atomic force microscope

atomic force microscopeは、ナノテクノロジーや材料科学の分野で不可欠な計測機器です。光学顕微鏡のように光を用いるのではなく、物理的な探針で表面をなぞることで形状を把握するため、光の回折限界を超えた極めて高い分解能を持つことが最大の特徴です。

走査型プローブ顕微鏡との関係

この装置は、より広義なカテゴリーであるscanning probe microscope（走査型プローブ顕微鏡）の一種です。例えば、scanning tunneling microscope（走査型トンネル顕微鏡）は試料に導電性が求められますが、atomic force microscopeは試料と探針の間に働く原子間力を利用するため、絶縁体を含むあらゆる物質の表面を観察できるという汎用性の高さがあります。

実用的な運用上の注意

実際の運用では、探針が試料表面に接触して損傷させるリスクがあるため、接触モードだけでなく、探針を振動させて表面に触れる時間を最小限に抑える非接触モードやタッピングモードが使い分けられます。これにより、柔らかい生物試料などの壊れやすい対象物でも、原子レベルでの詳細な構造解析が可能になります。