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顕微鏡を知る

顕微鏡の歴史

走査型プローブ顕微鏡

 電子顕微鏡は分解能を格段に高めたことで、物体の原子レベルの観察を可能にしました。しかし、それは水平方向に限られ、垂直方向の分解能が弱点でした。これを克服するため、1980年代に走査型プローブ顕微鏡(SPM)が開発されました。SPMは光学顕微鏡や電子顕微鏡と異なり、光源とレンズという構成ではなく、鋭利な探針で試料表面をなぞり、探針と試料の間で発生する相互作用を用いて表面状態を観察する顕微鏡です。探針と試料間に流れるトンネル電流を検出する走査型トンネル顕微鏡(STM)はIBMチューリッヒ研究所のゲルト・ビーニッヒらによって開発されました。その数年後には探針と試料間に働く力を検出する原子間力顕微鏡(AFM)が同じくIBMチューリッヒ研究所にて開発されました。これらSPMの開発により、垂直方向の分解能はnmレベルに達し、原子レベルの凹凸を観察できるようになったのです。

 その後もSPMは、磁気力を測定する磁気力顕微鏡(MFM)、局所的光学特性を測定する走査型近接場光学顕微鏡(SNOM)など、様々な物性を評価する顕微鏡として発展しています。

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