スフィアAFMティップとコロイドAFMプローブ

AFMを使った表面形状測定では、より高い最大横方向分解能を可能にする、鋭いAFM探針が有利です。しかしながら、多くの生物学的および材料研究では、より大きな接触面積、明確に定義されたAFM探針形状、および特定の化学的特性が必要とされます。

曲率半径が大きいAFM探針を使うことで、AFM探針材料とAFMサンプル材料のいずれかもしくは両方が硬さの限界を超えて破損または大きく変形する前に、より大きな接触力を与えて機械特性の試験を行うことができます。さらに、定量的なナノインデンテーションには、モデリングと特性計算を簡単にするため、明確に定義された球形の探針先端が必要になります。通常のシリコンAFM探針では、探針先端からの位置によって異なる、単純な幾何学的形状で近似できる形状ではありますが、さまざまな形が複雑に混じっています。

最後に、標準のAFM探針は主に標準的なMEMS製造技術でよく知られているシリコン、窒化ケイ素、または石英といった材料で作られます。ただし、AFMによるナノメカニカル測定では、物理的、化学的、生物学的な事情によって異なる材料が必要になる場合があります。

NanoAndMoreは、球状のAFM探針を備えた2つのタイプのAFMプローブを提供しています。 コロイドAFMプローブは、ティップレスAFMカンチレバーの先端に接着剤で取り付けられたタイプで、さまざまな材料、サイズ、寸法のコロイドがあります。 EBDスフィアAFMプローブは、通常のAFM探針の先端に直接電子ビームを照射してカーボンを堆積させることで球状を形成することを特徴としています

EBD SphereAFM探針

nanotoolsは、電子ビーム誘起堆積（EBIDまたはEBD）を使用して製造した、高性能ナノインデンテーション測定用の球状AFM探針のAFMプローブを提供しています。これらのAFMプローブには、ピラミッド型AFM探針の先端に高精度に制御された形の球体が形成されており、カンチレバーは事前にキャリブレーションされています。biosphere™の球状AFMチップ形状により、信頼性の高いナノスケールの機械特性測定と高度なモデリングが可能です。biosphere™球状AFMチップの主な利点は次のとおりです。

有益な情報をもたらす定量的なナノメカニカル測定を可能にし、サンプル特性の計算のエラー減らします。 biosphere™ではTrueDimensions™が提供されます。ボックス内の個々のAFMプローブのAFM探針先端曲率半径、AFMカンチレバー周波数、及びばね定数を詳細に示したデータシートです。これらのデータシートは、Gel-Pakボックスに印刷されたQRコードをスキャンすることにより、nanotoolsWebサイトで24時間いつでも閲覧できます。

BiosphereスフィアAFM探針では、サンプルに応じて、局所的な機械的研究に最適な球半径を選択できます。正確なデータフィッティングを可能にする、厳密に制御されたAFM探針の球状形状と半径のスフィア探針を提供しています。コロイド部分の半径は20、30、40、50、100、150、300、500、750、1000、1500、および2000nmを準備しています。半径5000nmのスフィア探針もご要望の応じて製作できます。

測定対象の剛性に合わせて0.2N/m、2.8N/m、40N/mのカンチレバーばね定数から選択できます。ばね定数は事前に計測済みです。その他のAFMカンチレバーもリクエストに応じてご提供しています。 AFMカンチレバーの共振周波数は、レーザードップラー振動計（LDV）測定で個別に計測し、ばね定数はSader法を使用して測定されたAFMカンチレバーの形状から計算されます。 AFMカンチレバーの高い機械的Q値により、高い感度が保証されます。

高密度カーボン/ダイヤモンドライクカーボン（HDC / DLC）スフィアは、高い再現性と長時間の変形測定を可能にする高い硬度（ヤング率E≥800GPa）を持っています。 AFM探針素材は、硬く、疎水性で、酸、塩基、塩溶液、およびアセトンやアルコールなどの有機溶媒に対して化学的耐性があります。 球状探針は、劣化が非常に少なく、クリーンで滑らかな表面を持っています。 ナノラフネスによるAFM探針アーチファクトはありません。

コロイドプローブ技術は、21世紀に入ったころから広く使われるようになってきました。実験に応じて必要なコロイドの仕様は異なりますので、球体の材料とサイズを幅広くご用意しています。フォース測定のため単一のコロイドを接着剤でAFMカンチレバーに付着させるコロイドプローブ技術は、さまざまな分野での基本的な相互作用をより理解するための可能性を提供します。例としては、接着現象、粒子と表面の相互作用、機械的特性、懸濁液、流体力学、境界スリップなどがあります。これは、増え続けるアプリケーションのほんの一部です。

NanoAndMoreが提供するコロイド状AFMプローブは、シリコン、窒化シリコン、またはクオーツライク素材のAFMカンチレバーをベースにしています。これらは市販のSPMで使用できる汎用性を持ち、様々なアプリケーションで使用できます。

二酸化ケイ素、ホウケイ酸ガラス、金、ポリスチレン、プレキシガラス（PMMA）製コロイドを取り付けたAFMプローブを提供しています。1.5〜20マイクロメートルの範囲のさまざまな寸法のコロイドを取り付けたで選択できます。 PNP AFMカンチレバーをベースにしたコロイドAFMプローブは、液中測定には適しませんのでご注意ください。このアプリケーションには、NanoAndMoreではqp-CONTまたはqp-SCONTカンチレバーをベースにしたコロイドAFMプローブを推奨しています。

酸化シリコンコロイドを備えたコロイドAFMプローブ

  酸化シリコン (SiO) コロイド　直径A=2µm, B=3.5µm, C=6.62µm, D=10.2µm,  E=15µm,  ±5%

ホウケイ酸ガラスコロイドを取り付けたコロイドAFMプローブ

  ホウケイ酸ガラス(BSG) コロイド直径0=2.5µm, A=5µm, B=10µm or C=20µm, ±10%

金コロイドを取り付けたコロイドAFMプローブ

  金(Au) コロイド直径 A=1.5-3µm, B=3-5.5µm , C=5.5-9µm

ポリスチレンコロイドを取り付けたコロイドAFMプローブ

  ポリスチレン(PS)コロイド 直径 A=1.98µm, B=3.6µm, C=6.1µm, D=10.8µm, E=14.45µm,  ±5%

プレキシガラスコロイドを取り付けたコロイドAFMプローブ

  アクリル (PMMA, plexiglass)コロイド直径A=1.84µm, B=3.36µm, C=5.48µm, D=9.57µm ,E=14.59µm,  ±5%