比べてより鮮明ですが、この拡張Zヘッドでもこのクオリティの原子分解能が可能であることは明らかです。両イメージとも5nmスキャン。
バイオのアプリケーションで、細胞接着や非常に高さのある細胞を見るような場合には、非常に大きなZレンジが必要です。そんな中で、アサイラム リサーチの拡張Zヘッドは他に類を見ないもので、このレンジを提供できるだけでなく、非常に高分解能なイメージングを異なるZスキャナと交換することなく提供します。
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≫電気化学
         

eccopper_2.jpg

(111)-texturedAu/Cr/ガラス上の電着銅結晶。5μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。提供:T. Ren氏およびK. Poduska氏(ニューファンドランド・メモリアル大学)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。
         



eczinc_2.jpg
亜鉛
多結晶真鍮上の亜鉛を含む硫酸塩の電着。5μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。提供:T. Ren氏およびK. Poduska氏(ニューファンドランド・メモリアル大学)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。
         



bismuthcrystalgrowth_2.jpg
ボロンドープダイヤモンド電極におけるビスマス結晶の成長
電着前のボロンドープダイヤモンド電極表面のAFMイメージ(左)および‐1.2Vでビスマスナノ粒子を120秒電着させた後のイメージ(右)。2.5μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:R. Compton氏(オックスフォード大学)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。
         



bismuthcrystalgrowth2_2.jpg
ボロンドープダイヤモンド電極におけるビスマス結晶成長
-1.2VでBiナノ粒子の電着がおきるBDD電極。イメージは10秒、20秒、80秒、120秒と電着時間を増加させた後にとりました。1.5μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。 イメージ提供:R. Compton氏(オックスフォード大学)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。
         



ni_2.jpg
Ni-BDD
ニッケルナノ粒子で修飾されたボロンドープダイヤモンド電極。20μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:R. Compton氏(オックスフォード大学)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。
         

≫インデンテーション
         

siiiconindent_2.jpg
シリコン
1μm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。
         



polymerscratch_2.jpg
ポリウレタン
インデントおよびスクラッチ。14μm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。
         



dentincircles_2.jpg
エナメル象牙質
象牙質(裂け目の左)とエナメル(右)のインデンテーション。個々のインデントの横線は裂け目の左右共に同じ力で得られています。70μmスキャン。サンプル提供:D. Wagner氏およびS. Cohen氏(ワイツマン科学研究所)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。
         



arstainless_2.jpg
ステンレス鋼のスクラッチ
コーナーキューブダイヤモンド探針を用いたスクラッチ。50μm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。
         



indenttip_2.jpg
コーナーキューブ探針の評価特性
図Aは新しいダイヤモンド探針のコーナーキューブを示しています。
図Bはダイヤモンド探針を示しています。
図Cは使用済み探針を示しています。
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kpolysilicon_2.jpg
Low K ポリシリコン
Low Kポリシリコン材料のインデントの列。12μmスキャン。
サンプル提供:M. Phillips氏(エスビーエー・マテリアルズ社)のご好意によります。
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musselfiber_2.jpg
ムール貝の繊維
硬さを調べるために保護コーティング領域にインデントを行った、ムール貝の閉殻筋の縦断面。サンプル表面の縦方向の溝から見られるように、摩耗試験も行いました。サンプル提供:N. Holten-Andersen氏およびH. Waite氏(カリフォルニア大学サンタバーバラ校)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。
         



polymerdent_2.jpg
ポリマー
初めに、Asylum Research ナノインデンターを用いて、Berkovich探針でインデンテーションを行い、その後シリコンAC240カンチレバーでACモードでイメージをとりました。750nmスキャン。Zスケールは20nmです。
イメージ提供:K. Van Vliet氏(マサチューセッツ工科大学)のご好意によります。
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nanoindent_2.jpg
酸化ケイ素
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pplnscratched_2.jpg
MFPナノインデンターを用いた
スクラッチテスト後のPPLNのPFM

ナノインデンターを用いて様々な荷重で意図的にスクラッチした後のPPLN表面形状像(左上)。左下のイメージはそれに対応する位相信号で、ドメイン構造を表しています。ドメイン境界が格子の変化を伴うスクラッチによって変形し、続いて局所的な分極率に影響を及ぼしています。右のイメージは3次元形状像の上に位相を重ねたより高解像度スキャンで、ドメイン構造でのゆがみの拡大図を示しています。10μmスキャン(左上、左下)。1μmスキャン(右)。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。
         



ppln_2.jpg
PPLNのピエゾ応答力顕微鏡(PFN)
ナノインデンテーション

MFP ナノインデンターによって得られたPPLNの振幅(左)および位相(右)イメージ。50μm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。
         



tipgraph_2.jpg
探針(Berkovich)面積関数の直接測定
探針(Berkovich)面積関数の直接測定は、深さ(AFM Zセンサーデータ、左)と接触面積(そのデータの数値積分、右)の間の関係を示しています。5μm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。
         



indentindiumtinoxide_2.jpg
酸化インジウムスズ
粒状材料は不連続な接触面をもち、接触面は材料物性の正確な評価のために測定する必要があります。酸化インジウムスズのイメージ。800nm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。
         



aluminumscratch_2.jpg
キューブコーナーダイヤモンド圧子を用いてMFPインデンターでスクラッチしたアルミニウムフィルム
20µmスキャン, 高さ300nm。MFP-3D AFMでイメージング。
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≫自己組織化
         

silicaparticles_2.jpg
シリカ粒子
シリカ粒子の層状集合。4.5μmスキャン。
MFP-3D AFMでとりました。
提供:Superb Misra氏(ロンドン自然史博物館)のご好意によります。
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coblockgrain_2.jpg
ブロック共重合体
球状マイクロドメインの最密格子中の自己組織化したブロック共重合体。高さデータ(明暗)の上に重ねた格子方向(カラー)は、結晶粒界および欠陥を示しています。16μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。
提供:M. Trawick氏(リッチモンド大学)のご好意によります。
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etchedsilicon_2.jpg
エッチングされたシリコン
自己組織化した2ブロック重合体のマスクから、シリコン内でエッチングされた窪みの位相イメージ。1μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。 提供:O. Gang氏(ブルックヘブン国立研究所)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。
         



au_insulin_2.jpg
ガラス上の配列したAuナノ粒子
三次元AFM形状像。ウエハーグレードの磨きガラス基板上の、12nm Auナノ粒子(NP)の450nmスキャン。初めに、吸着性の犠牲生体鋳型としてのインスリン繊維を用いて、NPを配列させています。続いて、繊維を低圧プラズマの照射によって取り除き、鋳型の位置にAuのNPを得ました。MFP-3D AFMでとりました。 イメージ提供:Shuchen Hsieh氏およびChiung-Wen Hsieh氏(国立中山大学、中華民国台湾省)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。
         



graphitedefect_2.jpg
臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB)
グラファイト上の欠陥を囲む、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。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。
         



cetyl_2.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。
         

≫結晶
         

selenite_2.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。
         



maclaren5_2.jpg
サファイア表面の原子ステップ
1400℃でアニール後の、原子ステップと不規則な欠陥をもつサファイア結晶のクリーンな表面。ステップは高さ約3Å。12μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。 サンプル提供:F. Watanabe氏のご好意によります。 イメージ提供:S. MacLaren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、拡大画像をご覧いただけます。
         



maclaren6_2.jpg
POM(ポリオキシメチレン)結晶
螺旋転位をもつポリオキシメチレン結晶。3μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。 イメージ提供:S. MacLaren氏およびJ. Kalish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、拡大画像をご覧いただけます。
         



magnetite_2.jpg
磁鉄鉱
1.75μmスキャン。MFP-3D 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。
         



nanocoke_2.jpg
ナノコーク
ACモードで得た、MgO基板上に成長した高さ50nm鉄テルル(FeTe)の2.5×2.5μmイメージ。MFP-3D AFMでとりました。 イメージ提供:Vincent Palumbo氏、Bryan Huey氏およびDonald Telesca氏(コネチカット大学)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。
         



mgosteps_2.jpg
MgOステップ
10μmスキャン。MFP-3D 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。
         



zeolite_2.jpg
ゼオライト
アルミノケイ酸ゼオライト結晶の螺旋転位。5μmスキャン。Zスケールは15nmです。MFP-3D AFMでとりました。 提供:マンチェスター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。
         



calcite_2.jpg
カルサイト
5×過飽和成長溶液中のカルサイト結晶の不完全ステップ成長。40μmスキャン。MFP-3D 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。
         



calcite2_2.jpg
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で行いました。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。
         



liquidcrystal_2.jpg
液晶
アミノプロピルシラトラン(APS)で修飾したシリコン基板上の液晶(LC)構造(メチル-2,3,6,7-テトラキス(ドデシルオキシ)ジベンゾ[a,c]フェナジン-11-カルボン酸塩)の形状像。初めに、円盤状のLC分子を濃度10−3Mになるようにベンゼンに溶かし、次にAPSがコートされたシリコン基板を浸しました。分子の配列および成長は、多くの要因、例えば分子内、分子間相互作用や溶媒効果、基板の影響などに依存します。AFMイメージは、結晶構造の成長の詳細な情報を与えます。液晶は最近、エレクトロルミネッセンスや太陽電池、光位相代替材料の様な応用技術の使用のために研究されています。MFP-3D AFMでとりました。 イメージ提供:S. Hsieh氏およびY. Liu氏(国立中山大学化学科およびナノテクノロジー研究開発センター、高雄、台湾)のご好意によります。
         



dendriticgrowth_2.jpg
白金ナノクラスターの樹枝状成長
7μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:S. MacLaren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、拡大画像をご覧いただけます。
         



crystalonepoxy_2.jpg
エポキシに埋まった
ヒドロキシアパタイトの結晶

30μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:S.-W. Lee lab(カリフォルニア大学バークレー校)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。
         



graphitestar_2.jpg
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。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、拡大画像をご覧いただけます。
         



hf-etchedmica_2.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。
         



gypsum_2.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。
         



siliconcarbide_2.jpg
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。
         



moonstone_2.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。
         



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。ハイトスケール: 1 Å。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。
         



calcitedefectssequence_2.jpg
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。
         



mos2_2.jpg
二硫化モリブデンのシングルステップ
高さ7.5Åのステップを持つシリコン基板に蒸着させたMoS2の単一層。イメージングはCypher AFMで行いました。イメージ提供:Andras Kis氏(ローザンヌ工科大学電気工学研究所)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。
         

≫磁気/データストレージ
         

pmr_2.jpg
垂直メディアレコーディング
面外磁化を持つ最密充填で垂直配列したビットが現れているSeagate Momentus 5400.3 160GBドライブの磁気力顕微鏡像。2μmスキャン。MFP-3D 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。
         



invar_2.jpg
インバー上のニッケル
機械加工されたインバーのニッケルコートされている部分の三次元形状像にMFM信号を重ねました。90μmスキャン。MFP-3D 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。
         



iomegazip_2.jpg
アイオメガZipドライブ
アイオメガZip1GBドライブ書込みヘッド。MFM位相信号を形状像の上に重ねました。20μm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。
         



mfm_2.jpg
VFMを用いて磁場を加えた
磁性ナノ粒子集合体

加える磁場を0から1,100 Oeまでスイッチした時、探針とサンプルの相互作用は、引力(明)から斥力(暗)、そして引力に戻るように変化しています。このイメージ系列を得る前に、サンプルには磁場−2,000 Oeを印加しました。5μm×10μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。 サンプル提供:G. Agarwal氏(オハイオ州立大学)のご好意によります。
         



mfmfmovie_2.jpg
VFMを用いて磁場を加えた
磁性ナノ粒子集合体

加える磁場を0から1,100 Oeまでスイッチした時、探針とサンプルの相互作用は、引力(明)から斥力(暗)、そして引力に戻るように変化しています。このイメージ系列を得る前に、サンプルには磁場−2,000 Oeを印加しました。5μm×10μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:G. Agarwal氏(オハイオ州立大学)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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dvdopticaldisk_2.jpg
DVD光ディスク
DVD上の窪みの16メガピクセルイメージ。80μmスキャン。MFP-3D 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。
         



chinlin_2.jpg
DVD記録
コンダクティブAFMでとったDVD記録マーク。コンダクティブAFMチャンネルを三次元AFM形状像に重ねました。5μmスキャン。提供:I. Lin氏(国立台湾大学物理学科)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。
         



valentines_2.jpg
DVD記録
コンダクティブAFMでとったDVD記録マーク。3μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。提供:I. Lin氏(国立台湾大学物理学科)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。
         



garnetmfm_2.jpg
ガーネット単結晶
MFMイメージ。72μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:三菱ガス化学社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。
         



mfm3_2.jpg
ハードディスク
20μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。
左:AFM3次元形状像。
中央:MFMイメージ。
右:ARgyleを用いて形状像の上に重ねたMFMデータチャンネル。
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magrelaxmovie_2.jpg
VFMでの磁気緩和
Hc近傍でのHDDメディアのMFMイメージ。磁場1,725 Oeを印加した1μmイメージ。MFP-3D 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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vfmvhs_2.jpg
VFMでの磁気緩和
左図:VHSテープの形状像。80μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。
中央図:0 OeでVHSテープに書き込まれたデータトラックのMFMイメージ。
右図:1400 OeでVHSトラックを消去しました。磁場の印加方向は右から左です。
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iomegavfm_2.jpg
ハードディスク
異なる磁場の存在下でのハードディスクのMFMイメージ。15μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。
         



ferrite_2.jpg
二相鋼
オーステナイト(二相ステンレス鋼)中のフェライトのMFM位相イメージ。20μmスキャン。MFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:L. Belova氏(スウェーデン王立工科大学)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。
         



mediascans_2.jpg
CD、DVD、ブルーレイディスク
製品のCD(左)、DVD(中央)、ブルーレイディスク(右)の直接比較。イメージは、大気中ACモードを用いて、同じスキャンパラメータ、解像度でとりました。10μmスキャン。MFP-3D 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。
         



sthmharddrivehead_2.jpg
HDD読み書きヘッドのSThM像
市販のハードドライブの読み書きヘッドの走査型熱顕微鏡(SThM)イメージ。SThMデータ(カラー)は高い熱伝導性を示す領域を暗く、表面の3次元形状像の上に重ねて表示しています。黄色とオレンジ色の間の温度の差は〜0.02℃。形状像では、研磨の線がはっきりと見えています。MFP-3D AFMでとりました。8.5μm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。
         



terfenol-d_2.jpg
VFMでのTerfenol-Dの
磁気ドメインの展開

磁化に対して垂直な面内VFM磁場下でのTerfel-DディスクのMFM位相イメージ。(a)2000 OeでとったMFM位相イメージと(b)その除去後のイメージ。(c)−2000 OeでとったMFM位相イメージと(d)その除去後のイメージ。磁場の方向は矢印で示しました。MFP-3D AFMでとりました。10μmスキャン。メージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。イメージ提供:Shuhong Xie氏(湘潭大学、中国)およびJiang Yu Li氏(ワシントン大学)のご好意によります。
         



degaussingdrive_2.jpg
ハードドライブの消磁
VFM2-Teslaを用いて〜0.5テスラの面内磁場で消磁させられた垂直メディアレコーディングハードディスク。MFP-3D 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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≫ソーラー
         

chargingrate_2.jpg
チャージングレート
ポリマーブレンド lmのチャージングレートイメージ。キシレンからスピンコートにより作製したF8BT/PFBが50:50 lmのAFM高さイメージ(左)。くぼんでいる領域はPFB過剰です(lm厚さ:90nm)。(右)左のイメージの各ポイントで光誘起チャージングの指数関数時間定数の逆数をプロットすることにより得られたEFM光誘起チャージングレートマップ。暗いリングは遅いチャージングの領域を示しています。MFP-3D 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。 イメージ提供:D. Coffey氏およびD. Ginger氏(ワシントン大学)のご好意によります。参照:13 August 2006; doi:10.1038/nmat1712。
詳しい情報はこちらをご覧ください。
         



bicrystal_2.jpg
CuInSe2双結晶
エピタキシャル成長したCuInSe2の結晶粒界。隣接する粒子は2つの異なる結晶方位であり重要な形態的相違をみせています。MFP-3D 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。
イメージ提供:A. J. Hall氏(イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校、AVS Art-Zoneコンテスト準優勝)のご好意によります。
         



polymerfilm_2.jpg
ポリマー薄膜
フラーレンでキャップした共役ポリマー薄膜の形状(a)および光電流(b)イメージ。ポリマーはナノファイバー中に自己組織化します。白色光照射下での0Vで得た光伝導性AFMはファイバーから高光電流の発生を示しています。MFP-3D 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。
イメージ提供:D. Kamkar氏およびT. -Q. Nguyen氏(カリフォルニア州サンタバーバラ校)のご好意によります。
         



untexturedsolar_2.jpg
ソーラーウェハー(Untextured)
太陽電池用シリコンウェハー(Untextured)。70μmスキャン。MFP-3D 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。
         



texturedsolar_2.jpg
ソーラーウェハー(Textured)
太陽電池用シリコンウェハー(Textured)。60μmスキャン。MFP-3D 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。
         

≫ナノチューブ/ナノワイヤー/ナノシート/ナノ粒子
         

nanotube_2.jpg
カーボンナノチューブ
グラファイトの単原子ステップ上の単層カーボンナノチューブ(SWCNT)。1.45μmスキャン。MFP-3D 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。
         



cnt_2.jpg
カーボンナノチューブ中の電子輸送
カーボンナノチューブを2本の配線間につなぎ、下のラインだけにバイアスを印加したイメージ。1.8μmスキャン。MFP-3D 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。
         



quartznanotubes_2.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。
         



nanowire3_2.jpg
ナノワイヤ
2本にのみバイアスした、3本のナノワイヤ。この3次元像は形状データに重ねて導電性を示しています。1.5μmスキャン。MFP-3D 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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カーボンナノチューブの形状像に重ねたEFM位相イメージ
電極に取り付けたカーボンナノチューブの電気力顕微鏡(EFM)像(上)と電流電位曲線(下)。カーボンナノチューブは導電しており、ここではグランドに繋がっているので、EFM位相イメージは際立ったコントラストをみせています。イメージは色でEFM位相チャンネルを、ARgyleを用いて3D描画した表面は形状像を表しています。スキャンサイズ:5μm×2.5μm。MFP-3D AFMでとりました。サンプル提供:Minot Lab(オレゴン州立大学)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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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。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。
イメージ提供:Andras Kis氏(スイス連邦工科大学)のご好意によります。
サンプル提供:M. Benameur氏(スイス連邦工科大学)のご好意によります。
         



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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 Liu教授(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))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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エンジニアリングナノ電子デバイス
典型的なCNT FETの‘空中停止パス’顕微鏡データ。
(a) dc-EFM(Vsd =20mV, Vbg = 0V, Vtip = 5 V, 高さ= 20nm)。カラースケールはカンチレバーの位相応答を示しています。
(b) ac(交流)-EFM(Vsd = 100mV @ 63 kHz, Vbg = 0V, Vtip = 2V, 高さ= 20nm)。カラースケールはカンチレバーの振幅応答を示しています。
(c) SGM(Vsd = 20mV, Vbg = 0V, Vtip = 5V, 高さ= 20nm)。カラースケールはデバイスを貫ぬく電流の変化ΔIsdを示しています。
(d) 探針変調SGM(Vsd = 20mV, Vbg = 0V, Vtip = 5V, 高さ= 20nm)。カラースケールはカンチレバーの基本周波数における電流変化ΔIsd,acを示しています。
データ提供:J. Prisbrey氏, J. Park氏, K. Blank氏, A. Moshar氏およびE. Minot氏, "Scanning Probe Techniques for Engineering Nanoelectronic Devices", アサイラム・リサーチ アプリケーションノート。
こちらもご参照ください。
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自己組織化ナノドット
シリコン基板上の自己組織化ナノドット(SAND; Self-assembled nanodots),2µm スキャン。ナノドットの高さは〜4 nm。イメージはMFP-3D AFMでとりました。イメージ提供:Shuchen Hsieh氏および Chiung-Wen Hsieh氏(國立中山大學,台湾)
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カーボンナノチューブ
触媒粒子群から出現しているカーボンナノチューブおよびそのバンドル。5µスキャン。提供:Scott MacLaren氏 (イリノイ大学アーバナ-シャンペーン校,シニアリサーチサイエンティスト)
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≫デュアルAC
         

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グラファイト
デュアルACモードは、ACイメージングモードで使用されている基本波の振幅や位相信号とは、顕著に異なるコントラストを示しています。このグラファイトの10μmスキャンでは、“A”は2次モード(デュアルAC)振幅イメージ、“B”は基本波の振幅、“C”は基本波の位相、そして“D”は形状イメージです。2次モード振幅は他のチャンネルでは見ることのできない、際立ったコントラストを示しています。MFP-3D 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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ZnO
このZnOの1μmスキャンでは、“A”は2次モード(デュアルAC)振幅イメージ、“B”は基本波の振幅、“C”は基本波の位相、そして“D”は形状イメージです。2次モード振幅は他のチャンネルでは見ることのできない、際立ったコントラストを示しています。MFP-3D 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。
3Dイメージはこちら
         



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T型コラーゲン
T型コラーゲンの、AFM形状像の上に重ねた基本波共振位相データ(左)と2次モード位相データ(右)の対照比較。赤矢印は、基本波共振のコントラストではみられませんが、2次共振エネルギーを吸収する浮遊している繊維を示しています。ガラス基板(青矢印)上にコンタミネーションの斑点(緑矢印)があります。2次モード位相は、斑点とガラスとの間に1次では現れない顕著な差異を示しています。4μmスキャン。MFP-3D 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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シリコン上のコンタミネーション
形状像の上に重ねた基本波共振モード位相(左)と2次の共振モード振幅(右)。20μmスキャン。MFP-3D 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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ZnOの3Dイメージ
三次元形状像の上に重ねた基本波共振モード位相(左)と2次共振モード(デュアルACモード)振幅。1μmスキャン。MFP-3D 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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ENR-BR
エポキシ化天然ゴム(ENR1; epoxied natural rubber)およびポリブタジエンゴム(BR; butadiene rubber)の形状像の上に重ねた、2次共振モード位相イメージ。3μmスキャン。イメージ上の暗いエリアは2次モード位相周波数のイメージを取得する際にのみ現れ、サンプルの弾性に関係しています。MFP-3D AFMでとりました。 提供:S. Cook氏(TARRC; Tun Abdul Razak Research Centre, UK)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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DNA
DNAの(1)形状像、(2)基本波の振幅イメージ、(3)基本波の位相イメージ、(4)バイモーダルデュアルACの2次モード振幅イメージ。75μmスキャン。MFP-3D 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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ワックス
複数の組成からなるサーフワックスの、バイモーダルデュアルAC2次モード振幅イメージ(左)と基本波位相イメージ(右)。それぞれ表面形状イメージ上に重ねて描かれています。バイモーダルデュアルACイメージではコントラストが高く、基本波の位相では相対的にコントラストが低い様子が見えています。4μmスキャン。MFP-3D 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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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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グラファイト
異なるイメージングモードで得たグラファイトのイメージA‐D(左)と、AFM3次元形状像に重ねたバイモーダルデュアルAC2次モード振幅イメージ(右)。30μmスキャン。MFP-3D 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。
         

≫ナノ構造
         

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FIBで彫刻加工されたMgO
集束イオンビームシステムで彫刻加工、そしてアニールし、湾曲面を広範囲にファセッティングしたMgO結晶表面。5μmスキャン。MFP-3D 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。提供:S. MacLaren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。
         



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MgO結晶表面
集束イオンビームシステムで彫刻加工、そしてアニールし、湾曲面を広範囲にファセッティングしたMgO結晶表面。上面はシングルおよびダブル原子ステップに覆われています。20μmスキャン。MFP-3D 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。
イメージ提供:S. MacLaren氏およびK. Ohmori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。
         



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Si基板のナノパターン
このパターンのマスクは、ドロップキャスト法により、2μmポリスチレン球のコロイド懸濁液からミリメーター以上のサイズの欠陥のない六方最密充填の単分子層を清浄なSi上に作ることにより作成しました。マイクロスフェア間の空洞の三角形のパターンにはフッ化物イオンがエッチングのために使われています。マスク用の球を除去するとはっきりした穴のパターンが残ります。この後に続く微細作成の工程では、これらの穴に金属が満たされ、光電場増強や分光応用のためのナノ“避雷針”の大きなパターンを持つ平滑な基板を得られます。10μmスキャン。MFP-3D 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。
イメージ提供:S. MacLaren氏およびM. Graca氏(イリノイ大学アーバン・シャンペーン校)のご好意によります。
         



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イオンスパッタリングされた炭化ケイ素
スパッタリングされた炭化ケイ素上の円錐形成を含む従来のイオンビーム。元の表面上の不純物が、入射イオンの照射から緩やかな円錐成長を引き起こしています。円錐に反射したイオンはさらに深い溝を掘るか、ベースの周りに堀をつくります。MFP-3D 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。
イメージ提供:S. MacLaren氏(イリノイ大学アーバン・シャンペーン校)のご好意によります。
         



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AFM誘導のナノ粒子ネットワークの
粗大化

1μm四方のナノ粒子ネットワークの表面プロットのイメージ。イメージの上半分は8時間以上にわたって、AFMでスキャンを繰返しました。一方下半分はこのイメージを維持するために一度だけスキャンしました。この技術は、ナノ粒子構造物の長さスケールを直接制御するために使うことができます。MFP-3D 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。
イメージ提供:M. Blunt氏およびP. Moriarty氏(ノッティンガム大学)のご好意によります。
         



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光共振器
5μmスキャン。MFP-3D 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。
サンプル提供:A. Kumar氏のご好意によります。
         



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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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シリコン上のチタン薄膜パターンコンタクト共振イメージ
標準サンプルは、シリコン基板上に高さ200nmのチタンの凹凸パターンがあり、DARTコンタクト共振モードでイメージングを行いました。イメージは弾性モジュラス(Si 〜 165 GPa, Ti 〜 110-125 GPa)を形状像に重ねたものです。Cypher S AFMに搭載したblueDrive™フォトサーマルカンチレバー励振を使用してコンタクト共振イメージングを行いました。25µm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。

         

≫その他
         

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サンドペーパー(2500番)
MFP-3D拡張ヘッドを使ってスキャンしたサンプルです。この新型ヘッドにより、より高さのある特徴を有するサンプルに対してZ方向で40μmのレンジまでスキャンできます。このサンプルはZ方向で19μmのレンジを必要としました。90μmスキャン。MFP-3D 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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水滴
へき開直後のマイカ表面上の水滴。10μmスキャン。MFP-3D 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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Ni-Tiフィルム
マグネトロン共スパッタリングで成膜させたNi-Tiフィルム。2μmスキャン。MFP-3D 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。
イメージ提供:R. Martins氏(リスボン新大学, ポルトガル)のご好意によります。
         



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融解銅の衝突を受けたシリコン表面
宇宙船のイオンスラスタの排気から融解銅小滴の衝突を受けたシリコン表面。25μmスキャン。MFP-3D 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。
提供:S. MacLaren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。
         



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マヤの繊維
古代マヤの絵画から抽出された青色顔料の主成分としてのパリゴルスカイトの繊維。4μm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。
イメージ提供:M. Espinosa氏(メキシコ国立原子力研究室、メキシコシティー)のご好意によります。
         



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カプトンテープ
カプトンテープ。25μmスキャン。MFP-3D 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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Fe/Al薄膜上の周期構造
レーザー干渉金属学によって作製したガラス基板上のFe(30nm)/Al(120nm)金属薄膜の周期構造。サンプルには3本のレーザービームによる干渉パターンを照射しました。レーザー平面波を照射することにより、この構造はレーザービームの巨視的な直径の方へ進むことができ、それゆえ技術的な妥当性の大きさを伴って、表面の高速な機能化を可能にします。20μmスキャン。MFP-3D 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。
イメージ提供:A. Lasagnisi 氏(ザールランド大学機能材料学部材料科学科,ドイツ)のご好意によります。
         



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多孔質酸化アルミニウム
アルマイトの多孔質表面。3μmスキャン。MFP-3D 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。
提供:S. MacLaren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。