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AFM (原子間力顕微鏡) の基本原理と操作・測定・解析方法の基本と最適化・有効活用方法

AFM (原子間力顕微鏡) の基本原理と操作・測定・解析方法の基本と最適化・有効活用方法

~原理・装置導入・サンプル作製から装置校正・性能維持管理・トラブル対策~
オンライン 開催 個別相談付き

視聴期間は2025年2月17日〜3月3日を予定しております。
お申し込みは2025年2月17日まで承ります。

概要

本セミナーでは、汎用性の高い大気中および液中測定用のAFMについて、豊富なデータに基づき解説いたします。
装置の基本原理や操作方法、データの取得や解析方法まで解説いたします。
また、日頃のトラブル対策や技術開発相談にも対応いたします。

開催日

  • 2025年2月17日(月) 10時30分 2025年3月3日(月) 16時30分

受講対象者

  • AFMによる材料測定業務に携わっている方
  • AFMを初めて利用する方
  • AFMの導入を検討されている方
  • AFMの幅広い分野での利用を希望される方
  • AFMの性能をさらに有効活用したいとお考えの方

修得知識

  • AFMの基礎と基本原理
  • AFMを使用する上でのノウハウ
  • AFMのトラブル対策
  • AFMの応用事例

プログラム

 AFM (原子間力顕微鏡) を所有しているが使いこなせない、AFMのデータ解析が難しい、フォースカーブがよく分からない、カンチレバーの選択法が分からない、AFMを導入したいが判断しにくい、などの様々な悩みを抱えているユーザーが多くなっています。AFMは「ナノテクノロジーの目」とも言われておりSEMなどと同様に高機能分析機器として一般化しつつあります。また小型で安価なことから企業の基礎開発部門に多く導入されるようになってきました。
 しかしながら、実際に適切で効果的なAFM測定を行うには、基本原理や測定方法、そして解析方法などの基礎を習得する必要があり、測定が不調の場合は原因が不明のままとなり、活用範囲も形状観察程度の利用に留まっているケースが多く見受けられます。AFMを用いれば、試料表面の諸性質 (弾性率、導電性、帯電性、加工、相互作用力、付着性など) 、微粒子やレジストパターンなどの微小固体の諸性質 (付着性、マニピュレーション、帯電性) 、特殊測定 (液滴形状、ナノバブル観察) など、幅広い解析が効果的に行えます。
 本セミナーでは、汎用性の高い大気中および液中測定用のAFMを中心に豊富なデータに基づき解説します。これからAFMの導入を検討される方、初めてAFMを操作される方にも分かりやすく装置の基本原理や操作方法、データの取得や解析方法についてまで解説します。特に、講師の経験に基づいて、AFMを導入および使用するユーザー側の視点に立って、技術ポイント、豊富な応用例や測定ノウハウを分かり易く解説します。また、AFMに関する日頃のトラブル対策や技術開発相談にも対応します。

  1. AFMの原理・基礎のポイント (これだけは理解しておきたい)
    1. AFM誕生の舞台裏 (開発の歴史)
      • G.Binnig氏
      • STMノーベル賞
      • 開発競争
    2. AFMでできること (長所と短所)
      • 分解能
      • アプリケーション
      • SEMとの比較
    3. AFMの基本システム構成 (基本ハード構成)
      • カンチレバー
      • ピエゾ素子
      • レーザー光学系
      • 付帯設備
      • 共振制御
    4. AFMの動作モード (ナノフォース検出)
      • コンタクト
      • ノンコンタクト
      • タッピング
      • フィードバック方式
    5. 原子間力とは (測定の基本データ)
      • L.J. potential
      • Van der Waal’s力
      • London分散力
      • Keesom極性力
      • クーロン力
    6. 原子/分子像が得られる理由 (ばね定数の最適化)
      • 表面力測定器 (SFA)
      • 表面粗さ計との比較
    7. フォースカーブの理解 (AFMの動作ポイント設定方法)
      • pull-in/pull-off力
      • potential場
      • Qカーブ
      • 振幅/位相検出
    8. 表面像の不確定要素 (得られた像は実像なのか?)
      • 探針の曲率半径
      • 熱ドリフト
      • 逆テーパー
    9. ナノスケールの寸法校正 (原子配列の観察)
      • マイカ格子配列
      • ピエゾ非線形問題
      • ばね定数の変動問題
    10. AFM測定の誤差要因 (精度の高い測定のために)
      • AFMシステム
      • カンチレバー探針
      • 測定資料の最適化
    11. 適切なAFMの機種選定方法 (導入後の最適な運用ために)
      • 用途に合ったオプション設定とは
      • サービス対応
  2. AFMの最適化のノウハウ (サンプル作製、性能維持と動作不良対策)
    1. 設置環境からのノイズ対策 (バックグラウンドノイズ対策)
      • 温湿度
      • 除振法
      • 音声
      • 帯電
      • 機器ノイズ除去
    2. 測定サンプルの作成と調整と保存 (ソフトノイズ対策)
      • 薄膜
      • 微粒子
      • 粘性液体
      • バブル
      • 吸着水
      • 有機汚染と保管方法
    3. 探針先端へのサンプル修飾 (機能性向上)
      • 導電性コート
      • 微粒子付与
      • 塗布膜コート
    4. カンチレバーと探針の性質 (どのようにして選ぶのか)
      • 材質
      • 先端曲率半径
      • マッチング感度
      • ばらつき
      • ばね定数の校正
    5. 探針のメンテナンス方法 (汚染と摩耗対策)
      • 先端摩耗による影響
      • 探針の保護
      • 疎水化処理
    6. 探針の追従性とノイズ対策 (クリアな像を得るには)
      • Feedback制御
      • ゲイン調整
      • サンプル固定
    7. 表面の吸着水の影響 (湿度依存性)
      • 液滴凝縮
      • ラプラス力
      • 乾燥空気
      • N2ガス
      • 減圧
    8. 光学系の最適化 (感度校正)
      • レーザーポイント変動
      • Sensitivity調整
    9. ピエゾステージのドリフト対策 (熱対策)
      • ヒステリシス
      • 発熱
      • 位置変動の校正
    10. サンプルの表面粗さ依存性 (接触面積の影響)
      • 探針の吸着力
      • 摩擦力
    11. 液中での測定方法
      • 簡単なバージョンアップ
      • 粘性
    12. 各種サンプルの測定条件の最適化
      • 薄膜
      • 微粒子
      • 高分子
      • 複合材料など
  3. AFMの有効活用のポイント (適用事例と解析方法)
    1. 探針と試料表面との接触変形とは
      • Hertz理論
      • DMT理論
      • JKR理論
    2. 固体表面の動的粘弾性測定
      • 膜内フィラー
      • 複合材料
    3. 固体表面の凝集性解析
      • 薄膜の硬さ
      • 摩擦特性
      • 表面硬化層の解析
    4. 固体表面の弾性率測定
      • 固体表面と微細パターンの弾性率解析
    5. 表面エネルギーの測定
      • 微粒子、表面処理との相関
    6. 表面吸着性の解析
      • 表面の経時変化
    7. 化学力顕微鏡 (CFM) への応用
      • 親水/疎水複合構造の解析
    8. 薄膜及び微細パターンの付着性解析
      • DPAT法
    9. 微粒子の付着性/除去特性 (凝集分散解析)
      • 粒径依存性
      • Derjaguin近似
      • マニピュレーション
    10. ナノペースト粒子の凝集性
      • 焼成時の粒成長
    11. 微粒子の核成長と平坦性
      • 核生成理論
      • 結晶粒
      • 膜表面粗さ
    12. 固体表面の帯電制御
      • 帯電分布と除電性
    13. 微小液滴およびファインバブル観察
      • 識別方法
    14. 微小固体のナノマニピュレーション
      • 移動・加工と凝集性解析
    15. 微細パターン描画 (ナノ陽極酸化法)
      • 印加電圧
      • 湿度依存性
  4. 質疑応答
    1. 日頃の技術開発・トラブルの個別相談に応じます。
  5. 付録資料
    1. 表面エネルギーによる濡れ・付着性解析

講師

  • 河合 晃
    長岡技術科学大学
    名誉教授

主催

お支払い方法、キャンセルの可否は、必ずお申し込み前にご確認をお願いいたします。

お問い合わせ

本セミナーに関するお問い合わせは tech-seminar.jpのお問い合わせからお願いいたします。
(主催者への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

受講料

1名様
: 38,200円 (税別) / 42,020円 (税込)
複数名
: 25,000円 (税別) / 27,500円 (税込)

複数名受講割引

  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 25,000円(税別) / 27,500円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 38,200円(税別) / 42,020円(税込)
    • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 50,000円(税別) / 55,000円(税込)
    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 75,000円(税別) / 82,500円(税込)
  • 同一法人内 (グループ会社でも可) による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 請求書は、代表者にご送付いたします。
  • 請求書および領収書は1名様ごとに発行可能です。
    申込みフォームの通信欄に「請求書1名ごと発行」とご記入ください。
  • 他の割引は併用できません。
  • サイエンス&テクノロジー社の「2名同時申込みで1名分無料」価格を適用しています。

アカデミー割引

教員、学生および医療従事者はアカデミー割引価格にて受講いただけます。

  • 1名様あたり 10,000円(税別) / 11,000円(税込)
  • 企業に属している方(出向または派遣の方も含む)は、対象外です。
  • お申込み者が大学所属名でも企業名義でお支払いの場合、対象外です。

アーカイブ配信セミナー

  • 「ビデオグ」を使ったアーカイブ配信セミナーとなります。
  • 当日のセミナーを、後日にお手元のPCなどからご視聴ができます。
  • お申し込み前に、 視聴環境 をご確認いただき、 視聴テスト にて動作確認をお願いいたします。
  • 別途、ID,パスワードをメールにてご連絡申し上げます。
  • 視聴期間は2025年2月17日〜3月3日を予定しております。
    ご視聴いただけなかった場合でも期間延長いたしませんのでご注意ください。
  • セミナー資料は、PDFファイルをダウンロードいただきます。
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本セミナーは終了いたしました。