PiFM ナノスケール赤外分光イメージング装置 [光誘起力顕微鏡]

Molecular Vista

世界最高の空間分解能 AFM-IR 装置 [空間分解能<10nm]

世界最高の空間分解能 AFM-IR 装置 [空間分解能<10nm]

  • 空間分解能10nmのケミカルイメージング(サンプルの種類を問わず)
  • 最表面のみの情報を取得(深い部分のシグナルは検出せず)
  • サンプルを切片化する必要はありません、ブロック状のサンプルでも空間分解能に影響なし
  • 全ピクセルでスペクトルを取得する高速hyPIR™イメージング機能搭載
  • ダイポールフォースを検出しているためバックグラウンドノイズなし

 

次世代AFM-IR技術、PiFM(Photo-induced force microscope; 光誘起力顕微鏡)を採用した、現在最も先進的なナノスケール赤外分光装置です。
レーザ光をサンプルとAFMチップ先端に照射し、レーザ光に対するサンプルの応答(ダイポール力)をAFMカンチレバーで検出します。ノンコンタクトモードで動作するため、サンプルへのコンタクトはありません。また、高速でのスペクトル取得(1点当たり0.1秒)が可能です。この特徴を生かした、視野内の全ピクセルでスペクトルを取得するhyPIR™イメージングモードは、未知の試料の分析に大きな力を発揮します。

測定原理

PiFMはAFMとレーザー光を組み合わせた測定手法です。
試料とAFMチップに特定波長のレーザー光を照射したとき、その光波長に特に反応 (誘起) する特定の材料があります。その誘起された材料と誘起されたAFMチップを近づけることにより、材料の相互作用が検出されます。

高分子試料とAFMチップ間に働く力の領域が非常に狭く (<10nm)、高分解能の化学イメージ (空間分解能<10nm) と高分解能のスペクトル(分解能 <1cm-1) が取得できます。
この誘起力をAFMで検知することで、AFM像だけでなくケミカルイメージングをナノレベルで高精度、高分解能に観察することができます。

ギャラリー

PiFMの動作原理
PS/PMMAブロックコポリマーナノケミカルイメージング
マイカ上の、厚さ2nmのDNA折り紙。PiFMシグナルは、わずか2nmの厚さだけで大幅に減衰するため、DNAの下のマイカは暗くコントラスト表示される。
PiFMシグナルの強度は、層の数に対応します。
SDIB(ポリマー)とpDEGDA(薄膜)を埋め込み、断面を観察した結果。点1~19まで、材料をまたぐようにしてポイントスペクトルを取得。ポイント間の距離は12.5nm。ポイント間でスペクトルのピークが徐々に変化していることがわかる。
半導体材料、SiO2とSiGeのイメージング。歪みシリコンの部分はスペクトルが変化している(SiO2;明るい赤部分、歪みシリコン:暗い赤色部分)
PS-PMMAビア構造。ビア構造を横断する断面プロファイル(PSシグナル)で、PMMA領域での信号の減衰を確認できる。(分解距離=約7.4nm)

 

TOPに戻る