JP2000258331A - 摩擦力検出用カンチレバー - Google Patents
摩擦力検出用カンチレバーInfo
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- JP2000258331A JP2000258331A JP11063353A JP6335399A JP2000258331A JP 2000258331 A JP2000258331 A JP 2000258331A JP 11063353 A JP11063353 A JP 11063353A JP 6335399 A JP6335399 A JP 6335399A JP 2000258331 A JP2000258331 A JP 2000258331A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摩擦力検出用カンチレバーを、曲げ剛性に影
響を与えることなくねじり剛性を向上させ、ねじり変形
の影響を受けないで摩擦力を検出可能にする。 【解決手段】 被験試料１の表面に対して垂直に向く複
数枚の平行な板ばね３を間隔を置いて互いに対向配置す
ることによりカンチレバー本体２を構成する。その基端
をベース７に固定し、カンチレバー本体２の先端部分を
ブロック状をなすヘッド４により結合する。そのヘッド
４の試料１側に向いている面にプローブ５を設け、ヘッ
ド４上に、位置により変位検出用のレーザー光Ｌの反射
角度を異にする反射面６を設ける。
響を与えることなくねじり剛性を向上させ、ねじり変形
の影響を受けないで摩擦力を検出可能にする。 【解決手段】 被験試料１の表面に対して垂直に向く複
数枚の平行な板ばね３を間隔を置いて互いに対向配置す
ることによりカンチレバー本体２を構成する。その基端
をベース７に固定し、カンチレバー本体２の先端部分を
ブロック状をなすヘッド４により結合する。そのヘッド
４の試料１側に向いている面にプローブ５を設け、ヘッ
ド４上に、位置により変位検出用のレーザー光Ｌの反射
角度を異にする反射面６を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）を利用した摩擦力顕微鏡（ＦＦＭ）におい
て、摩擦力測定あるいは摩擦力分布測定のために用いる
摩擦力検出用カンチレバーに関し、特に、任意の摩擦力
検出感度の設定、高精度の摩擦力分布測定、試料に接触
するプローブ先端部分の不変の接触点を実現できるよう
にした摩擦力検出用カンチレバーに関するものである。
（ＡＦＭ）を利用した摩擦力顕微鏡（ＦＦＭ）におい
て、摩擦力測定あるいは摩擦力分布測定のために用いる
摩擦力検出用カンチレバーに関し、特に、任意の摩擦力
検出感度の設定、高精度の摩擦力分布測定、試料に接触
するプローブ先端部分の不変の接触点を実現できるよう
にした摩擦力検出用カンチレバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の摩擦力検出用カンチレバーは、通
常、図５に示すように、ＦＦＭのベース部分に取り付け
るカンチレバー本体１１を単一の板ばね構造とし、その
カンチレバー本体１１の先端にプローブ１２を取り付け
ている。このような従来のカンチレバーでは、試料１０
の形状やフォーカスカーブを測定するときに支配的な因
子となる曲げ剛性と、摩擦力を測定するときに支配的な
因子となるねじり剛性を独立に設定することができない
ため、フォーカスカーブを考慮した摩擦力測定を行うと
きには、測定できる摩擦力の大きさに制限があった。
常、図５に示すように、ＦＦＭのベース部分に取り付け
るカンチレバー本体１１を単一の板ばね構造とし、その
カンチレバー本体１１の先端にプローブ１２を取り付け
ている。このような従来のカンチレバーでは、試料１０
の形状やフォーカスカーブを測定するときに支配的な因
子となる曲げ剛性と、摩擦力を測定するときに支配的な
因子となるねじり剛性を独立に設定することができない
ため、フォーカスカーブを考慮した摩擦力測定を行うと
きには、測定できる摩擦力の大きさに制限があった。
【０００３】また、摩擦力の検出感度を向上させようと
すると、ねじり剛性を下げる必要があり、この場合、図
６に示すように、試料１０がプローブ１２に対して矢印
Ｘ方向に相対移動したときに、ねじり変形によりプロー
ブ１２の先端位置が変化してしまい、正確な摩擦力分布
測定が困難であった。さらに、ねじり変形により、プロ
ーブ１２が試料１０に接触する位置が変化してしまい、
常に同一条件での測定ができなかった。
すると、ねじり剛性を下げる必要があり、この場合、図
６に示すように、試料１０がプローブ１２に対して矢印
Ｘ方向に相対移動したときに、ねじり変形によりプロー
ブ１２の先端位置が変化してしまい、正確な摩擦力分布
測定が困難であった。さらに、ねじり変形により、プロ
ーブ１２が試料１０に接触する位置が変化してしまい、
常に同一条件での測定ができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解消するためになされたもので、その技術的課題
は、基本的には、カンチレバー本体の曲げ剛性に影響を
与えることなくねじり剛性を向上させ、ねじり変形の影
響をほとんど受けない状態で摩擦力を検出できるように
した摩擦力検出用カンチレバーを提供することにある。
また、本発明の他の技術的課題は、任意の摩擦力検出感
度の設定、高精度の摩擦力分布測定、試料に接触するプ
ローブ先端部分の不変の接触点を実現できるようにした
摩擦力検出用カンチレバーを提供することにある。
問題を解消するためになされたもので、その技術的課題
は、基本的には、カンチレバー本体の曲げ剛性に影響を
与えることなくねじり剛性を向上させ、ねじり変形の影
響をほとんど受けない状態で摩擦力を検出できるように
した摩擦力検出用カンチレバーを提供することにある。
また、本発明の他の技術的課題は、任意の摩擦力検出感
度の設定、高精度の摩擦力分布測定、試料に接触するプ
ローブ先端部分の不変の接触点を実現できるようにした
摩擦力検出用カンチレバーを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の摩擦力検出用カンチレバーは、被験試料の表
面に対して垂直に向く複数枚の互いに平行な板ばねを、
間隔を置いて対向配置し、それらの板ばねの両端を相互
に拘束することによりカンチレバー本体を構成し、その
基端を摩擦力顕微鏡に取り付けたベースに固定可能にす
ると共に、それらのカンチレバー本体の先端部分にブロ
ック状をなすヘッドを設け、そのヘッドの試料側に向い
ている面にプローブを設け、ヘッド上に、位置により変
位検出用のレーザー光の反射角度を異にする反射面を設
けたことを特徴とするものである。
の本発明の摩擦力検出用カンチレバーは、被験試料の表
面に対して垂直に向く複数枚の互いに平行な板ばねを、
間隔を置いて対向配置し、それらの板ばねの両端を相互
に拘束することによりカンチレバー本体を構成し、その
基端を摩擦力顕微鏡に取り付けたベースに固定可能にす
ると共に、それらのカンチレバー本体の先端部分にブロ
ック状をなすヘッドを設け、そのヘッドの試料側に向い
ている面にプローブを設け、ヘッド上に、位置により変
位検出用のレーザー光の反射角度を異にする反射面を設
けたことを特徴とするものである。
【０００６】上記摩擦力検出用カンチレバーにおいて
は、変位検出用のレーザー光の反射面を円筒面形状の突
部またはくぼみ等によって形成することができ、また、
摩擦力顕微鏡のベースに取り付けるカンチレバー本体の
基端に、上下方向の変位に対して任意のばね定数を与え
る単一板の板ばねまたは平行板ばねを介在させることが
できる。
は、変位検出用のレーザー光の反射面を円筒面形状の突
部またはくぼみ等によって形成することができ、また、
摩擦力顕微鏡のベースに取り付けるカンチレバー本体の
基端に、上下方向の変位に対して任意のばね定数を与え
る単一板の板ばねまたは平行板ばねを介在させることが
できる。
【０００７】上記構成を有する摩擦力検出用カンチレバ
ーは、試料がプローブに対して相対的に横方向に動いた
とき、プローブに摩擦力が働き、この摩擦力によってプ
ローブがヘッドと共に角度を変えずに平行に変位する。
このようにヘッドが横方向に変位したとき、ヘッド上に
設けた反射面にレーザー光のスポットを照射すると、反
射するレーザー光の角度変化量が摩擦力信号として検出
される。反射面の曲率等を変更することによって、カン
チレバー本体の剛性を変化させることなく、摩擦力の検
出感度を任意に設定することが可能である。また、上記
構造のカンチレバー本体により、高精度の摩擦力分布の
測定、試料に接触するプローブ先端部分の不変の接触点
を実現することもできる。
ーは、試料がプローブに対して相対的に横方向に動いた
とき、プローブに摩擦力が働き、この摩擦力によってプ
ローブがヘッドと共に角度を変えずに平行に変位する。
このようにヘッドが横方向に変位したとき、ヘッド上に
設けた反射面にレーザー光のスポットを照射すると、反
射するレーザー光の角度変化量が摩擦力信号として検出
される。反射面の曲率等を変更することによって、カン
チレバー本体の剛性を変化させることなく、摩擦力の検
出感度を任意に設定することが可能である。また、上記
構造のカンチレバー本体により、高精度の摩擦力分布の
測定、試料に接触するプローブ先端部分の不変の接触点
を実現することもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明に係る摩
擦力検出用カンチレバーの第１実施例を示している。こ
の実施例の摩擦力検出用カンチレバーは、被験試料１の
表面に対して垂直に向く２枚の平行な板ばね３を、適当
な間隔を置いて互いに対向配置することによりカンチレ
バー本体２を構成し、それらのカンチレバー本体２の先
端と基端部を相互に拘束して、すなわち、その基端を一
体化してＦＦＭに取り付けたベース７に固定すると共
に、その板ばね３からなるカンチレバー本体２の先端部
分をブロック状をなすヘッド４により結合し、そのヘッ
ド４の試料１側に向いている面にプローブ５を設け、ヘ
ッド４上には、位置により変位検出用のレーザー光Ｌの
反射角度を異にする反射面６を設けている。
擦力検出用カンチレバーの第１実施例を示している。こ
の実施例の摩擦力検出用カンチレバーは、被験試料１の
表面に対して垂直に向く２枚の平行な板ばね３を、適当
な間隔を置いて互いに対向配置することによりカンチレ
バー本体２を構成し、それらのカンチレバー本体２の先
端と基端部を相互に拘束して、すなわち、その基端を一
体化してＦＦＭに取り付けたベース７に固定すると共
に、その板ばね３からなるカンチレバー本体２の先端部
分をブロック状をなすヘッド４により結合し、そのヘッ
ド４の試料１側に向いている面にプローブ５を設け、ヘ
ッド４上には、位置により変位検出用のレーザー光Ｌの
反射角度を異にする反射面６を設けている。
【０００９】したがって、図２に示すように、試料１が
プローブ５に対して矢印Ｘ方向に相対的に横方向に移動
したときには、プローブ５に摩擦力が働き、この摩擦力
によって、プローブ５がヘッド４と共に角度を変えるこ
となく平行に変位する。これによって、摩擦力の大きさ
に依存しないプローブ５と試料１の接触状態が保たれ
る。このように、ヘッド４が横方向に変位したときに、
ヘッド４上に設けた反射面６にＦＦＭから発射されたレ
ーザー光Ｌのスポットを照射すると、それがヘッド４上
の反射面６において反射するが、プローブ５の移動に伴
ってレーザー光Ｌのスポット照射位置が変化し、そのた
め反射面６で反射したレーザー光の角度が変化し、その
変化量が、図示しないフォトディテクタにおいて摩擦力
信号として検出される。
プローブ５に対して矢印Ｘ方向に相対的に横方向に移動
したときには、プローブ５に摩擦力が働き、この摩擦力
によって、プローブ５がヘッド４と共に角度を変えるこ
となく平行に変位する。これによって、摩擦力の大きさ
に依存しないプローブ５と試料１の接触状態が保たれ
る。このように、ヘッド４が横方向に変位したときに、
ヘッド４上に設けた反射面６にＦＦＭから発射されたレ
ーザー光Ｌのスポットを照射すると、それがヘッド４上
の反射面６において反射するが、プローブ５の移動に伴
ってレーザー光Ｌのスポット照射位置が変化し、そのた
め反射面６で反射したレーザー光の角度が変化し、その
変化量が、図示しないフォトディテクタにおいて摩擦力
信号として検出される。
【００１０】上記図１の摩擦力検出用カンチレバーにお
いては、２枚の平行な板ばね３を、適当な間隔を置いて
互いに対向配置することによりカンチレバー本体２を構
成しているが、上記板ばね３の枚数を３枚以上としてそ
れらをブロック状のヘッド４で連結したものとすること
ができる。また、図示の実施例における上記反射面６
は、部分円筒面形状の突部としているが、同形状のくぼ
みによって形成することができ、さらに、位置により変
位検出用のレーザー光の反射角度を異ならしめる反射面
であれば、球面状でも尾根状のものであってもよい。さ
らにまた、上記反射面６の曲率半径等を変更することに
よって、カンチレバー本体２の剛性を変化させることな
く、摩擦力の検出感度を任意に設定することができる。
上記ヘッド変位の感度を向上させるためには、ヘッド４
に金属をコーティングすることもできる。
いては、２枚の平行な板ばね３を、適当な間隔を置いて
互いに対向配置することによりカンチレバー本体２を構
成しているが、上記板ばね３の枚数を３枚以上としてそ
れらをブロック状のヘッド４で連結したものとすること
ができる。また、図示の実施例における上記反射面６
は、部分円筒面形状の突部としているが、同形状のくぼ
みによって形成することができ、さらに、位置により変
位検出用のレーザー光の反射角度を異ならしめる反射面
であれば、球面状でも尾根状のものであってもよい。さ
らにまた、上記反射面６の曲率半径等を変更することに
よって、カンチレバー本体２の剛性を変化させることな
く、摩擦力の検出感度を任意に設定することができる。
上記ヘッド変位の感度を向上させるためには、ヘッド４
に金属をコーティングすることもできる。
【００１１】図３は、本発明に係る摩擦力検出用カンチ
レバーの第２実施例を示している。この第２実施例の摩
擦力検出用カンチレバーは、図１の第１実施例の場合と
同様に、試料１の表面に対して垂直に向く平行な板ばね
３を間隔を置いて対向配置することによりカンチレバー
本体２を構成しているが、そのカンチレバー本体２の基
端に、上下方向の変位に対して任意のばね定数を与え得
る単一板の板ばね８を介在させ、この板ばね８を介して
カンチレバー本体２を摩擦力顕微鏡に取り付けたベース
７に取り付けている。また、上記カンチレバー本体２の
先端部分には、第１実施例と同様なヘッドを設けてい
る。
レバーの第２実施例を示している。この第２実施例の摩
擦力検出用カンチレバーは、図１の第１実施例の場合と
同様に、試料１の表面に対して垂直に向く平行な板ばね
３を間隔を置いて対向配置することによりカンチレバー
本体２を構成しているが、そのカンチレバー本体２の基
端に、上下方向の変位に対して任意のばね定数を与え得
る単一板の板ばね８を介在させ、この板ばね８を介して
カンチレバー本体２を摩擦力顕微鏡に取り付けたベース
７に取り付けている。また、上記カンチレバー本体２の
先端部分には、第１実施例と同様なヘッドを設けてい
る。
【００１２】また、図４は、本発明に係る摩擦力検出用
カンチレバーの第３実施例を示している。この第３実施
例の摩擦力検出用カンチレバーは、図１の第１実施例の
場合と同様に、試料１の表面に対して垂直に向く平行な
板ばね３を間隔を置いて対向配置することによりカンチ
レバー本体２を構成しているが、そのカンチレバー本体
２の基端に、上下方向の変位に対して任意のばね定数を
与え得る平行板ばね９を介在させ、この平行板ばね９を
介してカンチレバー本体２を摩擦力顕微鏡に取り付けた
ベース７に取り付けている。また、カンチレバー本体２
の先端部分には、第１実施例と同様なヘッドを設けてい
る。
カンチレバーの第３実施例を示している。この第３実施
例の摩擦力検出用カンチレバーは、図１の第１実施例の
場合と同様に、試料１の表面に対して垂直に向く平行な
板ばね３を間隔を置いて対向配置することによりカンチ
レバー本体２を構成しているが、そのカンチレバー本体
２の基端に、上下方向の変位に対して任意のばね定数を
与え得る平行板ばね９を介在させ、この平行板ばね９を
介してカンチレバー本体２を摩擦力顕微鏡に取り付けた
ベース７に取り付けている。また、カンチレバー本体２
の先端部分には、第１実施例と同様なヘッドを設けてい
る。
【００１３】なお、上記第２実施例及び第３実施例は、
板ばね８あるいは平行板ばね９を設けた点を除いて、構
成及びその構成に基づく作用が前記第１実施例の場合と
変わらないので、図３及び図４における第１実施例と同
一または相当部分に同一の符号を付して、それらの説明
を省略する。
板ばね８あるいは平行板ばね９を設けた点を除いて、構
成及びその構成に基づく作用が前記第１実施例の場合と
変わらないので、図３及び図４における第１実施例と同
一または相当部分に同一の符号を付して、それらの説明
を省略する。
【００１４】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の摩擦力検出用カ
ンチレバーによれば、少なくとも２枚の平行な板ばねを
間隔を置いて対向配置し、その先端と基部を拘束してカ
ンチレバー本体を構成し、先端部のヘッドにレーザー光
を反射させる反射面を配置したので、プローブがヘッド
と共に角度を変えずに横に変位し、ねじり剛性を下げず
に、したがって、ねじり変形の影響をほとんど受けない
状態で摩擦力を検出することができ、また、任意の摩擦
力検出感度を設定し、高精度の摩擦力分布測定、試料に
接触するプローブ先端部分の不変の接触点を実現するこ
ともできる。
ンチレバーによれば、少なくとも２枚の平行な板ばねを
間隔を置いて対向配置し、その先端と基部を拘束してカ
ンチレバー本体を構成し、先端部のヘッドにレーザー光
を反射させる反射面を配置したので、プローブがヘッド
と共に角度を変えずに横に変位し、ねじり剛性を下げず
に、したがって、ねじり変形の影響をほとんど受けない
状態で摩擦力を検出することができ、また、任意の摩擦
力検出感度を設定し、高精度の摩擦力分布測定、試料に
接触するプローブ先端部分の不変の接触点を実現するこ
ともできる。
【図１】本発明に係る摩擦力検出用カンチレバーの第１
実施例の構成を示す斜視図である。
実施例の構成を示す斜視図である。
【図２】同実施例の使用状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る摩擦力検出用カンチレバーの第２
実施例の構成を示す斜視図である。
実施例の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る摩擦力検出用カンチレバーの第３
実施例の構成を示す斜視図である。
実施例の構成を示す斜視図である。
【図５】従来の摩擦力検出用カンチレバーの構成例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図６】同使用状態を示す斜視図である。
１ 試料 ２ カンチレバー本体 ３ 板ばね ４ ヘッド ５ プローブ ６ 反射面 ７ ベース ８ 板ばね ９ 平行板ばね
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月２０日（１９９９．１２．
２０）
２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】従来の摩擦力検出用カンチレバーは、通
常、図５に示すように、ＦＦＭのベース部分に取り付け
るカンチレバー本体２１を単一の板ばね構造とし、その
カンチレバー本体２１の先端にプローブ２２を取り付け
ている。このような従来のカンチレバーでは、試料２０
の形状やフォーカスカーブを測定するときに支配的な因
子となる曲げ剛性と、摩擦力を測定するときに支配的な
因子となるねじり剛性を独立に設定することができない
ため、フォーカスカーブを考慮した摩擦力測定を行うと
きには、測定できる摩擦力の大きさに制限があった。
常、図５に示すように、ＦＦＭのベース部分に取り付け
るカンチレバー本体２１を単一の板ばね構造とし、その
カンチレバー本体２１の先端にプローブ２２を取り付け
ている。このような従来のカンチレバーでは、試料２０
の形状やフォーカスカーブを測定するときに支配的な因
子となる曲げ剛性と、摩擦力を測定するときに支配的な
因子となるねじり剛性を独立に設定することができない
ため、フォーカスカーブを考慮した摩擦力測定を行うと
きには、測定できる摩擦力の大きさに制限があった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】また、摩擦力の検出感度を向上させようと
すると、ねじり剛性を下げる必要があり、この場合、図
６に示すように、試料２０がプローブ２２に対して矢印
Ｘ方向に相対移動したときに、ねじり変形によりプロー
ブ２２の先端位置が変化してしまい、正確な摩擦力分布
測定が困難であった。さらに、ねじり変形により、プロ
ーブ２２が試料２０に接触する位置が変化してしまい、
常に同一条件での測定ができなかった。
すると、ねじり剛性を下げる必要があり、この場合、図
６に示すように、試料２０がプローブ２２に対して矢印
Ｘ方向に相対移動したときに、ねじり変形によりプロー
ブ２２の先端位置が変化してしまい、正確な摩擦力分布
測定が困難であった。さらに、ねじり変形により、プロ
ーブ２２が試料２０に接触する位置が変化してしまい、
常に同一条件での測定ができなかった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の摩擦力検出用カンチレバーは、被験試料の表
面に対して垂直に向く複数枚の互いに平行な板ばねを、
間隔を置いて対向配置し、それらの板ばねの両端を相互
に拘束することによりカンチレバー本体を構成し、その
基端を摩擦力顕微鏡に取り付けたベースに固定可能にす
ると共に、それらのカンチレバー本体の先端部分にブロ
ック状をなすヘッドを設け、そのヘッドの試料側に向い
ている面にプローブを設け、ヘッド上に、位置により変
位検出用のレーザー光の反射角度を異にする反射面を設
け、摩擦力顕微鏡のベースに取り付けるカンチレバー本
体の基端に、上下方向の変位に対して任意のばね定数を
与える複数の平行板ばねを介在させたことを特徴とする
ものである。
の本発明の摩擦力検出用カンチレバーは、被験試料の表
面に対して垂直に向く複数枚の互いに平行な板ばねを、
間隔を置いて対向配置し、それらの板ばねの両端を相互
に拘束することによりカンチレバー本体を構成し、その
基端を摩擦力顕微鏡に取り付けたベースに固定可能にす
ると共に、それらのカンチレバー本体の先端部分にブロ
ック状をなすヘッドを設け、そのヘッドの試料側に向い
ている面にプローブを設け、ヘッド上に、位置により変
位検出用のレーザー光の反射角度を異にする反射面を設
け、摩擦力顕微鏡のベースに取り付けるカンチレバー本
体の基端に、上下方向の変位に対して任意のばね定数を
与える複数の平行板ばねを介在させたことを特徴とする
ものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】上記摩擦力検出用カンチレバーにおいて
は、変位検出用のレーザー光の反射面を円筒面形状の突
部またはくぼみ等によって形成することができる。
は、変位検出用のレーザー光の反射面を円筒面形状の突
部またはくぼみ等によって形成することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の摩擦力検出用カ
ンチレバーによれば、被験試料の表面に垂直に向く複数
枚の互いに平行な板ばねを間隔を置いて対向配置し、そ
の先端と基部を拘束してカンチレバー本体を構成し、カ
ンチレバー本体の基端に上下方向の変位に対して任意の
ばね定数を与える複数の平行板ばねを介在させるととも
に、カンチレバー本体の先端部のヘッドにレーザー光を
反射させる反射面を配置したので、プローブがヘッドと
共に角度を変えずに横に変位し、ねじり剛性を下げず
に、しかも上下方向の変形に対してもプローブがヘッド
とともに角度を変えずに変位し、ねじり変形および上下
方向の変形の影響をほとんど受けない状態で摩擦力を検
出することができ、また、任意の摩擦力検出感度を設定
し、高精度の摩擦力分布測定、試料に接触するプローブ
先端部分の不変の接触点を実現することもできる。
ンチレバーによれば、被験試料の表面に垂直に向く複数
枚の互いに平行な板ばねを間隔を置いて対向配置し、そ
の先端と基部を拘束してカンチレバー本体を構成し、カ
ンチレバー本体の基端に上下方向の変位に対して任意の
ばね定数を与える複数の平行板ばねを介在させるととも
に、カンチレバー本体の先端部のヘッドにレーザー光を
反射させる反射面を配置したので、プローブがヘッドと
共に角度を変えずに横に変位し、ねじり剛性を下げず
に、しかも上下方向の変形に対してもプローブがヘッド
とともに角度を変えずに変位し、ねじり変形および上下
方向の変形の影響をほとんど受けない状態で摩擦力を検
出することができ、また、任意の摩擦力検出感度を設定
し、高精度の摩擦力分布測定、試料に接触するプローブ
先端部分の不変の接触点を実現することもできる。
Claims (3)
- 【請求項１】被験試料の表面に対して垂直に向く複数枚
の互いに平行な板ばねを、間隔を置いて対向配置し、そ
れらの板ばねの両端を相互に拘束することによりカンチ
レバー本体を構成し、その基端を摩擦力顕微鏡に取り付
けたベースに固定可能にすると共に、それらのカンチレ
バー本体の先端部分にブロック状をなすヘッドを設け、
そのヘッドの試料側に向いている面にプローブを設け、
ヘッド上に、位置により変位検出用のレーザー光の反射
角度を異にする反射面を設けた、ことを特徴とする摩擦
力検出用カンチレバー。 - 【請求項２】変位検出用のレーザー光の反射面を円筒面
形状の突部またはくぼみによって形成したことを特徴と
する請求項１に記載の摩擦力検出用カンチレバー。 - 【請求項３】摩擦力顕微鏡のベースに取り付けるカンチ
レバー本体の基端に、上下方向の変位に対して任意のば
ね定数を与える単一板の板ばねまたは平行板ばねを介在
させたことを特徴とする請求項１または２に記載の摩擦
力検出用カンチレバー。
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| JP06335399A JP3261451B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 摩擦力検出用カンチレバー |
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| JP06335399A JP3261451B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 摩擦力検出用カンチレバー |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP06335399A Expired - Lifetime JP3261451B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 摩擦力検出用カンチレバー |
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