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Hitachi

電子顕微鏡・医用機器・ライフサイエンス製品日立ハイテクノロジーズ

あらゆるステージで活躍する日立のAFM

分野別

多様化するニーズに応える環境制御

高分子は、従来の化学や繊維のみならず、医療や電子産業に至るまでの幅広い領域で応用が進み、市場規模が拡大しています。日々、技術革新を続ける高分子の研究において、AFMは広く利用され、高分子のさらなる応用の基礎を支えています。AFM5500Mは、高分子の応用領域が広がるにつれ多様化が進む測定ニーズに応え、幅広い環境下における安定した表面形状と弾性率分布の測定を実現します。

環境制御による安定測定

適用製品:

真空中でも測定が可能なため、加熱または冷却しても安定して測定が可能です。大気中加熱のように、熱酸化により表面形状に影響を及ぼすことや、加熱による大気ガスの対流の影響もありません。-120から+800度までの幅広い範囲で加熱・冷却測定が可能です(測定は+300度まで)。また、湿度制御と液中測定にも対応します。

大気中および真空中MFMによるネオジム磁石の加熱測定例

弾性率の定量測定

適用製品:

環境制御ユニットを用いることで加熱および冷却または温度/ガス雰囲気制御下における弾性率定量測定を行えます。形状像を取得しながら、同時に弾性率をナノスケールでマッピングし、定量的な弾性機械特性評価が可能です。

ブレンドゴムの冷却下における弾性率マッピング例

低湿度/高湿度/液中の燃料電池電解質膜のAFM観察

環境制御型原子間力顕微鏡 AFM5300E は、これまで述べてきた大気中、高真空中、加熱、冷却以外にも、ガス置換や湿度制御、液中測定に対応したオプションがあります。図6-1はそれらの環境制御オプションを用いた低湿度(10%)、高湿度(80%)および純水中における燃料電池電解質膜のAFM観察結果です。湿度が大きいと電解質膜が吸水、膨潤して太くなる様子がわかります。純水中では更に膨潤し粗い面に変化しています。

※ 燃料電池への応用 -電解質膜の湿度制御下および純水中での観察(AFMアプリケーションブリーフ No. 59)

低湿度(10%)、高湿度(80%)および純水中における燃料電池電解質膜のAFM観察

真空中観察が適さない事例

高分子材料の中には、低分子量成分や残存溶媒など揮発成分が表面から昇華あるいは気化し、材料表面の構造や組成が変化する場合があります。図8-1 は、フィルム状高分子材料を約30分間真空引きした前後の構造変化をAFM観察した事例です。真空引き後に表面が荒れ、数nmの高さの凹凸が生じています。

※ フィルム状高分子材料の真空下における構造変化の観察(AFMアプリケーションブリーフ No. 41)

フィルム状高分子材料の真空下における構造変化

アプリケーション

走査型プローブ顕微鏡(SPM/AFM)のアプリケーション(測定事例)を紹介しています。

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