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Atomic Force Microscopy01:08

Atomic Force Microscopy

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Atomic force microscopy (AFM) is a type of scanning probe microscopy that can analyze topographic details of various specimens like ceramics, glass, polymers, and biological samples. AFM offers over 1000 times more resolution than the optical imaging system. Images generated from AFM are three-dimensional surface profiles, offering an advantage over the flat, two-dimensional images from other imaging techniques.
The AFM Probe
The probe is regarded as the heart of any AFM setup and comprises the...
4.3K
Super-resolution Fluorescence Microscopy01:37

Super-resolution Fluorescence Microscopy

12.1K
Super-resolution fluorescence microscopy (SRFM) provides a better resolution than conventional fluorescence microscopy by reducing the point spread function (PSF). PSF is the light intensity distribution from a point that causes it to appear blurred. Due to PSF, each fluorescing point appears bigger than its actual size, and it is the PSF interference of nearby fluorophores that causes the blurred image. Various approaches to achieving higher resolution through SRFM have recently been...
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Two-Photon-Excited Photoinduced Force Microscopy

Tetsu Tamura1, Norihide Sagami1, Takeru Sasaki1

  • 1Department of Chemistry, Kyushu University, Fukuoka 819-0395, Japan.

Nano letters
|December 20, 2025
PubMed
まとめ

Two-photon-excited photoinduced force microscopy (TP-PiFM) は、ナノスケールイメージングにおけるノイズと背景の問題を克服します。この高度な技術は、分子イメージングアプリケーションにおいて、より高い解像度と堅牢な背景なしの画像を提供します。

キーワード:
原子間力顕微鏡ナノ分光法非線形分光法光誘起力顕微鏡二光子吸収

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科学分野:

  • ナノスケールイメージング
  • 分子イメージング
  • 分光法

背景:

  • 光誘起力顕微鏡（PiFM）は有望なナノスケールイメージング技術です。
  • PiFMにおける単一光子励起は、しばしば線形背景とノイズに悩まされます。
  • ノイズ源には、散乱や光熱効果が含まれます。

研究 の 目的:

  • 線形背景とノイズを抑制するためのTwo-photon-excited photoinduced force microscopy (TP-PiFM)を導入すること。
  • TP-PiFMを堅牢で背景のないナノイメージング方法として実証すること。

主な方法:

  • 二光子励起を利用して、不要な線形効果を低減しました。
  • 光熱信号の分離のために、ωtip ± 2ωopt での信号復調を採用しました。
  • パルストレインの強度変調をωoptで、チップ駆動をωtipで行いました。
  • 照明パワーに対して二次関数的にスケールする信号を抽出するためにフィッティング解析を実行しました。

主要な成果:

  • AFMトポグラフィーと比較して、40 nmの金ナノ粒子の高解像度イメージングを実現しました。
  • 復調とフィッティング解析により、背景ノイズを効果的に抑制しました。
  • TP-PiFMが鮮明で高解像度の画像を取得するのに有効であることを実証しました。

結論:

  • TP-PiFMは、単一光子励起法に固有の背景とノイズを効果的に抑制します。
  • 開発された復調技術は、目的の光熱信号を分離します。
  • TP-PiFMは、高度なナノイメージングのための堅牢で背景のないアプローチを提供します。