Development of Visualization Method to Observe Structural Properties by Thermal Fluctuation High-Speed AFM

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18883
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: Daisuke Yamamoto 福岡大学, 理学部, 教授 (80377902)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 走査プローブ顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / カンチレバー / 構造物性

Outline of Final Research Achievements

An atomic force microscopy imaging method was developed to observe g nano-structural properties using the thermal fluctuation of cantilevers. Entropy curves were reconstructed from the magnitude of thermal fluctuation, velocity of fluctuation, and deflection of the cantilever. However, complete reconstruction of entropy could not be achieved. On the other hand, high-contrast fluctuation velocity images of samples were successfully obtained.

Free Research Field

生物物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

原子間力顕微鏡はナノメートルスケールの大きさをもつ試料を水溶液中で観察が可能な装置であり、タンパク質などの生体分子の観察に広く用いられている。測定にはカンチレバーと呼ばれる微小な板バネが用いられる。観察時に生じるカンチレバーの熱的な挙動の変化を捉え、画像化することに成功した。これにより、これまで検出することができなかった構造物性の可視化につながり、原子間力顕微鏡を用いた研究手法の発展に寄与することができる。