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ＡＦＭ読本
ＡＦＭの仕組み－原理

原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）とは・・・
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）とは、微小なプローブと試料表面間に働く原子
間力（引力や斥力）を半導体で出来た梁（以後、カンチレバーといいま
す）のたわみ量から検出して、微小領域の表面形状を観察、計測する顕
微鏡のことをいいます。

原子間力とは・・・
ＡＦＭの基本原理となる原子間力とは、長さ 約 6μm、先端曲率半径
20nmのプローブがついたカンチレバーを、非常に微小な力（約 0.1～数
１0nN ）で試料表面に接触もしくは接触するくらいまで接近させたときに、
プローブ先端と試料表面との間に働く力学的相互作用（引力や斥力）の
ことを言います。

フォース・カーブ
フォースカーブ
プローブ先端と試料表面の距離と原子間力との関係を表したのが
フォース・カーブです。 力
距離
今、試料表面をカンチレバーのプローブ先端に、１→２→３→４の順に近
づけたり、 ５→６→７の順に遠ざけたりすると、カンチレバーは次のよう
に変化します。

カンチレバー
（1） カンチレバーと試料表面の距離Z0を
近づけます。
Z0

試料



（2） 原子間力（引力）が働き、カンチレバー
先端がたわみます。 引力



吸着直後


ナノスケールハイブリッド顕微鏡