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IRIS-TERS-probe2 527x245
AFM-Raman-Colocated

コロケートAFM-ラマン

AFMおよびラマン分光で得られた情報は相補性が高いため、この2つのテクニックはきわめて魅力的な組み合わせといえます。

AFMおよびラマン分光で得られた情報は相補性が高いため、この2つのテクニックはきわめて魅力的な組み合わせといえます。AFMの長所は、最高の空間分解能(場合によっては原子分解能)の表面構造情報、ナノメカニカル情報(吸着力、剛性)に加えて、 EFMKPFMconductive AFMといったモードにより電場勾配、仕事関数、導電性などのナノスケールの電気的特性マップが得られることです。一方、ラマンスペクトルにより示される振動分光学的特徴は、化学結合の存在や位置を検知し、ひいては化学的マップを作成するための手段となります。したがって、コロケートAFM-ラマン分析では、無機物からポリマーまでの化学的に不均一なサンプルにおいて、ナノスケールの化学的特性の関連性を特定するための相関的な情報が得られます。

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AFM-Raman-TERS-research

TERS研究

ナノスケールの化学マッピングの実現が期待されるチップ増強ラマンスペクトロスコピー(TERS)の開発は、さかんに研究が進められている分野です。

ナノスケールの化学マッピングの実現が期待されるチップ増強ラマンスペクトロスコピー(TERS)の開発は、さかんに研究が進められている分野です。プラズモニクス構造を近接場アンテナとして用いるため、TERSでは特殊なチップが必要です。少ないサンプリングボリュームで生成される小さなシグナルの場合、AFMの光アクセスを近接場カップリングに対して最適化(不透明なサンプルでは横からのアクセス、透明なサンプルでは下からのアクセスなど)することが求められます。また、ラマン積算時間に対応し、チップを保持できるきわめて安定性の高いAFMプラットフォームも必要です。主要なラマンシステムと最適に統合できるように設計されているブルカーのIRIS AFMは、ナノ結晶、生体分子、分子薄膜などのTERS研究に用いられています。

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AFM-Raman-carbon

炭素同素体

カーボンナノチューブとグラフェンは、その発明以来、独特の電気的特性と電子構造により、研究者の想像力をとらえています。

カーボンナノチューブとグラフェンは、その発明以来、独特の電気的特性と電子構造により、研究者の想像力をとらえています。AFM-ラマン分析では、個々のカーボンチューブおよびグラフェン薄片に対応し、グラフェン層の数といった構造パラメータを正確に特定することができます。また、ラマンG(グラファイト)およびD/2D(欠陥)バンドで示されるグラフェンの電子構造を、ナノスケールの機械的(剛性など)および電気的(仕事関数など)バラツキに関連づけることも可能です。これにより、デバイスアプリケーションにおける特性同調性や、電位検知アプリケーションに関連する電気的および化学的環境に対する感度を調べることができます。

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AFM-Raman-materials

材料研究

ナノスケール構造は、関連する材料特性に大きな影響を与えます。そうしたケースでは、ナノスケール構造/特性/化学特性のマッピングに、共焦点ラマン分光やチップ増強ラマン分光(TERS)、および ケルビンプローブフォース顕微鏡 (KPFM)などの高度なAFMモードにより得られる関連情報を組み合わせれば、きわめて効果的な特性分析が実現します。

ナノスケール構造は、関連する材料特性に大きな影響を与えます。そうしたケースでは、ナノスケール構造/特性/化学特性のマッピングに、共焦点ラマン分光やチップ増強ラマン 分光(TERS)、およびケルビンプローブフォース顕微鏡 (KPFM)などの高度なAFMモードにより得られる関連情報を組み合わせれば、 きわめて効果的な特性分析が実現します。そうした相関的な分析を応用した材料研究としては、構造材料やバルクヘテロ接合OPVを最終用途とするポリマーのミクロ相構造研究、グラフェンにおける電子構造および特性と欠陥および化学的環境の関連性に関する研究、ナノ結晶の結晶学的および光学的特性評価、界面における分子薄膜研究などがあります。

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