JP2006078219A - Measuring method of physical data using scanning probe microscope, cantilever and the scanning probe microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走査プローブ顕微鏡(以下、SPMと略称する)を用いた物性情報の測定方法、カンチレバー及び走査プローブ顕微鏡に関し、特に、バネ定数を変化させることで所望の物性情報を得る走査プローブ顕微鏡を用いた物性情報の測定方法、カンチレバー及び走査プローブ顕微鏡に関する。 The present invention relates to a method for measuring physical property information using a scanning probe microscope (hereinafter abbreviated as SPM), a cantilever, and a scanning probe microscope, and more particularly, to a scanning probe microscope that obtains desired physical property information by changing a spring constant. The present invention relates to a method for measuring physical property information, a cantilever, and a scanning probe microscope.
走査プローブ顕微鏡は、微細な表面形状情報を得る装置としてだけでなく、さまざまな物性情報を取得するための分析装置として、また、マニュピレーションなどの加工装置としても今やナノテクノロジーにおいて必須のツールとなっている。 The scanning probe microscope is now an indispensable tool in nanotechnology not only as a device for obtaining fine surface shape information, but also as an analysis device for acquiring various physical property information and as a processing device for manipulation, etc. Yes.
さまざまな走査プローブ技術があるが、共通技術として、ピエゾによるXYZ方向の高精度スキャンと原子間力顕微鏡をベースとしたプローブ顕微鏡の場合は、プローブにカンチレバーを用いることである。 There are various scanning probe technologies. As a common technology, in the case of a probe microscope based on an XYZ direction high-precision scan and an atomic force microscope, a cantilever is used as a probe.
どのような物性情報を取得するか、又はどのような走査プローブ制御を行うかによって、カンチレバーは適宜選択される。 The cantilever is appropriately selected depending on what physical property information is acquired or what scanning probe control is performed.
例えば、試料表面の粘弾性を評価する場合、材料の粘弾性に応じたバネ定数を有するカンチレバーが必要である。 For example, when evaluating the viscoelasticity of the sample surface, a cantilever having a spring constant corresponding to the viscoelasticity of the material is required.
今、Aという材料とBという材料がミクロ相分離しているような試料があり、Aの方が相対的にやわらかいとする。 Now, there is a sample in which the material A and the material B are microphase-separated, and A is relatively soft.
このとき、A材料はやわらかく、B材料は固くみえるようなバネ定数を用いるのが、最もよく両者の粘弾性の違いを識別できる。 At this time, it is best to identify the difference between the viscoelasticity of the two materials by using a spring constant such that the material A is soft and the material B is hard.
また、フォースカーブを用いて、試料表面の凝着力を評価するようなケースにおいても、凝着力に応じたバネ定数のカンチレバーが必要で、バネ定数が凝着力に対して強すぎると凝着力は計測できないし、弱すぎるとカンチレバーのチップ先端がZ方向のスキャン範囲内で離れることができず、これまた凝着力の定量が不可能となる。 Even in cases where the adhesion force on the sample surface is evaluated using a force curve, a cantilever with a spring constant corresponding to the adhesion force is required. If the spring constant is too strong for the adhesion force, the adhesion force is measured. If it is too weak, the tip of the cantilever tip cannot be separated within the scanning range in the Z direction, and this makes it impossible to determine the adhesion force.
このように、カンチレバーのバネ定数は検出する力との相対的な関係で最適値が存在し、取得する物性値のS/N(Signal/Noise)比にバネ定数は大きく影響する。 Thus, the spring constant of the cantilever has an optimum value in relation to the detected force, and the spring constant greatly affects the S / N (Signal / Noise) ratio of the acquired physical property value.
これまで、カンチレバーのバネ定数といえば、カンチレバー固有の値が一つあるのみであった。 Until now, the spring constant of a cantilever has only one value unique to the cantilever.
市販品の中には、長さや幅を変えた4種類のバネ定数をもつカンチレバーを一つの基板に設けたものがある(図11(a))。 Among the commercially available products, there is one in which cantilevers having four types of spring constants with different lengths and widths are provided on one substrate (FIG. 11A).
Si単結晶プローブにおいても、長さなどを変えることによって、0.01−50前後N/mのバネ定数を有するカンチレバーがいくつか用意されている(図11(b))。
しかし、SPMによる物性情報−特に、粘弾性や表面の凝着力及び吸着力−を評価する際に、最適なバネ定数を選択する方法としては、これまで、個々のバネ定数を持つカンチレバーの中から、最も適当なバネ定数を有するカンチレバーを選択するしかなかった。 However, as a method of selecting an optimal spring constant when evaluating physical property information by SPM, in particular, viscoelasticity, surface adhesion force and adsorption force, among the cantilevers having individual spring constants. The cantilever with the most appropriate spring constant could only be selected.
そこで、本発明は、検出する力に応じた最適なバネ定数を有するカンチレバーを実現することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to realize a cantilever having an optimal spring constant corresponding to a detected force.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、走査プローブ顕微鏡を用いた物性情報の測定方法において、該走査プローブとしてカンチレバーが用いられており、前記カンチレバーのバネ定数を連続的に変化させて、測定対象物の物性情報を最も得られやすい前記バネ定数の最適値を見出し、当該バネ定数を有するバネによって所望の物性情報を得ることを特徴とする。 As a means for solving the above problems, the present invention provides a method for measuring physical property information using a scanning probe microscope, wherein a cantilever is used as the scanning probe, and the spring constant of the cantilever is continuously changed. The optimum value of the spring constant at which the physical property information of the measurement object is most easily obtained is found, and desired physical property information is obtained by a spring having the spring constant.
本発明によれば、検出する力に応じた最適なバネ定数を設定できることができ、取得情報をS/Nよく検出できる。特に、粘弾性、凝着力及び吸着力を効果的に評価することができる。 According to the present invention, it is possible to set an optimal spring constant according to the force to be detected, and it is possible to detect acquired information with a good S / N. In particular, viscoelasticity, adhesion force and adsorption force can be effectively evaluated.
また、本発明によれば、バネ定数を連続的に変化させることにより、粘弾性、フォースカーブ及び位相イメージングにおける最適なバネ定数を選択することができ、S/Nの良い計測が可能である。 In addition, according to the present invention, it is possible to select an optimal spring constant in viscoelasticity, force curve, and phase imaging by continuously changing the spring constant, and measurement with good S / N is possible.
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
バネ定数を変化させる第1の方法は、カンチレバー1のカンチレバーの腕の長さを連続的に変化させる方法である。カンチレバーとは片持ち梁のことをいう。 The first method of changing the spring constant is a method of continuously changing the length of the cantilever arm of the cantilever 1. A cantilever is a cantilever beam.
図1(a)に示すように、本実施の形態は、カンチレバー1と、治具2と、治具3と、調整機構4と、圧電素子5とを備えている。 As shown in FIG. 1A, the present embodiment includes a cantilever 1, a jig 2, a jig 3, an adjustment mechanism 4, and a piezoelectric element 5.
治具2と治具3とを合わせて、カンチレバーホルダとする。 The jig 2 and the jig 3 are combined to form a cantilever holder.
図1(a)に示すように、カンチレバー1を上下方向から挟み込み、カンチレバー1の腕の部分を出す長さを調整することでバネ定数を変化するようにする。 As shown in FIG. 1A, the spring constant is changed by sandwiching the cantilever 1 from above and below and adjusting the length of the arm portion of the cantilever 1 to be extended.
挟み込む冶具は、カンチレバー1を上からはさむ冶具2と下からはさむ冶具3があり、冶具2にはカンチレバー1を振動させるための圧電素子5が設けられている。 The jigs to be sandwiched include a jig 2 that sandwiches the cantilever 1 from above and a jig 3 that sandwiches the cantilever 1 from below, and the jig 2 is provided with a piezoelectric element 5 for vibrating the cantilever 1.
また、これら冶具2及び3とカンチレバー1の相対的な位置を調整できる調整機構4が設けてあり、カンチレバー1の固定端の位置を変えることができる。 Further, an adjustment mechanism 4 that can adjust the relative positions of the jigs 2 and 3 and the cantilever 1 is provided, and the position of the fixed end of the cantilever 1 can be changed.
図1(b)には、上記カンチレバー6を用いた走査プローブ顕微鏡を示した。 FIG. 1B shows a scanning probe microscope using the cantilever 6.
図1(b)に示すように、本実施の形態の走査プローブ顕微鏡は、カンチレバー6と、レーザー7と、フォトディテクタ9と、ピエゾ10と、制御器12と、表示装置13とを備えている。 As shown in FIG. 1B, the scanning probe microscope of the present embodiment includes a cantilever 6, a laser 7, a photodetector 9, a piezo 10, a controller 12, and a display device 13.
レーザー7から放射されるレーザー光は、バネ定数可変機構を設けたカンチレバー6の反射面で反射し、その反射光8はフォトディテクタ9に入射する。 The laser light emitted from the laser 7 is reflected by the reflecting surface of the cantilever 6 provided with a spring constant variable mechanism, and the reflected light 8 is incident on the photodetector 9.
試料11はピエゾ10によって、XYZ方向に変位できる。 The sample 11 can be displaced in the XYZ directions by the piezo 10.
制御器12は、フォトディテクタ9からの信号を検出し、ピエゾ10を制御する。 The controller 12 detects the signal from the photodetector 9 and controls the piezo 10.
この冶具から出すカンチレバーの腕の長さが長いほど、バネ定数は小さくなり、短いほど大きくなる。この信号の制御量を表示装置13で表示する。 The longer the arm length of the cantilever that comes out of this jig, the smaller the spring constant, and the shorter the arm, the greater the length. The control amount of this signal is displayed on the display device 13.
上述したように、Aという材料とBという材料がミクロ相分離しているような試料があり、Aの方が相対的にやわらかいとき、A材料は相対的にやわらかく、B材料は相対的に固くみえるようなバネ定数を用いるのが、最もよく両者の粘弾性の違いを識別できる。 As described above, there is a sample in which the material A and the material B are microphase separated. When A is relatively soft, the A material is relatively soft and the B material is relatively hard. Using a visible spring constant best identifies the difference in viscoelasticity between the two.
ここで、ミクロ相分離とは、2種類の異なるポリマーが互いに溶け合うことなく、ミクロサイズでそれぞれの領域を形成しているような状態のことをいう。 Here, the micro phase separation means a state in which two different types of polymers are not melted together and form respective regions with micro size.
例えば、ポリマーAとポリマーBとが、それぞれの領域を確保しつつ、ミクロレベルで互いに入り組んだ状態を形成し、全体として形をなしているような状態のことをいう。 For example, it refers to a state in which the polymer A and the polymer B form an intricate state at the micro level while securing the respective regions, and form as a whole.
例えば、AとBという機械的特性の異なる材料がミクロ相分離しているような場合、粘弾性のイメージ取得をカンチレバーの長さを変化させバネ定数を調整することで、この材料系における最もコントラストを与える条件を見出すことができる。 For example, when materials with different mechanical properties, A and B, are microphase-separated, it is possible to obtain the most contrast in this material system by adjusting the spring constant by changing the length of the cantilever to acquire the viscoelastic image. Can be found.
カンチレバー1のドライブ位相と実際のカンチレバー1の振動位相との差をコントラスト化する位相イメージングにおいても、このような方法によってバネ定数を変化させることで最適なコントラストを得ることができる。 Even in phase imaging for contrasting the difference between the drive phase of the cantilever 1 and the actual vibration phase of the cantilever 1, an optimum contrast can be obtained by changing the spring constant by such a method.
また、同様に、フォースカーブを用いて試料表面の凝着力を評価するようなケースにおいても、フォースカーブの測定とバネ定数の調整を繰り返すことで、検出する凝着力に応じたバネ定数を決定することができる。 Similarly, in cases where the adhesion force of the sample surface is evaluated using a force curve, the spring constant corresponding to the detected adhesion force is determined by repeating the measurement of the force curve and the adjustment of the spring constant. be able to.
ここで、フォースカーブとは、AFM(原子間力顕微鏡)において、試料とプローブの距離に対するプローブの変位量をプロットしたものが、フォースカーブである。プローブの変位量から、プローブが受ける力の大きさがわかる。 Here, the force curve is a force curve obtained by plotting the displacement of the probe with respect to the distance between the sample and the probe in an AFM (atomic force microscope). From the amount of displacement of the probe, the magnitude of the force received by the probe is known.
バネ定数を可変させる第2の方法は、カンチレバー1の片持ち梁に形成した圧電層に電圧を印加し、この電圧を変化させることによってバネ定数を変化させる方法である。 The second method of changing the spring constant is a method of changing the spring constant by applying a voltage to the piezoelectric layer formed on the cantilever of the cantilever 1 and changing the voltage.
カンチレバー1上下面のどちらか1面に、圧電層を1層形成し(図2)、カンチレバー1がたわむ方向に(反る方向と反対)電圧を印加した状態で試料表面を押し込むと、電圧を印加しない状態に比べ、バネ定数は大きい状態となる。 When a piezoelectric layer is formed on one of the upper and lower surfaces of the cantilever 1 (FIG. 2) and the sample surface is pushed in a state where the voltage is applied in the direction in which the cantilever 1 bends (opposite to the warping direction), the voltage is reduced. The spring constant is larger than when no voltage is applied.
また、カンチレバー1に絶縁された2層の圧電層(図3)を形成し、それぞれ変位を打ち消すような極性で電圧を印加することで、バネ定数を大きくすることができる。 Further, the spring constant can be increased by forming two piezoelectric layers (FIG. 3) insulated from the cantilever 1 and applying a voltage with a polarity that cancels the displacement.
カンチレバー1の変位はないが、圧電層にはそれぞれ内部応力がかかっているため、バネ定数は大きくなるわけである。 Although the cantilever 1 is not displaced, the internal constant is applied to each piezoelectric layer, so that the spring constant becomes large.
そして、印加電圧が高いほど、内部応力が大きくなり、バネ定数も大きくなる。 The higher the applied voltage, the greater the internal stress and the greater the spring constant.
圧電層の形成は、図3(a)及び(c)に示すように、カンチレバー14の上下面のどちらか一方に、互いに絶縁された2層の圧電層を形成する場合もあるし、図3(b)に示すようにカンチレバー14の上下面に形成してもよい。 As shown in FIGS. 3A and 3C, the piezoelectric layer may be formed by forming two piezoelectric layers that are insulated from each other on either the upper or lower surface of the cantilever 14. It may be formed on the upper and lower surfaces of the cantilever 14 as shown in FIG.
このような電圧印加によるバネ定数の可変は、測定中にも可能であり、試料表面の機械特性や凝着力を評価しながら、バネ定数を可変させ、最もコントラストのよい検出を実現する最適なバネ定数を見出すことができる。 It is possible to change the spring constant by applying voltage in this way, and it is possible to measure the mechanical properties and adhesive force of the sample surface while changing the spring constant to achieve the best contrast detection. You can find a constant.
[実施例]
本発明をさらに実施例を挙げ、詳述する。
[Example]
The present invention will be further described with reference to examples.
(実施例1)
低密度のポリエチレンと高密度のポリエチレンを積層した試料を、ミクロトームで断面方向に薄片化し、これを基板に固定した。
Example 1
A sample obtained by laminating low-density polyethylene and high-density polyethylene was sliced in the cross-sectional direction with a microtome and fixed to a substrate.
その表面の高さイメージをタッピングAFMで計測し、同時に粘弾性のイメージングを計測した。 The height image of the surface was measured by tapping AFM, and viscoelastic imaging was simultaneously measured.
タッピングAFM(原子間力顕微鏡)とは、SPMの中の一つで、主に試料表面の凹凸イメージを測定するために用いる手法であり、カンチレバーをプローブとし、これをその共振周波数で振動させ、試料表面に断続的に接触させながら、表面の凹凸像を計測していく手法である。 Tapping AFM (Atomic Force Microscope) is one of the SPMs and is a method used mainly to measure uneven images on the surface of a sample. A cantilever is used as a probe, and this is vibrated at its resonance frequency. This is a technique of measuring the surface roughness image while intermittently contacting the sample surface.
粘弾性はカンチレバーをカンチレバーホルダの固有振動数で加振させ、試料に押しこまれた際の振幅を検出する方法で行った。 Viscoelasticity was measured by a method in which the cantilever was vibrated at the natural frequency of the cantilever holder and the amplitude when it was pushed into the sample was detected.
1画面測定するごとに、カンチレバーの腕の長さを5μmづつ短くしていき、30μmまで短くした。 Every time one screen was measured, the length of the cantilever arm was shortened by 5 μm and was shortened to 30 μm.
図4に示すように、カンチレバーの長さを変化させていくと、低密度ポリエチレン20と高密度ポリエチレン21の相対的なコントラストが変化し、20μm短くしたところでコントラストは最大になった(図4(d))。 As shown in FIG. 4, when the length of the cantilever is changed, the relative contrast between the low density polyethylene 20 and the high density polyethylene 21 changes, and the contrast becomes maximum when the length is shortened by 20 μm (FIG. 4 ( d)).
このようにカンチレバーの長さを変化させることで、バネ定数を変化させ、試料に適切なバネ定数を調整することができる。 By changing the length of the cantilever in this way, the spring constant can be changed and the spring constant appropriate for the sample can be adjusted.
(実施例2)
カンチレバーの上下面に圧電膜をそれぞれ形成し(図3(b))、これを用いて、実施例1と同様な試料の粘弾性イメージ測定を行った。
(Example 2)
Piezoelectric films were formed on the upper and lower surfaces of the cantilever (FIG. 3B), and viscoelasticity image measurement of the sample similar to that in Example 1 was performed using the piezoelectric films.
走査はXYスキャンを256ラインで行い、上下圧電膜に同極性、同値のDC電圧を印加しながら粘弾性イメージ測定を行った。 Scanning was performed by XY scanning with 256 lines, and viscoelastic image measurement was performed while applying DC voltages of the same polarity and the same value to the upper and lower piezoelectric films.
28ラインごとに、電圧を0〜35Vまで、5Vづつ上昇させていった。 Every 28 lines, the voltage was increased by 5V from 0 to 35V.
なお、形状イメージはタッピングAFMを用いたが、形状を計測するときは、上記圧電膜には電圧は印加せずに計測し、粘弾性計測の時のみ圧電膜に電圧を印加した。 Although the tapping AFM was used for the shape image, when measuring the shape, the voltage was applied to the piezoelectric film without applying a voltage, and the voltage was applied to the piezoelectric film only during viscoelasticity measurement.
これは、形状を計測するときのカンチレバーの共振周波数を一定に保つためである。 This is to keep the resonance frequency of the cantilever constant when measuring the shape.
計測結果を図5に示した。低密度ポリエチレン22に対して、高密度ポリエチレン23の相対的コントラストは、印加電圧が20Vのとき最もコントラストのよい粘弾性イメージが得られた。 The measurement results are shown in FIG. As for the relative contrast of the high density polyethylene 23 with respect to the low density polyethylene 22, a viscoelastic image having the best contrast was obtained when the applied voltage was 20V.
なお、上記実施例では、圧電層はカンチレバーの上下にそれぞれ形成したが、カンチレバーの片面に圧電層を2層絶縁して形成してもよい。 In the above embodiment, the piezoelectric layers are formed above and below the cantilever, but two piezoelectric layers may be formed on one surface of the cantilever with insulation.
この場合は、反対極性の同値のDC電圧を印加することで、見た目カンチレバーの変位のない状態でバネ定数を連続的に大きくすることができる。 In this case, it is possible to continuously increase the spring constant without applying the apparent cantilever displacement by applying the same DC voltage having the opposite polarity.
さらに、カンチレバーの上下面のどちらかに1層の圧電膜を形成してもよい。 Furthermore, a single-layer piezoelectric film may be formed on either the upper or lower surface of the cantilever.
カンチレバーが撓む方向に電圧を印加することで、プローブ先端を試料表面に押し込む力を連続的に大きくすることができる。 By applying a voltage in the direction in which the cantilever bends, the force for pushing the probe tip onto the sample surface can be continuously increased.
(実施例3)
上記、実施例2において、低密度のポリエチレンと高密度のポリエチレンを積層した領域それぞれで、印加電圧vsカンチレバーの変位を計測(図6)することで、最もよいコントラストを与えるバネ定数を決定することができる。
(Example 3)
In Example 2 above, the spring constant that gives the best contrast is determined by measuring the displacement of the applied voltage vs. the cantilever (FIG. 6) in each of the regions where low density polyethylene and high density polyethylene are laminated. Can do.
すなわち、印加電圧vsカンチレバーの変位を示す図6において、低密度ポリエチレンの変位が24、高密度のポリエチレンのそれが25である。 That is, in FIG. 6 showing the displacement of the applied voltage vs. the cantilever, the displacement of the low density polyethylene is 24 and that of the high density polyethylene is 25.
それぞれの領域における変位曲線の差分26をとり、最もそれが大きかった印加電圧を求める。 The difference 26 of the displacement curve in each region is taken, and the applied voltage having the largest value is obtained.
差分曲線のピーク値を与える印加電圧が、粘弾性イメージにおける最大のコントラストを与える。この場合、およそ20Vであった。 The applied voltage giving the peak value of the difference curve gives the maximum contrast in the viscoelastic image. In this case, it was about 20V.
このようにして、最適なバネ定数を決定し、最もコントラストよく測定できる条件を見出した。 In this way, the optimum spring constant was determined, and the conditions under which the highest contrast could be measured were found.
(実施例4)
ポリエステルとスチレンアクリルを130度で加熱混練したバルク試料の一部をミクロトームで平坦化した(薄片化した試料でなくバルク試料の一部を平坦化した面を分析)。
Example 4
A part of the bulk sample obtained by heating and kneading polyester and styrene acrylic at 130 degrees was flattened with a microtome (analyzing the flattened part of the bulk sample, not the thinned sample).
この面をカンチレバーを加振させながら断続的に試料表面に接触させるタッピングAFMとカンチレバーホルダの固有振動数を用いて、カンチレバーを試料表面に押しこむことによる粘弾性の測定を行った。 Viscoelasticity was measured by pressing the cantilever into the sample surface using the tapping AFM where the surface is intermittently brought into contact with the sample surface while vibrating the cantilever and the natural frequency of the cantilever holder.
30μm領域の粘弾性イメージから数ミクロンオーダーの2種類の特性を有する領域が観察された(図7)。 From the viscoelastic image of the 30 μm region, regions having two types of characteristics on the order of several microns were observed (FIG. 7).
実施例1と同様に、印加電圧を調整し、最もよくコントラストが得られるバネ定数を調整した。 As in Example 1, the applied voltage was adjusted to adjust the spring constant that gives the best contrast.
次に、相対的に弾性の大きいポリエステル領域27に走査プローブを位置させ、コンタクトモードに切り替えた後、フォースカーブを測定したところ、電圧印加なしの状態では、Z方向のスキャンストロークに対し、プローブ先端が試料表面から離れず、フォースカーブを計測できなかった(図8)。 Next, after the scanning probe was positioned in the relatively elastic polyester region 27 and switched to the contact mode, the force curve was measured. When no voltage was applied, the tip of the probe was compared with the scanning stroke in the Z direction. Was not separated from the sample surface, and the force curve could not be measured (FIG. 8).
そこで、2層の圧電層にDC電圧を印加しながら、フォースカーブ計測を繰り返し行った。 Therefore, force curve measurement was repeated while applying a DC voltage to the two piezoelectric layers.
10V印加したところで、凝着力の現れたフォースカーブが得られた(図9)。 When 10 V was applied, a force curve in which an adhesion force appeared was obtained (FIG. 9).
相対的に弾性の小さいポリスチレン領域28(図7)において、同様な条件でフォースカーブを計測したところ、フォースカーブが得られ、ポリエステル領域の約1/5の凝着力であった(図10)。 When the force curve was measured under the same conditions in the polystyrene region 28 (FIG. 7) having relatively low elasticity, a force curve was obtained, which was about 1/5 of the adhesion force of the polyester region (FIG. 10).
1 カンチレバー
2 カンチレバー1を上からはさむ冶具
3 カンチレバー1を下からはさむ冶具
4 冶具2及び3とカンチレバーの相対的な位置を調整できる調整機構
5 圧電素子
6 バネ定数可変機構を設けたカンチレバー
7 レーザー
8 レーザー反射光
9 フォトディテクタ
10 ピエゾ
11 試料
12 制御器
13 表示装置
14 カンチレバーの基板
15 カンチレバーの上面に設けた1層の圧電膜
16 カンチレバーの下面に設けた1層の圧電膜
17 カンチレバーの上面に設けた互いに絶縁された2層の圧電膜
18 カンチレバーの上下面に1層づつ設けた圧電膜
19 カンチレバーの下面に設けた互いに絶縁された2層の圧電膜
20 低密度ポリエチレン領域
21 高密度ポリエチレン領域
22 低密度ポリエチレン領域
23 高密度ポリエチレン領域
24 低密度ポリエチレン領域の印加電圧に対するカンチレバー変位
25 高密度ポリエチレン領域の印加電圧に対するカンチレバー変位
26 24と25の印加電圧に対する差分
27 ポリエチレン領域
28 ポリスチレン領域
29 基板
30 カンチレバー
31 基板
32 カンチレバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cantilever 2 Jig which clamps cantilever 1 from the top 3 Jig which clamps cantilever 1 from the bottom 4 Adjustment mechanism which can adjust the relative position of jigs 2 and 3 and cantilever 5 Piezoelectric element 6 Cantilever which provided spring constant variable mechanism 7 Laser 8 Laser reflected light 9 Photo detector 10 Piezo 11 Sample 12 Controller 13 Display device 14 Cantilever substrate 15 One layer piezoelectric film provided on the upper surface of the cantilever 16 One layer piezoelectric film provided on the lower surface of the cantilever 17 Provided on the upper surface of the cantilever Two layers of piezoelectric films insulated from each other 18 Piezoelectric film provided on the upper and lower surfaces of the cantilever 19 Two layers of piezoelectric films insulated on the lower surface of the cantilever 20 Low density polyethylene region 21 High density polyethylene region 22 Low Density polyethylene region 23 High density poly Styrene region 24 low density polyethylene region cantilever displacement 25 high density polyethylene region cantilever displacement 26 24 25 difference 27 Polyethylene region 28 Polystyrene region 29 substrate 30 cantilever 31 substrate 32 cantilever with respect to the applied voltage with respect to applied voltage to the applied voltage
Claims (12)
該走査プローブとしてカンチレバーが用いられており、
前記カンチレバーのバネ定数を連続的に変化させて、
測定対象物の物性情報を最も得られやすい前記バネ定数の最適値を見出し、
当該バネ定数を有するバネによって所望の物性情報を得ることを特徴とする走査プローブ顕微鏡を用いた物性情報の測定方法。 In a method for measuring physical property information using a scanning probe microscope,
A cantilever is used as the scanning probe,
By continuously changing the spring constant of the cantilever,
Find the optimum value of the spring constant, which is the easiest to obtain physical property information of the measurement object,
A method of measuring physical property information using a scanning probe microscope, wherein desired physical property information is obtained by a spring having the spring constant.
該走査プローブとして前記カンチレバーが用いられており、該走査プローブ顕微鏡を物性情報の測定方法に用いることを特徴とする走査プローブ顕微鏡。 The scanning probe microscope according to any one of claims 1 to 9,
A scanning probe microscope, wherein the cantilever is used as the scanning probe, and the scanning probe microscope is used in a method for measuring physical property information.
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