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【2020年版】走査型プローブ顕微鏡 メーカー2社・3製品一覧

走査型プローブ顕微鏡のメーカー2社・3製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


走査型プローブ顕微鏡とは

走査型プローブ顕微鏡(SPM)は、針のような鋭いプローブで試料の表面の凹凸を観察することができ、最も分解能が高いクラスの顕微鏡です。
理論分解能は水平方向で0.14㎚、垂直方向は0.5Å程度で原子レベルの観察ができます。
大気中、液体中でも使用できることが強みですが、試料表面を清浄化するため高真空下で用いられることが多くあります。
走査型プローブ顕微鏡といっても種類がさまざまあり、走査型トンネル顕微鏡(STM)、原子間力顕微鏡(AFM)などがあります。

走査型プローブ顕微鏡の使用用途

走査型プローブ顕微鏡は非常に微細な数㎚程度の表面を観察できますので、半導体やガラス、液晶などの表面状態の観察や粗さの測定に利用されています。
例えば、シリコン単結晶の原子配列や、有機化合物のフェニル基も観察できます。
また、微生物や細菌、生体膜といった生体試料のDNAの観察や操作が可能です。
走査型プローブ顕微鏡は1980年代に開発された新しい顕微鏡ですが、原子レベルの観察技術の発展はめざましく、摩擦や粘弾性、表面電位を測定できる機種も開発されており、どんどん用途が広がっています。

走査型プローブ顕微鏡の原理

走査型プローブ顕微鏡の中でよく利用される原子間顕微鏡(AFM)と走査型トンネル顕微鏡(STM)について説明します。
細い針のようなプローブの先端が試料表面をスキャンすることにより、非接触で画像や位置情報を取得しています。
プローブが細く、原子レベルのスキャンを行うため凹凸が激しすぎたり、大きすぎる試料の測定には向いていません。

  • 走査型トンネル顕微鏡(STM)
    プローブからトンネル電流を流して試料との距離を測り、針が1㎚程度の一定距離を保って走査することによって表面の凹凸を記録し、画像として観察することができます。
    プローブの先端と試料に電流を流すので、絶縁体の試料は観察できません。
  • 原子間顕微鏡(AFM)
    プローブと試料表面の微細な原子間力の違いを測定し、走査することで表面観察しています。
    有機物や無機物に関係なく、絶縁体や生体試料でも観察できることから、広い用途で利用されています。
    AFMの技術を応用して摩擦力や粘弾性、誘電率、表面電位を測定する多彩な機種が開発されています。

参考文献

https://www.jeol.co.jp/science/spm.html#:~:text=SPM%20%E3%81%AF%E4%B8%BB%E3%81%AB%E8%A9%A6%E6%96%99,%E3%82%82%E5%88%A9%E7%94%A8%E3%81%95%E3%82%8C%E3%81%A6%E3%81%84%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82

走査型プローブ顕微鏡のメーカー情報

走査型プローブ顕微鏡のメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 株式会社島津製作所
  2. 2 株式会社日立ハイテク

設立年の新しい会社

  1. 1 株式会社日立ハイテク
  2. 2 株式会社島津製作所

歴史のある会社

  1. 1 株式会社島津製作所
  2. 2 株式会社日立ハイテク

走査型プローブ顕微鏡のメーカー2社一覧


走査型プローブ顕微鏡の3製品一覧

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