AFM(原子間力顕微鏡)とは
原子間力顕微鏡（AFM: Atomic Force Microscope）は、先端の鋭い探針（カンチレバー）で試料表面をなぞるように走査し、表面形状や物性を高分解能で測定する装置です。
カンチレバーの微細な変位をレーザーとフォトダイオードで検出することで、1nm（ナノメートル）以下という極めて高い垂直分解能を実現します。
AFMで可能な測定項目
AFMは高さ方向（凹凸）の測定において、レーザー顕微鏡や白色干渉計と比較されることが多く、極めて高いナノレベルの垂直分解能を有する測定手法です。
さらに、「弾性率」や「凝着力」といった材料の機械的・物理的特性評価にも用いられます。
AFMによる小型引張ステージの活用
AFM×小型引張ステージによる観察
AFMと 引張ステージと組み合わせることで、試験力(引張荷重)を加えた状態での測定・観察 ができるようになります。
ゴムの変形・結晶の解析
ゴム材料の評価では、卓上の引張試験機とデジタル画像相関法（DIC）を用いた歪み分布の研究などが行われています。
AFMと引張ステージを活用すれば、分子レベルの挙動解析が可能になります。引張荷重下での、分子鎖が配向し結晶構造が形成されるひずみ誘起結晶化の観察など、より微視的なメカニズムの観察が可能になります。
適応事例
本評価手法は、ゴム材料に限らず、各種高分子材料、半導体関連材料など幅広い分野で活用が進んでおり、材料強度や破壊メカニズム解明のための技術として注目されています。
小型引張ステージ 「 ISLシリーズ 」の特徴
弊社のISLシリーズは、AFMに限らず多様な解析装置と組み合わせることができます。
- コンパクト設計
- コンパクト設計 （約140mm×110mm×35mm）で、AFMの他、SEM（走査電子顕微鏡）、ラマン分光装置、デジタルマイクロスコープなど、限られたスペースの試料台へ容易に搭載可能です。
- In-situ解析
- 試験力(荷重)下での材料の分子レベル変化をリアルタイムに捉え、材料評価に活用できます。
- 日本製
- 日本国内で設計、製造しているので購入した後のサポートも安心です。
- 試料形状や評価内容に応じた特注品対応が可能です。
まとめ
小型引張ステージ「ISLシリーズ」は、各種計測装置と組み合わせて使用することで、従来手法では捉えきれなかった分子レベルの材料の微細構造の変化を明らかにし、幅広い研究分野で活用されています。
試験内容や試料形状に応じた特注対応も可能です。お気軽にお問い合わせください。
引張ステージ ISLシリーズの紹介の詳しい内容は、別のサイトをご覧ください。
小型引張ステージを使った活用事例を無償でダウンロードできます。是非、ご活用ください。
秋永 広幸(監修)、泰 信宏(編著) : 走査型プローブ顕微鏡入門 : 株式会社オーム
梁 暁斌 東京科学大学 物質理工学院 : Microscopic mechanisms of crosslinked isoprene rubber deformation behavior and strain-induced crystallization study by atomic force microscopy : Polymer 317 (2025)