WO2018211563A1 - 原子間力顕微鏡 - Google Patents

原子間力顕微鏡 Download PDF

Info

Publication number
WO2018211563A1
WO2018211563A1 PCT/JP2017/018214 JP2017018214W WO2018211563A1 WO 2018211563 A1 WO2018211563 A1 WO 2018211563A1 JP 2017018214 W JP2017018214 W JP 2017018214W WO 2018211563 A1 WO2018211563 A1 WO 2018211563A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
interaction
information
sample
signal
cantilever
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/018214
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
酒井　信明
Original Assignee
オリンパス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Priority to PCT/JP2017/018214 priority Critical patent/WO2018211563A1/ja
Publication of WO2018211563A1 publication Critical patent/WO2018211563A1/ja
Priority to US16/682,124 priority patent/US10928417B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q10/00—Scanning or positioning arrangements, i.e. arrangements for actively controlling the movement or position of the probe
    • G01Q10/04—Fine scanning or positioning
    • G01Q10/06—Circuits or algorithms therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
    • G01Q60/32—AC mode
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q10/00—Scanning or positioning arrangements, i.e. arrangements for actively controlling the movement or position of the probe
    • G01Q10/04—Fine scanning or positioning
    • G01Q10/06—Circuits or algorithms therefor
    • G01Q10/065—Feedback mechanisms, i.e. wherein the signal for driving the probe is modified by a signal coming from the probe itself
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes

Definitions

  • the present invention relates to a scanning probe microscope, and more particularly to an atomic force microscope used in an environment in solution.
  • a scanning probe microscope is a scanning microscope that mechanically scans a mechanical probe to obtain information on a sample surface, and includes a scanning tunneling microscope (STM), an atomic force microscope (AFM), and a scanning type. It is a general term for a magnetic force microscope (MFM), a scanning capacitance microscope (SCaM), a scanning near-field light microscope (SNOM), and the like.
  • the scanning probe microscope can perform raster scanning of the mechanical probe and the sample in the XY directions relatively, obtain desired surface information of the sample through the mechanical probe, and display the mapping on the display. It can.
  • the atomic force microscope uses a cantilever that has a mechanical probe at its free end to cause a mechanical interaction between the mechanical probe and the sample, resulting from the mechanical interaction. Obtain sample information based on cantilever deformation.
  • Japanese Patent No. 4083517 discloses one such atomic force microscope.
  • Atomic force microscopes can be used not only in the atmosphere but also in various environments such as ultra-high vacuum and solutions, and are the most widely used devices.
  • the vibration state of the cantilever is detected, and the sample information is acquired using the vibration state as interaction information.
  • the information on the vibration state of the cantilever that is, the interaction information includes not only information on the interaction between the probe and the sample but also information on the interaction between the cantilever and the solution.
  • the information on the interaction between the cantilever and the solution varies depending on the distance between the cantilever and the sample. Therefore, when the sample surface is inclined with respect to the XY plane, the cause of the decrease in the accuracy of sample information acquisition is caused. become.
  • the object of the present invention is to reduce the deterioration of the accuracy of sample information due to the information regarding the interaction between the cantilever and the solution, thereby enabling high accuracy even when the sample surface is inclined with respect to the XY plane.
  • An object is to provide an atomic force microscope capable of acquiring sample information.
  • the atomic force microscope of the present invention obtains and displays sample information based on the interaction between the probe provided at the free end of the cantilever and the sample in a fluid.
  • a controller and a sample information acquisition unit that acquires sample information including inclination information of the sample surface with respect to the XY plane based on the control result of the interaction controller are provided.
  • the interaction controller is configured to control the interaction between the probe and the sample according to the inclination of the sample surface with respect to the XY plane.
  • the interaction controller controls the interaction between the probe and the sample in accordance with the inclination of the sample surface with respect to the XY plane. Therefore, even when the sample surface is inclined with respect to the XY plane, it is possible to acquire highly accurate sample information.
  • FIG. 1 shows a configuration of an atomic force microscope according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows the relative raster scanning movement of the probe and the sample along the XY plane.
  • FIG. 3 shows waveforms of the Y scanning signal and the X scanning signal for performing the raster scanning shown in FIG. 2, and respective synchronization signals for the Y scanning signal and the X scanning signal.
  • FIG. 4 shows the vibration state of the cantilever when the interaction between the probe and the sample is zero.
  • FIG. 5 shows the vibration state of the cantilever when the interaction between the probe and the sample is greater than zero.
  • FIG. 6 shows a positional relationship between a sample whose surface is partially inclined with respect to the XY plane and a cantilever.
  • FIG. 1 shows a configuration of an atomic force microscope according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows the relative raster scanning movement of the probe and the sample along the XY plane.
  • FIG. 3 shows waveforms of the Y scanning signal and the X scanning
  • FIG. 7 is a perspective view showing a positional relationship between a sample whose surface is partially inclined with respect to the XY plane and a cantilever.
  • FIG. 8 shows a sample substrate and cell samples cultured thereon.
  • FIG. 9 shows the ratio between the information on the interaction between the probe and the sample and the information on the interaction between the cantilever and the solution included in the deviation information at the points A and B on the sample surface.
  • FIG. 10 shows the deviation information at points A and B on the surface of the sample, and the magnitude of the component of the information on the interaction between the probe and the sample at point B. The deviation information at point B where the signal magnitude is increased until it matches the magnitude of the information component is shown.
  • FIG. 11 shows the configuration of the inclination correction unit that changes the magnitude of the signal of the interaction reference information.
  • FIG. 12 shows the sample surface in the area of raster scanning.
  • FIG. 13 shows the inclination of the sample surface shown in FIG. 12 with respect to the X axis and the inclination with respect to the Y axis.
  • FIG. 14 shows an X scanning signal and a Y scanning signal, an X tilt correction information signal, and a Y tilt correction information signal.
  • FIG. 15 shows the configuration of a tilt correction unit that changes the magnitude of the interaction information signal.
  • FIG. 16 shows a configuration of a tilt correction unit that changes the magnitude of the excitation signal.
  • FIG. 17 shows an X scan signal and a Y scan signal, and a normalized X tilt correction information signal and a Y tilt correction information signal.
  • FIG. 18 shows a sample in which the inclination of the sample surface with respect to the XY plane is stepped.
  • FIG. 19 shows a configuration of an atomic force microscope according to the second embodiment.
  • FIG. 20 shows a configuration of a tilt correction unit that changes the magnitude of the signal of the interaction reference information.
  • FIG. 21 shows the configuration of a tilt correction unit that changes the magnitude of the interaction information signal.
  • FIG. 22 shows a configuration of a tilt correction unit that changes the magnitude of the excitation signal.
  • FIG. 23 shows the X and Y scan signals and the normalized X and Y scan signals.
  • FIG. 1 shows a configuration of an atomic force microscope according to the first embodiment.
  • a cantilever 102 having a probe 101 at the free end is arranged so as to face the sample 104.
  • the cantilever 102 is held on the substrate 103.
  • at least the sample 104, the probe 101, and the cantilever 102 are filled with a fluid (not shown) such as a solution.
  • a vibration element 106 is provided on the substrate 103.
  • the vibration element 106 vibrates the cantilever 102 through the substrate 103.
  • the vibration element 106 is supplied with an excitation signal generated by the excitation signal generation unit 107 via an inclination correction unit 111 (to be described later), thereby causing the cantilever 102 to have a predetermined vibration state, that is, a predetermined amplitude, a predetermined frequency, and a predetermined frequency. Vibrates with the phase of.
  • the frequency for exciting the cantilever 102 is set in the vicinity of the primary resonance frequency in the solution of the cantilever 102.
  • the vibration element 106 is made of, for example, a piezoelectric body.
  • An interaction detection unit 108 that detects the vibration state of the cantilever 102 and outputs the vibration state as interaction information including information regarding the interaction between the probe 101 and the sample 104 is disposed above the cantilever 102. Has been.
  • the interaction information output by the interaction detection unit 108 is supplied to the Z control unit 110 via an inclination correction unit 111 described later.
  • the interaction information includes vibration amplitude information, vibration frequency information, or phase information of the cantilever 102.
  • the sample 104 is held by the Z scanner 112 via a sample table (not shown).
  • the Z scanner 112 scans the sample 104 with respect to the cantilever 102 along the Z axis perpendicular to the XY plane. That is, the Z scanner 112 relatively scans the cantilever 102 and the sample 104 along the Z axis perpendicular to the XY plane.
  • the Z scanner 112 is mounted on the Y scanner 113b and the X scanner 113a. Specifically, the X scanner 113a is mounted on the Y scanner 113b, and the Z scanner 112 is mounted on the X scanner 113a.
  • the X scanner 113a scans the sample 104 with respect to the cantilever 102 along the X axis. That is, the X scanner 113a relatively scans the cantilever 102 and the sample 104 along the X axis.
  • the Y scanner 113b scans the sample 104 with respect to the cantilever 102 along the Y axis. That is, the Y scanner 113b relatively scans the cantilever 102 and the sample 104.
  • the X scanner 113a and the Y scanner 113b are controlled by the XY control unit 113c. Specifically, the X scanner 113a and the Y scanner 113b are respectively controlled by an X scanning signal and a Y scanning signal generated by the XY control unit 113c.
  • the X scanner 113a and Y scanner 113b and the XY control unit 113c constitute a raster scanning controller 113.
  • the raster scan controller 113 can relatively raster scan the cantilever 102 and the sample 104 along the XY plane.
  • FIG. 2 shows the relative raster scanning movement of the probe 101 provided on the cantilever 102 and the sample 104 along the XY plane.
  • This raster scanning is common in an atomic force microscope, and the scanning line direction (direction in which the scanning speed is high) of the raster scanning is generally set in the X direction.
  • FIG. 3 shows the waveforms of the Y scanning signal and the X scanning signal for performing the raster scanning shown in FIG. 2, and the respective synchronization signals for the Y scanning signal and the X scanning signal.
  • These synchronization signals are output by the XY control unit 113c and supplied to a sample information acquisition unit 114 described later.
  • the interaction reference information setting unit 109 sets interaction reference information indicating the desired magnitude of the interaction between the probe 101 and the sample 104.
  • the set interaction reference information is supplied to the Z control unit 110 via an inclination correction unit 111 described later.
  • the Z scanner 112 is controlled by the Z control unit 110. Specifically, the Z control unit 110 determines the interaction state including information regarding the vibration state of the cantilever 102, that is, the interaction between the probe 101 and the sample 104, and the desired interaction between the probe 101 and the sample 104. In response to the interaction reference information indicating the size of the interaction information, deviation information between the interaction information and the interaction reference information is generated. Based on the deviation information, the Z control unit 110 generates a Z control signal for keeping the vibration state of the cantilever 102, for example, a constant vibration amplitude, and based on the Z control signal, the Z scanner 112 is moved along the Z direction. The sample 104 is scanned along the Z direction with respect to the cantilever 102. In other words, the relative distance along the Z direction between the cantilever 102 and the sample 104 is controlled by the Z control unit 110. The Z control signal generated by the Z control unit 110 is also supplied to the sample information acquisition unit 114.
  • the vibration element 106, the excitation signal generation unit 107, the interaction detection unit 108, the interaction reference information setting unit 109, the Z control unit 110, the inclination correction unit 111 (described later), and the Z scanner 112 are an interaction controller.
  • 105 is constituted.
  • the interaction controller 105 can vibrate the cantilever 102 and control the interaction generated between the probe 101 provided at the free end of the cantilever 102 and the sample 104.
  • the sample information acquisition unit 114 acquires sample information based on the Z control signal and the raster scanning synchronization signal output from the XY control unit 113c.
  • This sample information includes inclination information of the sample surface 104a with respect to the XY plane.
  • This sample information is, for example, information reflecting the uneven shape of the sample surface 104a.
  • the sample information acquired by the sample information acquisition unit 114 is supplied to the sample information display unit 115.
  • the sample information display unit 115 displays the acquired sample information.
  • the sample information acquisition unit 114 extracts inclination information of the sample surface 104a with respect to the XY plane from the acquired sample information by image processing such as filtering, and supplies the information to the inclination correction unit 111 provided in the interaction controller 105.
  • the atomic force microscope used in the fluid of this embodiment includes the vibration element 106, the excitation signal generation unit 107, the interaction detection unit 108, the interaction reference information setting unit 109, and the Z control unit. 110, a tilt correcting unit 111 (to be described later) and a Z scanner 112, which vibrates the cantilever 102, and causes an interaction between the probe 101 provided at the free end of the cantilever 102 and the sample 104.
  • An interaction controller 105 for controlling, a raster scanning controller 113 configured to relatively perform raster scanning of the cantilever 102 and the sample 104 along the XY plane, which includes an X scanner 113a, a Y scanner 113b, and an XY control unit 113c. Based on the Z control signal that is the control result of the interaction controller 105, the tilt information of the sample surface with respect to the XY plane.
  • a sample information acquisition unit 114 for acquiring information from a specimen containing, a sample information display 115 for displaying sample information.
  • the atomic force microscope of this embodiment is characterized by the interaction controller 105.
  • the interaction controller 105 includes an inclination correction unit 111.
  • FIG. 4 and 5 show the relationship between the vibration state of the cantilever 102, for example, the magnitude of the vibration amplitude, and the interaction between the probe 101 and the sample 104.
  • FIG. 4 and 5 show the relationship between the vibration state of the cantilever 102, for example, the magnitude of the vibration amplitude, and the interaction between the probe 101 and the sample 104.
  • FIG. 4 shows when the probe 101 and the sample 104 are separated, that is, when the interaction between the probe 101 and the sample 104 is zero, and the magnitude of the vibration amplitude of the cantilever 102 at that time is A0. .
  • FIG. 5 shows a case where the interaction between the probe 101 and the sample 104 is larger than zero, and the vibration amplitude of the cantilever 102 at that time is A′0.
  • A0> A′0 between A0 and A′0.
  • A′0 decreases as the interaction between the probe 101 and the sample 104 increases.
  • FIG. 6 and 7 show the positional relationship between the sample 104 whose surface is partially inclined with respect to the XY plane and the cantilever 102.
  • FIG. The sample 104 whose surface is partially inclined with respect to the XY plane is, for example, a sample substrate 131 arranged in parallel to the XY plane (not shown in FIG. 1) as shown in FIG. And a combination of cell samples 132 cultured there.
  • the range from the point A to the point B located in the inclined portion is defined as a raster scanning range RX along the X axis.
  • the range from point A to point B is the sample information acquisition range along the X-axis.
  • an end on the + X side along the X axis of the inclined portion is set as a C point.
  • the sample surface 104a is substantially parallel to the XY plane in the + X direction from the point C.
  • the distance between the cantilever 102 and the sample surface 104a is DH.
  • the distance between the cantilever 102 and the sample surface 104a is DL.
  • DH and DL have a relationship of DH> DL.
  • the vibration state of the cantilever 102 changes.
  • the magnitude of the vibration amplitude decreases.
  • the vibration state of the cantilever 102 changes, for example, the magnitude of the vibration amplitude increases.
  • the interaction between the cantilever 102 and the solution is reduced, and the vibration amplitude is increased.
  • the interaction acting between the cantilever 102 and the solution increases, and the magnitude of the vibration amplitude decreases.
  • the interaction between the cantilever 102 and the solution varies depending on the area of the cantilever 102 in addition to the distance between the cantilever 102 and the sample surface 104a. That is, the interaction acting between the cantilever 102 and the solution varies depending on the volume of the solution existing between the cantilever 102 and the portion 104 b of the sample surface 104 a facing the cantilever 102. Therefore, the interaction acting between the cantilever 102 and the solution is obtained as an integral value of the interaction acting on each part of the cantilever 102.
  • the interaction information includes not only information regarding the interaction between the probe 101 and the sample 104 but also information regarding the interaction between the cantilever 102 and the solution.
  • the vibration state (interaction information) of the cantilever 102 when the probe 101 and the sample 104 are not in contact for example, the vibration amplitude is A0
  • the vibration state (interaction reference information) of the cantilever 102 indicating the magnitude, for example, the vibration amplitude is set to A1.
  • the deviation information between the interaction information and the interaction reference information that is, (A0-A1) indicates the interaction between the probe 101 and the sample 104. In the atomic force microscope, this (A0-A1) ), That is, control is performed so as to keep the interaction between the probe 101 and the sample 104 constant, and sample information is acquired.
  • the deviation information (A0-A1) includes not only information on the interaction between the probe 101 and the sample 104 but also information on the interaction between the cantilever 102 and the solution. There is a problem that the interaction between the probe 101 and the sample 104 cannot be kept constant.
  • the white portion of the bar represents the information DI1 of the interaction between the probe 101 and the sample 104
  • the shaded portion of the bar represents the information DI2 of the interaction acting between the cantilever 102 and the solution. Yes.
  • the sample information at the point B is compared with the sample information at the point A displayed on the sample information display 115. Becomes out-of-focus information.
  • the atomic force microscope of this embodiment includes an interaction controller 105.
  • the interaction controller 105 has a function of solving the above problem.
  • the interaction controller 105 includes the inclination correction unit 111 to solve the above problem.
  • the size of the component of the interaction information DI1 between the probe 101 and the sample 104 may be matched at the points A and B.
  • the sample information can be acquired with the interaction between the probe 101 and the sample 104 constant at both the points A and B.
  • the interaction controller 105 corrects a change in the influence of the interaction between the cantilever 102 and the solution caused by the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane, specifically, according to the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane. Based on the correction information for this, the magnitude of the deviation information (A0-A1) signal is changed, and the interaction between the probe 101 and the sample 104 can be accurately controlled.
  • the correction information includes inclination-related information related to the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane and information for adjusting the inclination-related information.
  • the tilt related information is, for example, tilt correction information (described later) generated based on tilt information of the sample surface 104a with respect to the XY plane.
  • the information for performing adjustment includes, for example, information for performing size adjustment and offset addition. These will be described later.
  • the deviation information (A0-A1) is the deviation information of the interaction information (A0) and the interaction reference information (A1)
  • the action information (A0) signal is increased, the interaction reference information (A1) signal is decreased, the interaction information (A0) signal is increased, and the interaction reference information (A1) signal is increased. Just make it smaller.
  • the interaction information (A0) signal is reduced, the interaction reference information (A1) signal is increased, or the interaction information (A0) What is necessary is just to make a signal small and to enlarge the signal of interaction reference
  • the interaction controller 105 corrects the change in the influence of the interaction between the cantilever 102 and the solution caused by the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane, specifically, according to the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane.
  • the interaction between the probe 101 and the sample 104 is accurately controlled by changing the magnitude of at least one of the excitation signal, the interaction information signal, and the interaction reference information signal based on the correction information. can do.
  • the interaction controller 105 controls the interaction between the probe 101 and the sample 104 in accordance with the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane. Therefore, the excitation signal, the interaction information signal, and the interaction reference information signal are controlled. Is provided with an inclination correction unit 111 that changes at least one of the sizes.
  • FIG. 11 shows a configuration example of the inclination correcting unit 111 that changes the magnitude of the signal of the interaction reference information.
  • the tilt correcting unit 111 calculates tilt correction information based on tilt information of the sample surface 104a with respect to the XY plane output from the sample information acquiring unit 114, and calculates interaction reference information as tilt correction information.
  • an adjustment unit 111a for changing the magnitude of the signal of the interaction reference information is provided.
  • the tilt correction information generation unit 111b generates tilt correction information based on the tilt information of the sample surface 104a with respect to the XY plane output from the sample information acquisition unit 114, and supplies the tilt correction information to the adjustment unit 111a.
  • This tilt correction information includes X tilt correction information related to the tilt of the sample surface 104a along the X axis and Y tilt correction information related to the tilt of the sample surface 104a along the Y axis.
  • the X tilt correction information and the Y tilt correction information are supplied to the variable gain amplifier 111d and the variable gain amplifier 111e provided in the adjustment unit 111a, respectively.
  • FIG. 12 shows a sample surface 104a in an area for raster scanning, that is, an area for acquiring sample information.
  • the raster scan arrow shown in FIG. 12 represents the relative raster scan movement of the probe 101 and the sample 104 provided on the cantilever 102 shown in FIG.
  • Raster scanning by the raster scanning controller 113 is performed along the XY plane, but the probe 101 and the sample 104 are scanned relative to each other along the Z axis. 104a is performed.
  • the sample surface 104a shown in FIG. 12 has an inclination of ⁇ X degrees with respect to the X axis, ⁇ Y degrees with respect to the Y axis, and a plus downward slope, as shown in FIG.
  • the plus-decreasing inclination means an inclination such that the Z position decreases as the X position increases and the Z position decreases as the Y position increases.
  • the X tilt correction information is information indicating movement of the scanning line in the XZ plane with respect to the sample surface 104a shown in FIG. 12 in synchronization with the X scanning signal (ie, X scanning).
  • the Y tilt correction information is information indicating the movement of the scanning line in the YZ plane with respect to the sample surface 104a shown in FIG. 12 in synchronization with the Y scanning signal (ie, Y scanning).
  • X tilt correction information and Y tilt correction information are input to the variable gain amplifier 111d and variable gain amplifier 111e provided in the adjustment unit 111a, respectively, and the X tilt correction is performed in the variable gain amplifier 111d and variable gain amplifier 111e.
  • the magnitudes of the information signal and the Y tilt correction information signal are adjusted.
  • the influence of the interaction between the cantilever 102 and the solution varies depending on the shape of the sample 104 other than the region where the sample information is acquired, the viscosity of the solution, the shape of the cantilever 102, the length of the probe 101, and the like.
  • the variable gain amplifier 111d and the variable gain amplifier 111e are for coping with this change, and the operator confirms the sample information displayed on the sample information display 115 while checking the X tilt correction information signal and the Y tilt correction. It is possible to optimally adjust the magnitude of the information signal. This optimal adjustment operation may be automatically performed based on the sample information acquired by the sample information acquisition unit 114, for example, by an AI (Artificial Intelligence) or an information recognition program by deep learning.
  • AI Artificial Intelligence
  • the magnitudes of the X tilt correction information signal and the Y tilt correction information signal are adjusted based on information input to the tilt correction unit 111 by an operator or an information recognition program.
  • Both the X tilt correction information signal and the Y tilt correction information signal whose size have been adjusted are input to the adder 111c.
  • the adding unit 111c adds the signal of the X tilt correction information and the signal of the Y tilt correction information whose size has been adjusted to the signal of the interaction reference information.
  • the adjustment unit 111a performs an addition operation on the signal of the interaction reference information with the signal of the tilt correction information including the signal of the X tilt correction information and the signal of the Y tilt correction information whose magnitude is adjusted, The magnitude of the signal of the interaction reference information is changed.
  • the deviation information (A0-A1) signal needs to be larger on the lower side of the slope than on the upper side of the slope.
  • the adjustment part 111a makes the signal of the interaction reference information (A1) below the inclination smaller than the signal of the interaction reference information (A1) above the inclination.
  • the magnitude of the inclination correction information signal is smaller on the lower side of the inclination than on the upper side of the inclination. Therefore, by adding the inclination correction information signal to the interaction reference information (A1) signal, The signal of the interaction reference information (A1) can be made smaller than the signal of the interaction reference information (A1) on the upper side of the slope.
  • the adjustment unit 111a included in the inclination correction unit 111 illustrated in FIG. 11 performs an addition operation using the addition unit 111c as an example in order to change the signal magnitude of the interaction reference information.
  • the calculation method is not limited to the addition calculation.
  • the tilt correction unit 111 shown in FIG. 11 is configured to change the magnitude of the signal of the interaction reference information as an example.
  • the tilt correction unit 111 is not limited to this, and the tilt correction unit 111 can interact with the excitation signal. What is necessary is just to be comprised so that the magnitude
  • the excitation signal, the interaction information signal, and the interaction reference information signal the direction of change of the excitation signal and the interaction information signal is opposite to the direction of change of the interaction reference information signal.
  • FIG. 15 shows a configuration example of the inclination correcting unit 111 that changes the magnitude of the interaction information signal.
  • the tilt correction unit 111 illustrated in FIG. 15 includes an adjustment unit 111f that changes the magnitude of the interaction information signal by calculating the interaction information as tilt correction information.
  • the adjustment unit 111f includes a subtraction unit 111g instead of the addition unit 111c.
  • the subtracting unit 111g subtracts the X tilt correction information signal and the Y tilt correction information signal whose size are adjusted from the interaction information signal.
  • the adjustment unit 111f changes the magnitude of the interaction information signal by the subtraction operation of the subtraction unit 111g.
  • the deviation information (A0-A1) signal needs to be larger on the lower side of the slope than on the upper side of the slope.
  • the adjusting unit 111f makes the signal of the interaction information (A0) on the lower side of the inclination larger than the signal of the interaction information (A0) on the upper side of the inclination. Since the magnitude of the inclination correction information signal is smaller on the lower side of the inclination than on the upper side of the inclination, the signal of the inclination correction information whose magnitude is adjusted is subtracted from the signal of the interaction information (A0).
  • the signal of the interaction information (A0) on the lower side of the inclination can be made larger than the signal of the interaction information (A0) on the upper side of the inclination.
  • the adjustment unit 111f included in the inclination correction unit 111 illustrated in FIG. 15 performs a subtraction operation using the subtraction unit 111g as an example in order to change the magnitude of the interaction information signal.
  • the calculation method is not limited to the subtraction calculation.
  • FIG. 16 shows a configuration example of the inclination correction unit 111 that changes the magnitude of the excitation signal.
  • the excitation signal is an AC signal
  • changing the magnitude of the excitation signal means changing the magnitude of the amplitude of the excitation signal.
  • the inclination correction unit 111 illustrated in FIG. 16 includes an adjustment unit 111a that changes the magnitude of the excitation signal by calculating the excitation signal as inclination correction information.
  • the adjustment unit 111h includes a division unit 111i. First, the division unit 111i normalizes the X tilt correction information signal and the Y tilt correction information signal whose sizes have been adjusted as shown in FIG. 17 by processing such as offset addition. Next, the division unit 111i divides the excitation signal by the normalized X inclination correction information signal and Y inclination correction information signal. The adjustment unit 111h changes the magnitude of the excitation signal by such calculation of the division unit 111i.
  • the deviation information (A0-A1) signal needs to be larger on the lower side of the slope than on the upper side of the slope.
  • the adjustment unit 111h increases the excitation signal in order to make the signal of the interaction information (A0) on the lower side of the inclination larger than the signal of the interaction information (A0) on the upper side of the inclination. Since the magnitude of the normalized tilt correction information signal is smaller on the lower side of the slope than on the upper side of the slope, dividing the excitation signal by the normalized tilt correction information signal yields The lower excitation signal can be made larger than the upper excitation signal of the slope.
  • the adjustment unit 111h included in the inclination correction unit 111 illustrated in FIG. 16 performs a division operation using the division unit 111i as an example in order to change the magnitude of the excitation signal, that is, the magnitude of the amplitude of the excitation signal.
  • the calculation method is not limited to the division calculation.
  • the atomic force microscope according to the present embodiment includes the interaction controller, so that the interaction between the probe and the sample can be accurately controlled according to the inclination of the sample surface with respect to the XY plane. . Thereby, even when the sample surface is inclined with respect to the XY plane, highly accurate sample information can be acquired.
  • the interaction controller 105 includes the tilt correction unit 111, so that the excitation signal is based on the tilt information of the sample surface 104a with respect to the XY plane output from the sample information acquiring unit 114. Further, the interaction between the probe and the sample can be accurately controlled by changing the magnitude of at least one of the interaction information signal and the interaction reference information signal. Thereby, even when the sample surface 104a is inclined with respect to the XY plane, it is possible to acquire highly accurate sample information.
  • the same effect can be obtained even when the inclined portion of the sample surface 104a with respect to the XY plane has a stepped shape (Steps shape) as shown in FIG.
  • the X tilt correction information and the Y tilt correction information have a stepped shape (steps shape) similar to the stepped shape (steps shape) of the sample surface 104a.
  • the X tilt correction information and the Y tilt correction information are inclined surfaces of the sample surface 104a with respect to the XY plane. May be approximated as
  • the inclined portion of the sample surface 104a with respect to the XY plane is a curved surface
  • a part of the curved surface can be locally approximated as an inclined surface, so that the same effect can be obtained.
  • FIG. 19 shows a configuration of an atomic force microscope according to the second embodiment.
  • the atomic force microscope of the present embodiment is different from the first embodiment in the interaction controller. Specifically, the inclination correction unit is different.
  • members having the same reference numerals as those of the atomic force microscope shown in FIG. 1 of the first embodiment are similar members, and detailed description thereof is omitted here. In the following, explanation will be given with emphasis on the different parts. That is, the part which is not touched by the following description is the same as that of 1st embodiment.
  • the interaction controller 120 includes an inclination correction unit 121.
  • the X correction signal generated by the XY control unit 113c and the Y scan signal are input to the inclination correction unit 121.
  • the interaction controller 105 corrects a change in the influence of the interaction between the cantilever 102 and the solution caused by the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane, specifically, according to the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane. Based on the correction information for this, the magnitude of the deviation information (A0-A1) signal is changed, and the interaction between the probe 101 and the sample 104 can be accurately controlled.
  • the correction information includes an X scanning signal and a Y scanning signal and information for adjusting the X scanning signal and the Y scanning signal. Adjustments performed on the X scanning signal and the Y scanning signal include size adjustment, offset addition, and signal inversion.
  • the interaction controller 105 controls the interaction between the probe 101 and the sample 104 in accordance with the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane. Therefore, the excitation signal, the interaction information signal, and the interaction reference information signal are controlled. Is provided with an inclination correction unit 121 that changes at least one of the sizes.
  • FIG. 20 shows a configuration example of the inclination correction unit 121 that changes the magnitude of the signal of the interaction reference information.
  • the inclination correction unit 121 includes an adjustment unit 121 a that changes the magnitude of the interaction reference information signal by calculating the interaction reference information signal as an X scanning signal and a Y scanning signal. I have.
  • the X scanning signal and the Y scanning signal are input to the variable gain amplifier 121d and the variable gain amplifier 121e provided in the adjustment unit 121a, respectively.
  • the variable gain amplifier 121d and the variable gain amplifier 121e are capable of not only adjusting the magnitudes of the X scanning signal and the Y scanning signal but also adding an offset and inverting the signal.
  • the influence of the interaction between the cantilever 102 and the solution varies depending on the shape of the sample 104 other than the region where the sample information is acquired, the viscosity of the solution, the shape of the cantilever 102, the length of the probe 101, and the like.
  • the variable gain amplifier 121d and the variable gain amplifier 121e are for coping with this change, and the operator confirms the sample information displayed on the sample information display 115 while checking the magnitudes of the X scan signal and the Y scan signal. Adjustment, offset addition, and signal inversion can be performed optimally.
  • the operation for optimally adjusting the size, adding the offset, and inverting the signal is automatically performed by an information recognition program such as AI (Artificial Intelligence) or deep learning based on the sample information acquired by the sample information acquisition unit 114. It may be done.
  • AI Artificial Intelligence
  • size adjustment, offset addition, and signal inversion means, of course, that these operations are performed as necessary. In practice, these operations, for example, signal inversion, are performed. Including the case where is not performed.
  • the X scanning signal and Y scanning signal that have been subjected to size adjustment, offset addition, and signal inversion are both input to the adding unit 121c.
  • the adding unit 121c adds the X scanning signal and the Y scanning signal that have been subjected to the size adjustment, offset addition, and signal inversion, to the interaction reference information signal.
  • the adjustment unit 121a adds the calculation of the interaction reference information to the X scanning signal and the Y scanning signal that have been subjected to magnitude adjustment, offset addition, and signal inversion, thereby obtaining the interaction reference information signal. Change the magnitude of the signal.
  • the adjustment part 121a makes the signal of the interaction reference information (A1) below the inclination smaller than the signal of the interaction reference information (A1) above the inclination.
  • the sample surface 104a is inclined downward with respect to the X axis and the Y axis as shown in FIGS.
  • the X tilt correction information and the Y tilt correction information are as shown in FIG. 14, but in the atomic force microscope of this embodiment, they are used in the first embodiment.
  • an X scan signal and a Y scan signal are used instead of the X tilt correction information and the Y tilt correction information. This is because the X scanning signal and Y scanning signal shown in FIG. 3 and the X tilt correction information and Y tilt correction information shown in FIG. 14 have similar waveforms, respectively, and are shown in FIG.
  • the X scan signal and the Y scan signal are the X tilt correction information and Y used in the first embodiment, respectively. This is because it becomes a substitute for the inclination correction information.
  • the X scanning signal and the Y scanning signal can be regarded as tilt-related information related to the tilt of the sample surface 104a with respect to the XY plane.
  • the adjustment unit 121a performs size adjustment, offset addition, and signal inversion on the X scanning signal and the Y scanning signal shown in FIG. It is transformed into the waveform shown in. Then, the adjusting unit 121a adds the X scanning signal and the Y scanning signal that have been subjected to the size adjustment, the offset addition, and the signal inversion to the signal of the interaction reference information (A1), so that the interaction on the lower side of the inclination is performed.
  • the signal of the reference information (A1) is made smaller than the signal of the interaction reference information (A1) above the slope.
  • the adjustment unit 121a included in the inclination correction unit 121 illustrated in FIG. 20 performs an addition operation using the addition unit 121c as an example in order to change the signal magnitude of the interaction reference information. As long as the magnitude of the signal of the interaction reference information can be changed according to the inclination of the surface 104a, various calculations may be performed without being limited to the addition calculation.
  • the adjustment unit 121a can adjust the size, add an offset, and invert the signal with respect to the X scanning signal and the Y scanning signal shown in FIG. Various calculations are possible without limitation.
  • the tilt correction unit 121 illustrated in FIG. 20 is configured to change the magnitude of the signal of the interaction reference information as an example.
  • the tilt correction unit 121 is not limited to this, and the tilt correction unit 121 may interact with the excitation signal. What is necessary is just to be comprised so that the magnitude
  • the excitation signal, the interaction information signal, and the interaction reference information signal the direction of change of the excitation signal and the interaction information signal is opposite to the direction of change of the interaction reference information signal.
  • FIG. 21 shows a configuration example of the inclination correcting unit 121 that changes the magnitude of the interaction information signal.
  • the tilt correction unit 121 illustrated in FIG. 21 includes an adjustment unit 121f that changes the magnitude of the interaction information signal by calculating the interaction information signal as an X scanning signal and a Y scanning signal.
  • the adjustment unit 121f includes an addition unit 121g.
  • the adding unit 121g adds the interaction information signal to the X scanning signal and the Y scanning signal that have been subjected to size adjustment and offset addition.
  • the adjustment unit 121f changes the magnitude of the signal of the interaction information by the addition operation of the addition unit 121g.
  • the adjustment unit 121f makes the signal of the interaction information (A0) on the lower side of the inclination larger than the signal of the interaction information (A0) on the upper side of the inclination.
  • the adjusting unit 121f performs magnitude adjustment and offset addition on the X scanning signal and Y scanning signal shown in FIG. 3, but does not invert the signal. Then, the adjusting unit 121f adds the X scanning signal and the Y scanning signal that have been subjected to the size adjustment and the offset addition to the interaction information (A0) signal, thereby causing the interaction reference information (A1) on the lower side of the inclination. Is made larger than the signal of the interaction reference information (A1) on the upper side of the slope.
  • the adjustment unit 121f included in the tilt correction unit 121 illustrated in FIG. 21 performs an addition operation using the addition unit 121g as an example in order to change the magnitude of the interaction information signal. As long as the magnitude of the interaction information signal can be changed in accordance with the inclination of 104a, various calculations may be performed without being limited to the addition calculation.
  • the adjustment unit 121f can adjust the size, add the offset, and invert the signal with respect to the X scanning signal and the Y scanning signal shown in FIG. Various calculations are possible without limitation.
  • FIG. 22 shows a configuration example of the inclination correction unit 121 that changes the magnitude of the excitation signal.
  • the excitation signal is an AC signal
  • changing the magnitude of the excitation signal means changing the magnitude of the amplitude of the excitation signal.
  • the inclination correction unit 121 shown in FIG. 22 includes an adjustment unit 121h that changes the magnitude of the vibration signal by calculating the vibration signal as an X scanning signal and a Y scanning signal.
  • the adjustment unit 121h includes a multiplication unit 121i. First, the multiplier 121i normalizes the X scan signal and the Y scan signal whose sizes are adjusted as shown in FIG. 23 by processing such as offset addition. Next, the multiplication unit 121i multiplies the excitation signal by the normalized X scanning signal and Y scanning signal.
  • the adjustment unit 121h changes the magnitude of the excitation signal by such calculation of the multiplication unit 121i.
  • the deviation information (A0-A1) signal needs to be larger on the lower side of the slope than on the upper side of the slope.
  • the adjustment unit 121h has a magnitude of the excitation signal and the magnitude of the signal so that the interaction information (A0) on the lower side of the inclination is larger than the signal on the interaction information (A0) on the upper side of the inclination.
  • the excitation signal is increased by multiplying the X scanning signal and the Y scanning signal normalized by the adjustment and the offset addition.
  • the adjustment unit 121h included in the inclination correction unit 121 illustrated in FIG. 22 performs a multiplication operation using a multiplication unit 121i as an example in order to change the magnitude of the excitation signal, that is, the magnitude of the amplitude of the excitation signal.
  • a multiplication unit 121i as an example in order to change the magnitude of the excitation signal, that is, the magnitude of the amplitude of the excitation signal.
  • the adjusting unit 121h can adjust the size, add an offset, and invert the signal with respect to the X scanning signal and the Y scanning signal shown in FIG. Various calculations are possible without limitation.
  • the atomic force microscope of the present embodiment includes the interaction controller as in the first embodiment, so that the probe and the sample can be adjusted according to the inclination of the sample surface 104a with respect to the XY plane.
  • the interaction that occurs between them can be accurately controlled. Thereby, even when the sample surface is inclined with respect to the XY plane, highly accurate sample information can be acquired.
  • the interaction controller includes a tilt correction unit, and in detail according to the tilt of the sample surface 104a with respect to the XY plane, with respect to the XY plane input to the tilt correction unit 111.
  • the correction information for correcting the change in the influence of the interaction between the cantilever 102 and the solution due to the inclination of the sample surface 104a at least the excitation signal, the interaction information signal, and the interaction reference information signal By changing one size, the interaction between the probe and the sample can be accurately controlled. Thereby, even when the sample surface is inclined with respect to the XY plane, highly accurate sample information can be acquired.
  • the atomic force microscope of this embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment with a simpler configuration than that of the first embodiment.
  • the tilt-related information that is, the X scan signal and the Y scan signal can be approximated as the tilted surface of the sample surface 104a with respect to the XY plane, so that the same effect is obtained. be able to.
  • the inclined portion of the sample surface 104a with respect to the XY plane is a curved surface
  • a part of the curved surface can be locally approximated as an inclined surface, so that the same effect can be obtained.
  • the fluid is described as a solution.
  • the atomic force microscope according to each embodiment is suitable for observing samples in all fluids that interact with the probe, such as in liquid or gas. Applied.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

流体中で、カンチレバー（１０２）の自由端に設けられた探針（１０１）と試料（１０４）の間の相互作用に基づいて試料情報を取得し、表示する原子間力顕微鏡は、ＸＹ平面に沿ってカンチレバーと試料を相対的にラスター走査させるラスター走査制御器（１１３）と、カンチレバーを加振するとともに、探針と試料の間に生じる相互作用を制御する相互作用制御器（１０５）と、相互作用制御器の制御結果に基づいて、ＸＹ平面に対する試料表面（１０４ａ）の傾斜情報を含んだ試料情報を取得する試料情報取得器（１１４）と、試料情報を表示する試料情報表示器（１１５）とを備えている。相互作用制御器は、ＸＹ平面に対する試料表面の傾斜に応じて、探針と試料の間に生じる相互作用を制御するように構成されている。

Description

原子間力顕微鏡
　本発明は、走査型プローブ顕微鏡、特に溶液中環境下で使用する原子間力顕微鏡に関する。
　走査型プローブ顕微鏡(ＳＰＭ)は機械的探針を機械的に走査して試料表面の情報を得る走査型顕微鏡であって、走査型トンネリング顕微鏡(ＳＴＭ)、原子間力顕微鏡(ＡＦＭ)、走査型磁気力顕微鏡(ＭＦＭ)、走査型電気容量顕微鏡(ＳＣａＭ)、走査型近接場光顕微鏡(ＳＮＯＭ)などの総称である。
　走査型プローブ顕微鏡は、機械的探針と試料とを相対的にＸＹ方向にラスター走査し、試料の所望とする表面情報を機械的探針を介して取得してディスプレイ上にマッピング表示することができる。なかでも原子間力顕微鏡は、機械的探針をその自由端に持つカンチレバーを使用して、機械的探針と試料の間に力学的な相互作用を生じさせ、その力学的な相互作用によって生じるカンチレバーの変形に基づいて試料の情報を取得する。例えば日本国特許第４０８３５１７号は、このような原子間力顕微鏡の一つを開示している。原子間力顕微鏡は、大気中だけでなく超高真空や溶液中などの様々な環境下でも使用でき、最も広く使用されている装置である。
　溶液中で使用する原子間力顕微鏡においては、カンチレバーの振動状態を検出し、その振動状態を相互作用情報として用いて試料情報を取得している。しかしながら、カンチレバーの振動状態の情報には、すなわち相互作用情報には、探針と試料の間の相互作用に関する情報だけでなく、カンチレバーと溶液の間に働く相互作用に関する情報も含まれている。このカンチレバーと溶液の間に働く相互作用に関する情報は、カンチレバーと試料の間の距離により変動するため、試料表面がＸＹ平面に対して傾斜している場合において、試料情報の取得精度を低下させる原因になる。
　本発明の目的は、カンチレバーと溶液の間に働く相互作用に関する情報に起因する試料情報の精度低下を低減し、それにより、試料表面がＸＹ平面に対して傾斜している場合でも、高精度な試料情報を取得可能な原子間力顕微鏡を提供することにある。
　前記目的を達成するために、本発明の原子間力顕微鏡は、流体中で、カンチレバーの自由端に設けられた探針と試料の間の相互作用に基づいて試料情報を取得し、表示する原子間力顕微鏡であって、ＸＹ平面に沿ってカンチレバーと試料を相対的にラスター走査させるラスター走査制御器と、カンチレバーを加振するとともに、探針と試料の間に生じる相互作用を制御する相互作用制御器と、相互作用制御器の制御結果に基づいて、ＸＹ平面に対する試料表面の傾斜情報を含んだ試料情報を取得する試料情報取得器とを備えている。相互作用制御器は、ＸＹ平面に対する試料表面の傾斜に応じて、探針と試料の間に生じる相互作用を制御するように構成されている。
　この原子間力顕微鏡は、相互作用制御器が、ＸＹ平面に対する試料表面の傾斜に応じて、探針と試料の間に生じる相互作用を制御するため、カンチレバーと流体の間に働く相互作用に関する情報に起因する試料情報の精度低下が低減され、それにより、試料表面がＸＹ平面に対して傾斜している場合でも、高精度な試料情報を取得が可能になる。
図１は、第一の実施形態に係る原子間力顕微鏡の構成を示している。 図２は、ＸＹ平面に沿った探針と試料の相対的なラスター走査の動きを示している。 図３は、図２に示されたラスター走査をさせるためのＹ走査信号とＸ走査信号の波形と、Ｙ走査信号とＸ走査信号に対するそれぞれの同期信号とを示している。 図４は、探針と試料の間の相互作用がゼロのときのカンチレバーの振動状態を示している。 図５は、探針と試料の間の相互作用がゼロよりも大きいときのカンチレバーの振動状態を示している。 図６は、表面がＸＹ平面に対して部分的に傾斜している試料と、カンチレバーの位置関係を示している。 図７は、表面がＸＹ平面に対して部分的に傾斜している試料と、カンチレバーの位置関係を示した斜視図である。 図８は、試料基板と、そこに培養された細胞試料を示している。 図９は、試料表面のＡ点とＢ点における偏差情報に含まれる探針と試料の間の相互作用の情報とカンチレバーと溶液の間に働く相互作用の情報との割合を示している。 図１０は、試料表面のＡ点とＢ点における偏差情報と、Ｂ点における探針と試料の間の相互作用の情報の成分の大きさがＡ点における探針と試料の間の相互作用の情報の成分の大きさに一致するまで信号の大きさが大きくされたＢ点における偏差情報を示している。 図１１は、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させる傾斜補正部の構成を示している。 図１２は、ラスター走査の領域の試料表面を表している。 図１３は、図１２に示された試料表面のＸ軸に対する傾斜とＹ軸に対する傾斜を示している。 図１４は、Ｘ走査信号およびＹ走査信号と、Ｘ傾斜補正情報の信号およびＹ傾斜補正情報の信号とを示している。 図１５は、相互作用情報の信号の大きさを変化させる傾斜補正部の構成を示している。 図１６は、加振信号の大きさを変化させる傾斜補正部の構成を示している。 図１７は、Ｘ走査信号およびＹ走査信号と、正規化されたＸ傾斜補正情報の信号およびＹ傾斜補正情報の信号とを示している。 図１８は、ＸＹ平面に対する試料表面の傾斜が階段状である試料を示している。 図１９は、第二の実施形態に係る原子間力顕微鏡の構成を示している。 図２０は、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させる傾斜補正部の構成を示している。 図２１は、相互作用情報の信号の大きさを変化させる傾斜補正部の構成を示している。 図２２は、加振信号の大きさを変化させる傾斜補正部の構成を示している。 図２３は、Ｘ走査信号およびＹ走査信号と、正規化されたＸ走査信号およびＹ走査信号とを示している。
　＜第一の実施形態＞
　第一の実施形態について、図１～図１８を用いて説明する。　
　図１は、第一の実施形態に係る原子間力顕微鏡の構成を示している。　
　図１に示されるように、本実施形態の原子間力顕微鏡では、自由端に探針１０１を有するカンチレバー１０２が試料１０４と正対するように配置されている。このカンチレバー１０２は基板１０３に保持されている。本実施形態においては、少なくとも試料１０４、探針１０１およびカンチレバー１０２が、図示しない流体たとえば溶液に満たされた状態になっている。
　基板１０３上には振動素子１０６が設けられている。振動素子１０６は、基板１０３を介してカンチレバー１０２を加振する。振動素子１０６は、加振信号生成部１０７が生成する加振信号が後述する傾斜補正部１１１を介して供給され、それによりカンチレバー１０２を所定の振動状態、すなわち所定の振幅、所定の周波数、所定の位相で加振する。カンチレバー１０２を加振する周波数は、カンチレバー１０２の溶液中における１次共振周波数近傍に設定される。振動素子１０６は、例えば圧電体から構成されている。
　カンチレバー１０２の上部には、カンチレバー１０２の振動状態を検出し、その振動状態を、探針１０１と試料１０４の間の相互作用に関する情報を含んだ相互作用情報として出力する相互作用検出部１０８が配置されている。相互作用検出部１０８が出力する相互作用情報は、後述する傾斜補正部１１１を介して、Ｚ制御部１１０に供給される。　
　相互作用情報には、カンチレバー１０２の振動振幅の情報や振動周波数の情報、あるいは位相に関する情報が含まれている。
　試料１０４は、Ｚスキャナ１１２に図示しない試料台を介して保持されている。　
　Ｚスキャナ１１２は、ＸＹ平面に垂直なＺ軸に沿って、試料１０４をカンチレバー１０２に対して走査させる。すなわちＺスキャナ１１２は、ＸＹ平面に垂直なＺ軸に沿って、カンチレバー１０２と試料１０４を相対的に走査させる。
　Ｚスキャナ１１２は、Ｙスキャナ１１３ｂおよびＸスキャナ１１３ａに搭載されている。詳しくは、Ｘスキャナ１１３ａは、Ｙスキャナ１１３ｂに搭載され、Ｚスキャナ１１２は、Ｘスキャナ１１３ａに搭載されている。
　Ｘスキャナ１１３ａは、Ｘ軸に沿って、試料１０４をカンチレバー１０２に対して走査させる。すなわちＸスキャナ１１３ａは、Ｘ軸に沿って、カンチレバー１０２と試料１０４を相対的に走査させる。
　Ｙスキャナ１１３ｂは、Ｙ軸に沿って、試料１０４をカンチレバー１０２に対して走査させる。すなわちＹスキャナ１１３ｂは、カンチレバー１０２と試料１０４を相対的に走査させる。
　Ｘスキャナ１１３ａおよびＹスキャナ１１３ｂは、ＸＹ制御部１１３ｃによって制御される。詳しくは、Ｘスキャナ１１３ａおよびＹスキャナ１１３ｂは、ＸＹ制御部１１３ｃが生成するＸ走査信号およびＹ走査信号によってそれぞれ制御される。
　Ｘスキャナ１１３ａおよびＹスキャナ１１３ｂとＸＹ制御部１１３ｃは、それらでラスター走査制御器１１３を構成している。ラスター走査制御器１１３は、ＸＹ平面に沿ってカンチレバー１０２と試料１０４を相対的にラスター走査させることができる。
　ここで図２と図３を用いて、ラスター走査について説明する。　
　図２は、ＸＹ平面に沿った、カンチレバー１０２に設けられた探針１０１と試料１０４の相対的なラスター走査の動きを示している。このラスター走査は原子間力顕微鏡では一般的なものであり、ラスター走査の走査線方向（走査速度の速い方向）が一般にＸ方向に設定される。
　図３は、図２に示されたラスター走査をさせるためのＹ走査信号とＸ走査信号の波形と、Ｙ走査信号とＸ走査信号に対するそれぞれの同期信号とを示したものである。これらの同期信号は、ＸＹ制御部１１３ｃが出力し、後述する試料情報取得器１１４へ供給される。
　再び図１において、相互作用基準情報設定部１０９において、探針１０１と試料１０４の間の相互作用の所望とする大きさを示す相互作用基準情報が設定される。設定された相互作用基準情報は、後述する傾斜補正部１１１を介して、Ｚ制御部１１０に供給される。
　Ｚスキャナ１１２は、Ｚ制御部１１０により制御される。詳しくは、Ｚ制御部１１０は、カンチレバー１０２の振動状態、すなわち探針１０１と試料１０４の間の相互作用に関する情報を含んだ相互作用情報と、探針１０１と試料１０４の間の相互作用の所望とする大きさを示す相互作用基準情報を受け、相互作用情報と相互作用基準情報の偏差情報を生成する。そしてＺ制御部１１０は、偏差情報に基づいて、カンチレバー１０２の振動状態を、例えば振動振幅の大きさを一定に保つためのＺ制御信号を生成し、それに基づいてＺスキャナ１１２をＺ方向に沿って伸縮させ、試料１０４をカンチレバー１０２に対してＺ方向に沿って走査させる。すなわち、Ｚ制御部１１０によってカンチレバー１０２と試料１０４のＺ方向に沿った相対距離が制御される。Ｚ制御部１１０によって生成されたＺ制御信号は試料情報取得器１１４にも供給される。
　振動素子１０６と加振信号生成部１０７と相互作用検出部１０８と相互作用基準情報設定部１０９とＺ制御部１１０と（後述する）傾斜補正部１１１とＺスキャナ１１２は、それらで相互作用制御器１０５を構成している。相互作用制御器１０５は、カンチレバー１０２を加振するとともに、カンチレバー１０２の自由端に設けられた探針１０１と試料１０４の間に生じる相互作用を制御することができる。
　試料情報取得器１１４は、Ｚ制御信号と、ＸＹ制御部１１３ｃが出力するラスター走査の同期信号とに基づいて試料情報を取得する。この試料情報には、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜情報が含まれている。この試料情報は、例えば、試料表面１０４ａの凹凸形状を反映した情報である。
　試料情報取得器１１４が取得した試料情報は、試料情報表示器１１５に供給される。試料情報表示器１１５は、取得した試料情報を表示する。
　また試料情報取得器１１４は、取得した試料情報から、フィルタリング等による画像処理により、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜情報を抽出し、相互作用制御器１０５が備える傾斜補正部１１１へ供給する。
　以上のように、本実施形態の流体たとえば溶液中で使用する原子間力顕微鏡は、振動素子１０６と加振信号生成部１０７と相互作用検出部１０８と相互作用基準情報設定部１０９とＺ制御部１１０と（後述する）傾斜補正部１１１とＺスキャナ１１２とから構成された、カンチレバー１０２を加振するとともに、カンチレバー１０２の自由端に設けられた探針１０１と試料１０４の間に生じる相互作用を制御する相互作用制御器１０５と、Ｘスキャナ１１３ａとＹスキャナ１１３ｂとＸＹ制御部１１３ｃとから構成された、ＸＹ平面に沿ってカンチレバー１０２と試料１０４を相対的にラスター走査させるラスター走査制御器１１３と、相互作用制御器１０５の制御結果であるＺ制御信号に基づいて、ＸＹ平面に対する試料表面の傾斜情報を含んだ試料情報を取得する試料情報取得器１１４と、試料情報を表示する試料情報表示器１１５を備えている。
　本実施形態の原子間力顕微鏡は、相互作用制御器１０５に特徴がある。そのために、相互作用制御器１０５は、傾斜補正部１１１を備えている。
　ここで、傾斜補正部１１１について説明する前に、従来の問題について、図４～図１０を用いて詳細に説明する。
　図４と図５は、カンチレバー１０２の振動状態、例えば振動振幅の大きさと、探針１０１と試料１０４の間の相互作用の関係を示すものである。
　図４は、探針１０１と試料１０４が離れているとき、すなわち探針１０１と試料１０４の間の相互作用がゼロのときを示し、そのときのカンチレバー１０２の振動振幅の大きさはＡ０となる。
　図５は、探針１０１と試料１０４の間の相互作用がゼロよりも大きいときを示し、そのときのカンチレバー１０２の振動振幅の大きさはＡ'０となる。
　Ａ０とＡ'０の間には、Ａ０＞Ａ'０の関係がある。探針１０１と試料１０４の間の相互作用が大きくなるほどＡ'０が小さくなる。
　図６と図７は、表面がＸＹ平面に対して部分的に傾斜している試料１０４と、カンチレバー１０２の位置関係を示したものである。このような表面がＸＹ平面に対して部分的に傾斜している試料１０４は、例えば、図８に示されるようにＸＹ平面に平行に配置された（図１では図示していない）試料基板１３１と、そこに培養された細胞試料１３２の組み合わせで形成される。
　表面がＸＹ平面に対して部分的に傾斜している試料１０４において、傾斜している部分に位置するＡ点からＢ点の範囲を、Ｘ軸に沿ったラスター走査の範囲ＲＸとする。言い換えれば、Ａ点からＢ点の範囲を、Ｘ軸に沿った試料情報の取得範囲とする。また、傾斜している部分のＸ軸に沿った＋Ｘ側の端をＣ点とする。さらに、試料１０４において、Ｃ点よりも＋Ｘ方向では、試料表面１０４ａはＸＹ平面に対してほぼ平行であるとする。
　このとき、試料１０４のＡ点に探針１０１が位置している場合は、カンチレバー１０２と試料表面１０４ａの距離は、ＤＨとなる。また試料１０４のＢ点に探針１０１が位置している場合は、カンチレバー１０２と試料表面１０４ａの距離は、ＤＬとなる。このとき、ＤＨとＤＬは、ＤＨ＞ＤＬの関係になる。
　ところで、カンチレバー１０２が溶液中で加振されている場合、カンチレバー１０２と溶液の間には溶液の粘度に応じた相互作用が働く。そしてカンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用は、カンチレバー１０２と試料表面１０４ａの間の距離に依存して変動する。
　具体的には、カンチレバー１０２と試料表面１０４ａの間の距離が小さくなると、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用は大きくなり、カンチレバー１０２の振動状態が変化し、例えば振動振幅の大きさは小さくなる。またカンチレバー１０２と試料表面１０４ａの間の距離が大きくなると、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用は小さくなり、カンチレバー１０２の振動状態が変化し、例えば振動振幅の大きさは大きくなる。
　このため、試料１０４のＡ点においては、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用は小さくなり、振動振幅の大きさは大きくなる。また試料１０４のＢ点においては、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用は大きくなり、振動振幅の大きさは小さくなる。
　さらに、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用は、カンチレバー１０２と試料表面１０４ａの間の距離に加えて、カンチレバー１０２の面積にも依存して変動する。つまり、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用は、カンチレバー１０２と、カンチレバー１０２に向かい合った試料表面１０４ａの部分１０４ｂとの間に存在する溶液の容積に依存して変動する。従って、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用は、カンチレバー１０２の各部に働く相互作用の積分値として求められる。
　このように、カンチレバー１０２の振動状態の変化、例えば振動振幅の大きさの変化には、探針１０１と試料１０４の間の相互作用と、カンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の二つの要因があり、相互作用情報には、探針１０１と試料１０４の間の相互作用に関する情報だけでなく、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用に関する情報も含まれていることになる。
　詳しくは、探針１０１と試料１０４が接触していないときのカンチレバー１０２の振動状態（相互作用情報）、例えば振動振幅をＡ０とおき、所望とする探針１０１と試料１０４の間の相互作用の大きさを示すカンチレバー１０２の振動状態（相互作用基準情報）、例えば振動振幅をＡ１とおく。このとき、相互作用情報と相互作用基準情報の偏差情報、すなわち、（Ａ０－Ａ１）が探針１０１と試料１０４の間の相互作用を示すものとなり、原子間力顕微鏡では、この（Ａ０－Ａ１）を、すなわち探針１０１と試料１０４の間の相互作用を一定に保つよう制御し、試料情報の取得を行っている。
　しかしながら、偏差情報（Ａ０－Ａ１）には、探針１０１と試料１０４の間の相互作用の情報だけでなく、カンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の情報も含まれているため、実際には、探針１０１と試料１０４の間の相互作用を一定に保てていないという問題がある。
　図９は、試料１０４のＡ点とＢ点において、偏差情報（ＤＩ＝Ａ０－Ａ１）に含まれる、探針１０１と試料１０４の間の相互作用の情報ＤＩ１と、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用の情報ＤＩ２の割合を示した棒グラフである。図９において、棒の白塗り部が、探針１０１と試料１０４の間の相互作用の情報ＤＩ１を表し、棒の斜線部が、カンチレバー１０２と溶液の間に働く相互作用の情報ＤＩ２を表している。
　Ａ点においては、カンチレバー１０２と試料表面１０４ａの間の距離が大きいため、カンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の情報ＤＩ２の割合が小さい。一方、Ｂ点においては、カンチレバー１０２と試料表面１０４ａの間の距離が小さいため、カンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の情報ＤＩ２の割合が大きい。
　原子間力顕微鏡は、偏差情報（ＤＩ＝Ａ０－Ａ１）の信号の大きさを一定に保つように制御する。このため、Ａ点では、探針１０１と試料１０４の間の相互作用が大きい状態での試料情報を取得することになる。一方、Ｂ点では、探針１０１と試料１０４の間の相互作用が小さい状態での試料情報を取得することになる。その結果、試料情報の取得精度を低下させる。
　詳しくは、Ａ点に比べてＢ点の探針１０１と試料１０４の間の相互作用が小さくなるので、試料情報表示器１１５に表示されるＡ点の試料情報と比較してＢ点の試料情報は、ぼけた（ピントが合っていないような）情報になる。
　以上の問題を解決するために、本実施形態の原子間力顕微鏡は、相互作用制御器１０５を備えている。言い換えれば、相互作用制御器１０５は、上記の問題を解決する機能を有している。さらに相互作用制御器１０５は、傾斜補正部１１１を備えることで上記の問題を解決する。
　以下に、相互作用制御器１０５の機能を説明する。　
　上記の問題を解決するためには、Ａ点とＢ点において、探針１０１と試料１０４の間の相互作用の情報ＤＩ１の成分の大きさを一致させればよい。それによりＡ点とＢ点の両方で、探針１０１と試料１０４の間の相互作用を一定にして試料情報を取得することができる。そのためには、図１０に示されるように、Ｂ点における偏差情報（ＤＩ＝Ａ０－Ａ１）の信号を、探針１０１と試料１０４の間の相互作用の情報ＤＩ１の成分の大きさがＡ点における探針１０１と試料１０４の間の相互作用の情報ＤＩ１の成分の大きさに一致するまで大きくすればよい。つまり相互作用制御器１０５は、Ｂ点における偏差情報（ＤＩ＝Ａ０－Ａ１）の信号を大きくすることで上記の問題を解決する。
　すなわち、相互作用制御器１０５は、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて、詳しくは、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に起因するカンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の影響の変化を補正するための補正情報に基づいて、偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号の大きさを変化させ、探針１０１と試料１０４の間の相互作用を精度良く制御することができる。
　ここにおいて、補正情報は、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に関連した傾斜関連情報と、傾斜関連情報に対して調整を行うための情報とを含んでいる。傾斜関連情報は、例えば、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜情報に基づいて生成される（後述する）傾斜補正情報である。調整を行うための情報は、例えば、大きさの調整とオフセット加算を行うための情報を含んでいる。これらについては後述する。
　詳しくは、偏差情報（Ａ０－Ａ１）は、相互作用情報（Ａ０）と相互作用基準情報（Ａ１）の偏差情報であることから、偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号を大きくするには、相互作用情報（Ａ０）の信号を大きくするか、相互作用基準情報（Ａ１）の信号を小さくするか、相互作用情報（Ａ０）の信号を大きくし、かつ、相互作用基準情報（Ａ１）の信号を小さくすればよい。さらに、相互作用情報（Ａ０）の信号を大きくするには、加振信号を大きくする方法もある。また偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号を小さくするには、相互作用情報（Ａ０）の信号を小さくするか、相互作用基準情報（Ａ１）の信号を大きくするか、相互作用情報（Ａ０）の信号を小さくし、かつ、相互作用基準情報（Ａ１）の信号を大きくすればよい。さらに、相互作用情報（Ａ０）の信号を小さくするには、加振信号を小さくしてもよい。
　従って、相互作用制御器１０５は、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて、詳しくは、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に起因するカンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の影響の変化を補正するための補正情報に基づいて、加振信号と相互作用情報の信号と相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させ、探針１０１と試料１０４の間の相互作用を精度良く制御することができる。
　相互作用制御器１０５は、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて探針１０１と試料１０４の間の相互作用を制御するため、加振信号と相互作用情報の信号と相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させる傾斜補正部１１１を備えている。
　図１１は、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させる傾斜補正部１１１の構成例を示している。傾斜補正部１１１は、試料情報取得器１１４が出力するＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜情報に基づいて傾斜補正情報を生成する傾斜補正情報生成部１１１ｂと、相互作用基準情報を傾斜補正情報と演算することによって、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させる調整部１１１ａを備えている。
　傾斜補正情報生成部１１１ｂは、試料情報取得器１１４が出力するＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜情報に基づいて、傾斜補正情報を生成し、調整部１１１ａへ供給する。この傾斜補正情報は、Ｘ軸に沿った試料表面１０４ａの傾斜に関するＸ傾斜補正情報と、Ｙ軸に沿った試料表面１０４ａの傾斜に関するＹ傾斜補正情報とからなる。これらのＸ傾斜補正情報とＹ傾斜補正情報は、それぞれ調整部１１１ａが備えた可変ゲインアンプ１１１ｄと可変ゲインアンプ１１１ｅに供給される。
　ここでＸ傾斜補正情報とＹ傾斜補正情報について、図１２～図１４を用いて説明する。　
　図１２は、ラスター走査の領域、すなわち試料情報を取得する領域の試料表面１０４ａを表している。図１２に示されたラスター走査の矢印は、図２に示したカンチレバー１０２に設けられた探針１０１と試料１０４の相対的なラスター走査の動きを表している。ラスター走査制御器１１３によるラスター走査はＸＹ平面に沿って行われるが、探針１０１と試料１０４がＺ軸に沿って相対的な走査されるため、結果的に、試料１０４に対するラスター走査は試料表面１０４ａに沿って行われる。
　図１２に示された試料表面１０４ａは、図１３に示されるように、Ｘ軸に対してはθＸ度、Ｙ軸に対してはθＹ度、プラス下がりの傾斜をしている。ここにおいて、プラス下がりの傾斜とは、Ｘ位置が増大するにつれてＺ位置が減少し、Ｙ位置が増大するにつれてＺ位置が減少するような傾斜を意味している。
　このとき、図１４に示されるように、Ｘ傾斜補正情報は、Ｘ走査信号（すなわちＸ走査）に同期した、図１２に示した試料表面１０４ａに対する走査線のＸＺ平面内での動きを示す情報になり、Ｙ傾斜補正情報は、Ｙ走査信号（すなわちＹ走査）に同期した、図１２に示した試料表面１０４ａに対する走査線のＹＺ平面内での動きを示す情報になる。
　再び図１１において、調整部１１１ａが備えた可変ゲインアンプ１１１ｄと可変ゲインアンプ１１１ｅにはそれぞれＸ傾斜補正情報とＹ傾斜補正情報が入力され、可変ゲインアンプ１１１ｄと可変ゲインアンプ１１１ｅにおいて、Ｘ傾斜補正情報の信号とＹ傾斜補正情報の信号の大きさが調整される。
　カンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の影響は、試料１０４の試料情報を取得する領域以外の形状や、溶液の粘度や、カンチレバー１０２の形状や、探針１０１の長さなどにより変化する。可変ゲインアンプ１１１ｄと可変ゲインアンプ１１１ｅは、この変化に対応するためにあり、操作者が、試料情報表示器１１５に表示される試料情報を確認しながら、Ｘ傾斜補正情報の信号とＹ傾斜補正情報の信号の大きさを最適に調整することが可能になっている。この最適に調整する操作は、試料情報取得器１１４が取得する試料情報に基づいて、例えばＡＩ（Artificial Intelligence）やディープラーニングによる情報認識プログラムによって自動的に行われてもよい。
　言い換えれば、操作者または情報認識プログラムによって傾斜補正部１１１に入力される情報に基づいて、Ｘ傾斜補正情報の信号とＹ傾斜補正情報の信号の大きさが調整される。
　大きさが調整されたＸ傾斜補正情報の信号とＹ傾斜補正情報の信号は共に加算部１１１ｃに入力される。加算部１１１ｃは、大きさが調整されたＸ傾斜補正情報の信号とＹ傾斜補正情報の信号を相互作用基準情報の信号と加算する。このようにして調整部１１１ａは、相互作用基準情報の信号を、大きさが調整されたＸ傾斜補正情報の信号とＹ傾斜補正情報の信号から成る傾斜補正情報の信号と加算演算することによって、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させる。
　具体的には、傾斜の下側では、傾斜の上側よりも偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号を大きくする必要がある。このため、調整部１１１ａは、傾斜の下側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号を、傾斜の上側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号よりも小さくする。傾斜補正情報の信号の大きさは、傾斜の下側のほうが傾斜の上側よりも小さいため、相互作用基準情報（Ａ１）の信号に傾斜補正情報の信号を加算することで、傾斜の下側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号を傾斜の上側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号よりも小さくできる。
　図１１に示された傾斜補正部１１１が備えた調整部１１１ａは、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させるために一例として加算部１１１ｃを用いた加算演算を行うが、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて相互作用基準情報の信号の大きさを変化させることができれば、演算方法は加算演算に限らない。
　図１１に示された傾斜補正部１１１は、一例として相互作用基準情報の信号の大きさを変化させるように構成されているが、これに限らず、傾斜補正部１１１は、加振信号と相互作用情報の信号と相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させるように構成されていればよい。加振信号と相互作用情報の信号と相互作用基準情報の信号に関して、加振信号および相互作用情報の信号の変化の向きと、相互作用基準情報の信号の変化の向きは、互いに逆である。
　図１５は、相互作用情報の信号の大きさを変化させる傾斜補正部１１１の構成例を示している。図１５に示された傾斜補正部１１１は、相互作用情報を傾斜補正情報と演算することによって、相互作用情報の信号の大きさを変化させる調整部１１１ｆを備えている。調整部１１１ｆは、図１１に示された調整部１１１ａと比較において、加算部１１１ｃに代えて、減算部１１１ｇを備えた構成となっている。減算部１１１ｇは、相互作用情報の信号から、大きさが調整されたＸ傾斜補正情報の信号とＹ傾斜補正情報の信号を減算する。調整部１１１ｆは、減算部１１１ｇのこのような減算演算によって、相互作用情報の信号の大きさを変化させる。
　具体的には、傾斜の下側では、傾斜の上側よりも偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号を大きくする必要がある。このため、調整部１１１ｆは、傾斜の下側の相互作用情報（Ａ０）の信号を、傾斜の上側の相互作用情報（Ａ０）の信号よりも大きくする。傾斜補正情報の信号の大きさは、傾斜の下側のほうが傾斜の上側よりも小さいため、相互作用情報（Ａ０）の信号から、大きさが調整された傾斜補正情報の信号を減算することで、傾斜の下側の相互作用情報（Ａ０）の信号を傾斜の上側の相互作用情報（Ａ０）の信号よりも大きくできる。
　図１５に示された傾斜補正部１１１が備えた調整部１１１ｆは、相互作用情報の信号の大きさを変化させるために一例として減算部１１１ｇを用いた減算演算を行うが、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて相互作用情報の信号の大きさを変化させることができれば、演算方法は減算演算に限らない。
　図１６は、加振信号の大きさを変化させる傾斜補正部１１１の構成例を示している。加振信号は交流信号であるため、加振信号の大きさを変化させることは、加振信号の振幅の大きさを変化させることを意味する。図１６に示された傾斜補正部１１１は、加振信号を傾斜補正情報と演算することによって、加振信号の大きさを変化させる調整部１１１ａを備えている。調整部１１１ｈは、除算部１１１ｉを備えている。除算部１１１ｉは、まず、大きさが調整されたＸ傾斜補正情報の信号とＹ傾斜補正情報の信号を、オフセット加算などの処理により、図１７に示されるように正規化する。除算部１１１ｉは、次に、加振信号を、正規化されたＸ傾斜補正情報の信号とＹ傾斜補正情報の信号で除算する。調整部１１１ｈは、除算部１１１ｉのこのような演算によって、加振信号の大きさを変化させる。
　具体的には、傾斜の下側では、傾斜の上側よりも偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号を大きくする必要がある。このため、調整部１１１ｈは、傾斜の下側の相互作用情報（Ａ０）の信号を、傾斜の上側の相互作用情報（Ａ０）の信号よりも大きくするために加振信号を大きくする。正規化された傾斜補正情報の信号の大きさは、傾斜の下側のほうが傾斜の上側よりも小さいため、加振信号を、正規化された傾斜補正情報の信号で除算することで、傾斜の下側の加振信号を傾斜の上側の加振信号よりも大きくできる。
　図１６に示された傾斜補正部１１１が備えた調整部１１１ｈは、加振信号の大きさ、すなわち加振信号の振幅の大きさを変化させるために一例として除算部１１１ｉを用いた除算演算を行うが、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて加振信号の大きさを変化させることができれば、演算方法は除算演算に限らない。
　以上のように、本実施形態の原子間力顕微鏡は、相互作用制御器を備えることで、ＸＹ平面に対する試料表面の傾斜に応じて、探針と試料の間に生じる相互作用を精度良く制御できる。それにより、試料表面がＸＹ平面に対して傾斜している場合でも、高精度な試料情報を取得が可能になる。
　また本実施形態の原子間力顕微鏡は、相互作用制御器１０５が傾斜補正部１１１を備えることで、試料情報取得器１１４が出力するＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜情報に基づいて、加振信号と相互作用情報の信号と相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させ、探針と試料の間の相互作用を精度良く制御することができる。それにより、試料表面１０４ａがＸＹ平面に対して傾斜している場合でも、高精度な試料情報を取得することが可能になる。
　さらに本実施形態においては、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜部が、図１８に示されるような階段状の形状（ステップス形状）であっても、同様の効果を得ることができる。この場合のＸ傾斜補正情報とＹ傾斜補正情報は、試料表面１０４ａの階段状の形状（ステップス形状）と同様の階段状の形状（ステップス形状）になる。試料表面１０４ａの階段状の形状（ステップス形状）の段差が探針１０１の長さに対して十分に小さい場合は、Ｘ傾斜補正情報とＹ傾斜補正情報は、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜面として近似してもよい。
　また、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜部が曲面であっても、曲面の一部は局所的に傾斜面として近似できるので、同様の効果を得ることができる。
　＜第二の実施形態＞
　第二の実施形態について図１９～図２２を用いて以下に説明する。　
　図１９は、第二の実施形態に係る原子間力顕微鏡の構成を示している。本実施形態の原子間力顕微鏡は、第一の実施形態とは相互作用制御器が異なっている。詳しくは、傾斜補正部が異なっている。図１９において、第一の実施形態の図１に示した原子間力顕微鏡の部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、ここではその詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第一実施形態と同様である。
　図１９に示されるように、相互作用制御器１２０は、傾斜補正部１２１を備えている。傾斜補正部１２１には、試料情報取得器１１４が出力するＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜情報の代わりに、ＸＹ制御部１１３ｃが生成するＸ走査信号およびＹ走査信号が入力される。
　すなわち、相互作用制御器１０５は、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて、詳しくは、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に起因するカンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の影響の変化を補正するための補正情報に基づいて、偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号の大きさを変化させ、探針１０１と試料１０４の間の相互作用を精度良く制御することができる。
　ここにおいて、補正情報は、Ｘ走査信号およびＹ走査信号と、Ｘ走査信号およびＹ走査信号に対して調整を行うための情報とを含んでいる。Ｘ走査信号およびＹ走査信号に対して行う調整は、大きさの調整とオフセット加算と信号反転とを含んでいる。
　相互作用制御器１０５は、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて探針１０１と試料１０４の間の相互作用を制御するため、加振信号と相互作用情報の信号と相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させる傾斜補正部１２１を備えている。
　図２０は、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させる傾斜補正部１２１の構成例を示している。図２０に示されるように、傾斜補正部１２１は、相互作用基準情報の信号をＸ走査信号およびＹ走査信号と演算することによって、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させる調整部１２１ａを備えている。
　調整部１２１ａが備えた可変ゲインアンプ１２１ｄと可変ゲインアンプ１２１ｅにそれぞれＸ走査信号とＹ走査信号が入力される。可変ゲインアンプ１２１ｄと可変ゲインアンプ１２１ｅは、Ｘ走査信号とＹ走査信号の大きさの調整だけでなく、オフセット加算と信号反転も可能になっている。
　カンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の影響は、試料１０４の試料情報を取得する領域以外の形状や、溶液の粘度や、カンチレバー１０２の形状や、探針１０１の長さなどにより変化する。可変ゲインアンプ１２１ｄと可変ゲインアンプ１２１ｅは、この変化に対応するためにあり、操作者が、試料情報表示器１１５に表示される試料情報を確認しながら、Ｘ走査信号とＹ走査信号の大きさの調整とオフセット加算と信号反転とを最適に行うことが可能になっている。この大きさの調整とオフセット加算と信号反転とを最適に行う操作は、試料情報取得器１１４が取得する試料情報に基づいて、例えばＡＩ（Artificial Intelligence）やディープラーニングによる情報認識プログラムによって自動的に行われてもよい。
　言い換えれば、操作者または情報認識プログラムによって傾斜補正部１１１に入力される情報に基づいて、Ｘ走査信号とＹ走査信号の大きさの調整とオフセット加算と信号反転とがなされる。ここにおいて、「大きさの調整とオフセット加算と信号反転とがなされる」とは、もちろん必要に応じてそれらの操作が行われることを意味しており、実際にはそれらの操作、例えば信号反転が行われない場合も含む。
　大きさの調整とオフセット加算と信号反転とがなされたＸ走査信号およびＹ走査信号は共に加算部１２１ｃに入力される。加算部１２１ｃは、大きさの調整とオフセット加算と信号反転とがなされたＸ走査信号およびＹ走査信号を相互作用基準情報の信号と加算する。このようにして調整部１２１ａは、相互作用基準情報の信号を、大きさの調整とオフセット加算と信号反転とがなされたＸ走査信号およびＹ走査信号と加算演算することによって、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させる。
　具体的には、傾斜の下側では、傾斜の上側よりも偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号を大きくする必要がある。このため、調整部１２１ａは、傾斜の下側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号を、傾斜の上側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号よりも小さくする。
　例えば試料表面１０４ａが、図１２と図１３に示されるようにＸ軸およびＹ軸に対してプラス下がりの傾斜をしているとする。このとき第一の実施形態においては、Ｘ傾斜補正情報およびＹ傾斜補正情報は、図１４に示されるものとなるが、本実施形態の原子間力顕微鏡においては、第一の実施形態で用いたＸ傾斜補正情報およびＹ傾斜補正情報の代わりに、Ｘ走査信号およびＹ走査信号を用いる。この理由は、図３に示されたＸ走査信号およびＹ走査信号と、図１４に示されたＸ傾斜補正情報およびＹ傾斜補正情報とがそれぞれ類似の波形となっており、図３に示されたＸ走査信号およびＹ走査信号に対して、大きさの調整とオフセット加算と信号反転を行えば、Ｘ走査信号およびＹ走査信号が、それぞれ第一の実施形態で用いたＸ傾斜補正情報およびＹ傾斜補正情報の代わりになるからである。
　言い換えれば、Ｘ走査信号およびＹ走査信号は、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に関連した傾斜関連情報であるとみなせる。
　このようにして調整部１２１ａは、図３に示されたＸ走査信号およびＹ走査信号に対して、大きさの調整とオフセット加算と信号反転とを行い、Ｘ走査信号およびＹ走査信号を図１４に示された波形に変形する。そして調整部１２１ａは、大きさの調整とオフセット加算と信号反転とがなされたＸ走査信号およびＹ走査信号を相互作用基準情報（Ａ１）の信号に加算することで、傾斜の下側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号を傾斜の上側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号よりも小さくする。
　図２０に示された傾斜補正部１２１が備えた調整部１２１ａは、相互作用基準情報の信号の大きさを変化させるために一例として加算部１２１ｃを用いた加算演算を行うが、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて相互作用基準情報の信号の大きさを変化させることができれば、加算演算に限らず様々な演算を行ってもよい。調整部１２１ａは、図３に示されたＸ走査信号およびＹ走査信号に対して、大きさの調整とオフセット加算と信号反転とが可能であり、それらの信号処理との組み合わせによって、加算演算に限らず様々な演算が可能になっている。
　図２０に示された傾斜補正部１２１は、一例として相互作用基準情報の信号の大きさを変化させるように構成されているが、これに限らず、傾斜補正部１２１は、加振信号と相互作用情報の信号と相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させるように構成されていればよい。加振信号と相互作用情報の信号と相互作用基準情報の信号に関して、加振信号および相互作用情報の信号の変化の向きと、相互作用基準情報の信号の変化の向きは、互いに逆である。
　図２１は、相互作用情報の信号の大きさを変化させる傾斜補正部１２１の構成例を示している。図２１に示された傾斜補正部１２１は、相互作用情報の信号をＸ走査信号およびＹ走査信号と演算することによって、相互作用情報の信号の大きさを変化させる調整部１２１ｆを備えている。調整部１２１ｆは、加算部１２１ｇを備えている。加算部１２１ｇは、相互作用情報の信号を、大きさの調整とオフセット加算とがなされたＸ走査信号およびＹ走査信号と加算する。調整部１２１ｆは、加算部１２１ｇのこのような加算演算によって、相互作用情報の信号の大きさを変化させる。
　具体的には、傾斜の下側では、傾斜の上側よりも偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号を大きくする必要がある。このため、調整部１２１ｆは、傾斜の下側の相互作用情報（Ａ０）の信号を、傾斜の上側の相互作用情報（Ａ０）の信号よりも大きくする。
　調整部１２１ｆは、図３に示されたＸ走査信号およびＹ走査信号に対して、大きさの調整とオフセット加算とを行うが、信号反転は行わない。そして調整部１２１ｆは、大きさの調整とオフセット加算がなされたＸ走査信号およびＹ走査信号を相互作用情報（Ａ０）の信号に加算することで、傾斜の下側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号を、傾斜の上側の相互作用基準情報（Ａ１）の信号よりも大きくする。
　図２１に示された傾斜補正部１２１が備えた調整部１２１ｆは、相互作用情報の信号の大きさを変化させるために一例として加算部１２１ｇを用いた加算演算を行うが、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて相互作用情報の信号の大きさを変化させることができれば、加算演算に限らず様々な演算を行ってもよい。調整部１２１ｆは、図３に示されたＸ走査信号およびＹ走査信号に対して、大きさの調整とオフセット加算と信号反転とが可能であり、それらの信号処理との組み合わせによって、加算演算に限らず様々な演算が可能になっている。
　図２２は、加振信号の大きさを変化させる傾斜補正部１２１の構成例を示している。加振信号は交流信号であるため、加振信号の大きさを変化させることは、加振信号の振幅の大きさを変化させることを意味する。図２２に示された傾斜補正部１２１は、加振信号をＸ走査信号およびＹ走査信号と演算することによって、加振信号の大きさを変化させる調整部１２１ｈを備えている。調整部１２１ｈは、乗算部１２１ｉを備えている。乗算部１２１ｉは、まず、大きさが調整されたＸ走査信号およびＹ走査信号を、オフセット加算などの処理により、図２３に示されるように正規化する。乗算部１２１ｉは、次に、加振信号と、正規化されたＸ走査信号およびＹ走査信号とを乗算する。調整部１２１ｈは、乗算部１２１ｉのこのような演算によって、加振信号の大きさを変化させる。
　具体的には、傾斜の下側では、傾斜の上側よりも偏差情報（Ａ０－Ａ１）の信号を大きくする必要がある。このため、調整部１２１ｈは、傾斜の下側の相互作用情報（Ａ０）の信号を、傾斜の上側の相互作用情報（Ａ０）の信号よりも大きくするために、加振信号と、大きさの調整とオフセット加算により正規化されたＸ走査信号およびＹ走査信号とを乗算することで、加振信号を大きくする。
　図２２に示された傾斜補正部１２１が備えた調整部１２１ｈは、加振信号の大きさ、すなわち加振信号の振幅の大きさを変化させるために一例として乗算部１２１ｉを用いた乗算演算を行うが、加振信号の大きさを変化させることができれば、乗算演算に限らず様々な演算を行ってもよい。調整部１２１ｈは、図３に示されたＸ走査信号およびＹ走査信号に対して、大きさの調整とオフセット加算と信号反転とが可能であり、それらの信号処理との組み合わせによって、乗算演算に限らず様々な演算が可能になっている。
　以上のように、本実施形態の原子間力顕微鏡は、第一の実施形態と同様に、相互作用制御器を備えることで、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて、探針と試料の間に生じる相互作用を精度良く制御できる。それにより、試料表面がＸＹ平面に対して傾斜している場合でも、高精度な試料情報を取得が可能になる。
　また本実施形態の原子間力顕微鏡は、相互作用制御器が傾斜補正部を備えることで、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に応じて、詳しくは、傾斜補正部１１１に入力されるＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜に起因するカンチレバー１０２と溶液の間の相互作用の影響の変化を補正するための補正情報に基づいて、加振信号と相互作用情報の信号と相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させ、探針と試料の間の相互作用を精度良く制御することができる。それにより、試料表面がＸＹ平面に対して傾斜している場合でも、高精度な試料情報を取得が可能になる。
　さらに本実施形態の原子間力顕微鏡は、第一の実施形態よりもシンプルな構成で、第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。
　さらに本実施形態においては、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜部が、図１８に示されるような階段状の形状（ステップス形状）であっても、試料表面１０４ａの階段状の形状（ステップス形状）の段差が探針１０１の長さに対して十分に小さい場合は、傾斜関連情報すなわちＸ走査信号とＹ走査信号は、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜面として近似できるので、同様の効果を得ることができる。
　また、ＸＹ平面に対する試料表面１０４ａの傾斜部が曲面であっても、曲面の一部は局所的に傾斜面として近似できるので、同様の効果を得ることができる。
　上記の実施形態では、流体は溶液であるとして説明されたが、各実施形態に係る原子間力顕微鏡は、液体中や気体中等、探針と相互作用の生ずるすべての流体中での試料観察に適用される。

Claims (6)

  1. 　流体中で、カンチレバーの自由端に設けられた探針と試料の間の相互作用に基づいて試料情報を取得し、表示する原子間力顕微鏡であって、
    　ＸＹ平面に沿って前記カンチレバーと前記試料を相対的にラスター走査させるラスター走査制御器と、
    　前記カンチレバーを加振するとともに、前記探針と前記試料の間に生じる相互作用を制御する相互作用制御器と、
    　前記相互作用制御器の制御結果に基づいて、ＸＹ平面に対する試料表面の傾斜情報を含んだ試料情報を取得する試料情報取得器とを備え、
    　前記相互作用制御器は、前記ＸＹ平面に対する前記試料表面の傾斜に応じて、前記探針と前記試料の間に生じる相互作用を制御するように構成されている、原子間力顕微鏡。
  2. 　前記相互作用制御器は、前記ＸＹ平面に対する前記試料表面の前記傾斜に起因する前記カンチレバーと前記流体の間の相互作用の影響の変化を補正するための補正情報に基づいて、前記探針と前記試料の間に生じる相互作用を制御する、請求項１に記載の原子間力顕微鏡。
  3. 　前記相互作用制御器は、
    　前記カンチレバーを加振する振動素子と、
    　前記カンチレバーを所定の振動状態で前記振動素子に加振させるための加振信号を生成し、前記振動素子に供給する加振信号生成部と、
    　前記カンチレバーの振動状態を検出し、その振動状態を、前記探針と前記試料の間の相互作用に関する情報を含んだ相互作用情報として出力する相互作用検出部と、
    　前記探針と前記試料の間の相互作用の所望とする大きさを示す相互作用基準情報が設定される相互作用基準情報設定部と、
    　前記ＸＹ平面に垂直なＺ軸に沿って前記カンチレバーと前記試料を相対的に走査させるＺスキャナと、
    　前記相互作用情報と前記相互作用基準情報の偏差に基づいて前記Ｚスキャナを制御するＺ制御部と、
    　前記ＸＹ平面に対する前記試料表面の前記傾斜に応じて、前記加振信号と前記相互作用情報の信号と前記相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させる傾斜補正部とを備えた、請求項１に記載の原子間力顕微鏡。
  4. 　前記傾斜補正部は、前記ＸＹ平面に対する前記試料表面の前記傾斜情報に基づいて傾斜補正情報を生成する傾斜補正情報生成部と、前記加振信号と前記相互作用情報と前記相互作用基準情報の少なくとも一つを前記傾斜補正情報と演算することによって、前記加振信号と前記相互作用情報の信号と前記相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させる調整部とを備えた、請求項３に記載の原子間力顕微鏡。
  5. 　前記傾斜補正情報は、Ｘ軸に沿った前記試料表面の傾斜に関するＸ傾斜補正情報と、Ｙ軸に沿った前記試料表面の傾斜に関するＹ傾斜補正情報とから成る、請求項４に記載の原子間力顕微鏡。
  6. 　前記ラスター走査制御器は、前記カンチレバーと前記試料をＸ軸に沿って相対的に走査させるＸスキャナと、前記カンチレバーと前記試料をＹ軸に沿って相対的に走査させるＹスキャナと、Ｘ走査信号およびＹ走査信号を生成し、それにより前記Ｘスキャナおよび前記Ｙスキャナをそれぞれ制御するＸＹ制御部とを備え、
    　前記傾斜補正部は、前記加振信号と前記相互作用情報の信号と前記相互作用基準情報の信号の少なくとも一つを前記Ｘ走査信号および前記Ｙ走査信号と演算することによって、前記加振信号と前記相互作用情報の信号と前記相互作用基準情報の信号の少なくとも一つの大きさを変化させる調整部を備えた、請求項３に記載の原子間力顕微鏡。
PCT/JP2017/018214 2017-05-15 2017-05-15 原子間力顕微鏡 WO2018211563A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/018214 WO2018211563A1 (ja) 2017-05-15 2017-05-15 原子間力顕微鏡
US16/682,124 US10928417B2 (en) 2017-05-15 2019-11-13 Atomic force microscope, atomic force microscopy, and controlling method of an atomic force microscopy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/018214 WO2018211563A1 (ja) 2017-05-15 2017-05-15 原子間力顕微鏡

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/682,124 Continuation US10928417B2 (en) 2017-05-15 2019-11-13 Atomic force microscope, atomic force microscopy, and controlling method of an atomic force microscopy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018211563A1 true WO2018211563A1 (ja) 2018-11-22

Family

ID=64273449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/018214 WO2018211563A1 (ja) 2017-05-15 2017-05-15 原子間力顕微鏡

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10928417B2 (ja)
WO (1) WO2018211563A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10282123A (ja) * 1997-04-10 1998-10-23 Seiko Instr Inc 走査型プローブ顕微鏡
JPH1138019A (ja) * 1997-07-17 1999-02-12 Seiko Instr Inc 走査型プローブ顕微鏡
JP2001108601A (ja) * 1999-10-06 2001-04-20 Seiko Instruments Inc 走査型プローブ顕微鏡
WO2010087114A1 (ja) * 2009-02-02 2010-08-05 国立大学法人 金沢大学 走査型プローブ顕微鏡
WO2017006436A1 (ja) * 2015-07-07 2017-01-12 オリンパス株式会社 原子間力顕微鏡およびその制御方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003227788A (ja) * 2002-02-05 2003-08-15 Inst Of Physical & Chemical Res 走査型プローブ顕微鏡及び試料の表面構造測定方法
JP4083517B2 (ja) 2002-09-04 2008-04-30 国立大学法人金沢大学 走査型プローブ顕微鏡

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10282123A (ja) * 1997-04-10 1998-10-23 Seiko Instr Inc 走査型プローブ顕微鏡
JPH1138019A (ja) * 1997-07-17 1999-02-12 Seiko Instr Inc 走査型プローブ顕微鏡
JP2001108601A (ja) * 1999-10-06 2001-04-20 Seiko Instruments Inc 走査型プローブ顕微鏡
WO2010087114A1 (ja) * 2009-02-02 2010-08-05 国立大学法人 金沢大学 走査型プローブ顕微鏡
WO2017006436A1 (ja) * 2015-07-07 2017-01-12 オリンパス株式会社 原子間力顕微鏡およびその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200081032A1 (en) 2020-03-12
US10928417B2 (en) 2021-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6809306B2 (en) Scanning unit and scanning microscope having the same
US6073485A (en) Scanning microscope for image topography and surface potential
US6005246A (en) Scanning probe microscope
JP5545214B2 (ja) 走査型プローブ顕微鏡
EP1972920B1 (en) Scanning Probe Microscope
JP4474556B2 (ja) 走査型プローブ顕微鏡
JPH11352138A (ja) 磁気力顕微鏡
WO2018211563A1 (ja) 原子間力顕微鏡
JPH11352135A (ja) 原子間力顕微鏡
WO2009139238A1 (ja) ダイナミックモードａｆｍ装置
JP4931088B2 (ja) 走査型プローブ顕微鏡およびアクティブダンピング駆動制御装置
TW202307435A (zh) 使用即時漂移修正的ａｆｍ成像
WO2022118728A1 (ja) 原子間力顕微鏡、制御方法、及び、プログラム
KR20240004958A (ko) 크립 보정을 하는 afm 이미징
JPH11264833A (ja) 走査型プローブ顕微鏡及びそのプローブ駆動方法
JPH1078440A (ja) 走査型プローブ顕微鏡

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17910421

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17910421

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP