Park AFM-IRスペクトロメーター
先進材料解析のためのAFM統合ナノスケールIR分光法
Park AFM-IRスペクトロメーターは、原子間力顕微鏡（AFM）と光誘起力顕微鏡（PiFM）技術をシームレスに統合した革新的なプラットフォームです。ナノメートルスケールでの分子振動を観測しつつ、トポグラフィ解析、ナノメカニカル解析、電気的解析、熱解析など、AFMの全機能を保持しています。
PiFMモードにより、化学組成と表面トポグラフィの同時特性評価が可能となり、Park AFM-IRスペクトロメーターは、半導体、ポリマー、薄膜、2次元材料、その他の先端材料におけるナノスケールのIR（赤外線）分光法およびイメージングに最適です。
特長
ナノスケールIR（赤外線）測定のための効率化された自動化ワークフロー
Park AFM-IRスペクトロメーターは、実績あるFXプラットフォームの高度な自動化機能をベースに、IR測定専用の先進的なオートメーション機能をさらに拡張しています。
プローブ交換や、ビジョン誘導型のAFMレーザーアライメントといった既存の自動化に加えて、IR測定に特化した完全自動の赤外ビームアライメントルーチンを搭載。この機能では、PiFM信号そのものをリアルタイムフィードバックとして利用し、最適なビーム位置を高精度かつ自動的に特定します。
SmartScan™による自動IR（赤外線）ビームアライメント
SmartScan™はIR（赤外線）ビームの自動アライメントを行います。パラボリックミラー（PM）アクチュエーターを使用してフルストロークスキャンを実行した後、システムは自動的にPiFM信号が最大強度に達する位置を特定します。これにより、高精度なビームアライメントが実現され、ユーザーによる操作を最小限に抑えながら、常に最適な信号品質を確保できます。
True Non-Contact™ IR（赤外線）測定
Park AFM-IRスペクトロメータは、光誘起力顕微鏡（PiFM）を活用し、表面に触れることなくAFM探針と試料間の光誘起力を検出することで、完全非接触の赤外測定を行います。この手法により、接触ベースの技術に特有の試料損傷や探針の汚染がなくなり、5 nm以下の空間分解能を達成し、プローブの寿命を延ばします。
非接触モードのフィードバックにより、測定中も先端と試料の正確な分離が維持されるため、柔らかい材料やデリケートな材料でも高い再現性が得られます。合理化された操作により、ユーザーはセットアップよりも結果に集中することができ、AFM-IR分析がこれまで以上に信頼性が高く、利用しやすくなります。
選択可能なPiFM検出モード
Park AFM-IRスペクトロメータは、2種類の異なる検出モードを備え、試料の特性や分析目的に応じて測定を最適化することができます。ダイレクトモードは、レーザー波長をカンチレバーの共振周波数に同調させることで、シグナル強度を最大化。より広範囲または深部にわたる試料応答の取得に効果的で、感度の高い分光データが得られます。
サイドバンドモードは、レーザーをカンチレバーの2つの共振モード間の差周波数（ 𝑓₁ - 𝑓₀ ）で変調することで、探針と試料間の非線形相互作用のみを選択的に検出します。
安定したPiFMイメージングに最適化された検出周波数
高分解能かつ安定したPiFMイメージングには、単なる共振条件だけでなく、正確な周波数トラッキングが不可欠です。AFM探針が機械的特性の異なる領域を走査する際、探針–試料間の相互作用によってカンチレバーの共振周波数がシフトすることがあります。この変化に適切に追従できない場合、信号の劣化やメカニカルアーティファクト（測定ノイズ）の原因となる可能性があります。
Park AFM-IRスペクトロメータは、すべてのピクセルで狭い周波数範囲を自動的にスキャンし、最適な検出周波数を選択することで、この問題に対処します。これにより、走査中も常に実際の共振条件に追従し、信号の強度を維持。さらに、アーティファクトを抑制し、S/N比（SNR）を大幅に向上させることで、複雑かつ不均一な試料に対しても信頼性の高い化学イメージングを実現します。
Park AFMテクノロジー
光誘起力顕微鏡（PiFM）
光誘起力顕微鏡（PiFM）は、波長可変IR（赤外線）レーザーが分子振動を共鳴励起する際に発生する光誘起力を利用した革新的な手法です。ParkAFM-IRスペクトロメータでは、AFMカンチレバーがノンコンタクトモードで動作し、試料表面に接触することなく、この光誘起力を高感度に検出します。
レーザーの波長を掃引することで、カンチレバーの振幅変化が局所的なIR吸収の変化を反映し、スペクトル情報および化学マッピングを同時に取得できます。この完全非侵襲なアプローチにより、真のナノスケールでの化学特性評価が可能となり、サブ5 nmの空間分解能と単分子層レベルの感度を実現します。研究者は、分子構造や組成を原子スケールで視覚化できるようになり、材料科学やナノテクノロジーにおける新たな発見を加速します。
