TappingModes    表面形状 ②:タッピングモード

更新日:2026/3/18

TappingMode は,大気中および液中の双方で最も広く用いられている AFM イメージングモードであり,同時に,電気力顕微鏡(EFM)や磁気力顕微鏡(MFM)といった派生する多くの表面特性モードの基礎となっている。TappingMode の開発により,contact mode での測定時に生じる水平方向の力に耐えられないような脆弱な試料のイメージングも可能となり,さらに contact mode では困難であった超高速なイメージングも実現可能している。

TappingMode は Bruker の特許技術であり,探針を試料表面に対して軽くタップ(間欠的に接触)することで表面形状像を取得する。その際,AFM カンチレバーはその共振周波数付近で振動し,その振幅は通常,数 nm から数十 nm である。測定において,試料表面の凹凸や物性に応じてカンチレバーの振動振幅が変化する。この変化を検出して Z 方向のフィードバックループに用い,振幅変化を最小に保ちつつ走査することで正確な表面形状像を取得する。位相イメージングを行う場合には,位相信号も同時に取得する(詳細は Phase Imaging の項を参照)。

TappingMode は,材料科学および生命科学分野における表面の形状評価に広く用いられている。大気中・液中のいずれの環境にも適用可能であり,探針や試料に損傷を与えることなく,多くの試料を測定可能である点が特長である。この汎用性の高さから,TappingMode は数多くの学術論文で採用されている。また,高帯域カンチレバーと組み合わせることで,高速イメージング手法としても利用可能である。

Height images of (from left) epitaxial Si, 100 nm polystyrene spheres, diatom in marine gel, and atomic step terraces. Scan sizes (X): 1 μm, 6 μm, 5 μm, 5 μm.


Environments: air, liquids, glovebox
Recommended probes: TESPA‑V2, RTESPA‑300, OTESPA‑R4, SNL‑C, DNP‑C
Related modes: PhaseImaging, EFM, MFM, and others



AFMモード 解説シリーズ

今後も順次コンテンツを追加してまいります。ぜひ御覧ください!

Morphology Modes(形状形状モード)

キーワード:

AFM, Contact Mode, Tapping Mode, PeakForce Tapping, TR Mode, 表面形状, 形状観察, AFM測定