ナノワールド
ナノはギリシャ語で「小人」を意味し、10-9分の1を表す接頭語に相当します。 したがって、1ナノメートルは10億分の1メートルであり、分子間力や量子効果が働く長さのスケールである。 原子の大きさは、りんご1個分、地球1個分と考えるとわかりやすいでしょう。
原子間力顕微鏡（AFM）の原理
– 表面センシング AFMは、非常に鋭い先端を持つカンチレバーを使って、試料表面を走査することができます。 先端が表面に近づくと、表面と先端の間の近距離の引力によって、カンチレバーは表面に向かってたわむ。
– 検出方法
レーザービームを用いて、カンチレバーの表面への偏向や表面からの偏向を検出する。 入射ビームをカンチレバーの平らな頂部で反射させると、カンチレバーのたわみによって反射ビームの方向がわずかに変化する。 この変化を追跡するために、位置検出用フォトダイオード(PSPD)を使用することができる。
– イメージング
AFMは、カンチレバーを目的の領域上で走査することにより、試料表面の形状を画像化する。 試料表面の隆起や沈降はカンチレバーのたわみに影響を与え、このたわみをPSPDがモニターする。 AFMは、レーザーの位置を一定に保つために、表面上のチップの高さを制御するフィードバックループを用いることで、表面の特徴の正確なトポグラフィーマップを作成することができる
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