(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に微小な探針を有するカンチレバーと、該カンチレバーの変位を検出する変位検出手段と、カンチレバーまたは試料を一定周期で所望の振幅量で振動させる振動手段と、試料を加熱冷却する加熱冷却手段と、加熱冷却手段と接続し試料の測定のために試料を移動させる試料移動手段とを有する試料の表面形状や表面物性等を測定する走査型プローブ顕微鏡において、当該顕微鏡は、さらに、前記試料移動手段全体を上下動させる、試料移動手段における加熱冷却手段と接続していない位置において接続する、加熱冷却手段による試料の加熱・冷却に伴ってカンチレバーが試料面から離れないように制御する追従手段を備えたことを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２】
先端に微小な探針を有するカンチレバーと、
カンチレバーの変位を検出する変位検出手段と、
カンチレバーまたは試料を一定周期で所望の振幅量で振動させる振動手段と、
試料を加熱・冷却し、かつ、試料を観察位置に保持する加熱冷却手段と、
加熱冷却手段と接続し、当該手段を移動させることで試料の位置を移動させる、測定用の移動手段である試料移動手段と、
試料移動手段と接続し、かつ、加熱冷却手段とは直接接続せず、試料移動手段を移動させることで当該手段と物理的に接続する加熱冷却手段、さらには当該手段に保持された試料を移動させて、カンチレバーと試料との相対位置を測定可能な位置にするための移動手段である追従手段と、
を備えた走査型プローブ顕微鏡。
【請求項３】
先端に微小な探針を有するカンチレバーと、
カンチレバーの変位を検出する変位検出手段と、
カンチレバーまたは試料を一定周期で所望の振幅量で振動させる振動手段と、
試料を加熱・冷却し、かつ、試料を観察位置に保持する加熱冷却手段と、
加熱冷却手段と接続し、当該手段を移動させることで試料の位置をミクロン単位で移動させる試料移動手段と、
試料移動手段と接続し、かつ、加熱冷却手段とは直接接続せず、試料移動手段をミリ単位で移動させる追従手段と、
を備えた走査型プローブ顕微鏡。
【請求項４】
前記探針を試料に接触させる際に、前記カンチレバーの変位または押し付け力が一定になるようにした、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項５】
前記探針を試料に接触させたまま、探針が試料から離れないように、あるいは前記カンチレバーの変位または押し付け力が一定になるように制御して一連の加熱冷却操作を行い、試料表面の１点において表面物性の温度依存を連続して測定することとした、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項６】
前記カンチレバーの変位検出手段により前記カンチレバー振幅量を得、振幅量の大小から試料表面の物性として粘弾性特性を測定することとした、請求項５記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項７】
前記振動させる手段の入力波形に対する前記カンチレバーの変位を検出する手段の出力波形の時間的遅れから試料表面の物性として粘弾性特性を測定することとした、請求項５記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項８】
前記探針を試料と接触させた状態で前記試料移動手段により相対的に試料を水平方向に移動させ、前記カンチレバーのねじれ量を測定することで試料表面の摩擦特性を求めることとした、請求項５記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項９】
前記カンチレバーの変位検出手段により、試料を探針に対して水平方向に振動させながら前記カンチレバーの変位を測定することとした、請求項８記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１０】
前記試料移動手段に内蔵する上下動作により試料表面に対して前記探針を接触と離しを繰り返し、特に接触時には前記カンチレバーの変位または押し付け力が一定になるように制御し、離す際に必要な前記カンチレバーの変位量を得ながら試料の前記過熱冷却手段により加熱冷却操作を行い、試料上の１点における表面物性としての吸着特性を連続して測定することとした、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１１】
前記探針を試料に接触させたまま試料の加熱冷却を行い、特に前記前期探針が試料から離れないように、あるいは前記カンチレバーの変位または押し付け力が一定になるように制御して前記過熱冷却手段により加熱冷却を行い、試料上の１ライン（測定ライン）において表面物性の温度依存を連続して測定することとした、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１２】
前記変位検出手段により前記カンチレバーの振幅量を得て、振幅量の大小から試料表面の物性として粘弾性特性を測定することとした、請求項１１記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１３】
前記振動させる手段の入力波形に対する前記カンチレバーの変位を検出する手段より得られる出力波形の時間的遅れから、試料表面の物性として粘弾性特性を測定することとした、請求項１１記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１４】
前記探針を試料と接触させた状態で前記試料移動手段により相対的に試料を水平方向に移動させ、前記カンチレバーのねじれ量を測定することで試料表面の摩擦特性を求めることとした、請求項１１記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１５】
前記探針に対して試料を水平方向に一定周期で所望の振幅量で振動させながら前記カンチレバーの変位検出手段により測定することとした、請求項１４記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１６】
前記試料移動手段に内蔵する上下動作により、試料表面に対して前記探針を接触と離しを繰り返し、特に接触時には前記カンチレバーの変位または押し付け力が一定になるように制御し、離す際に必要なカンチレバーの変位量を得ながら加熱冷却を行い、試料上の１ライン（測定ライン）における表面物性の吸着特性を連続して測定することとした、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１７】
前記探針を試料に接触させたまま、前記探針が試料表面から離れないように、あるいは前記カンチレバーの変位または押し付け力が一定になるように制御して加熱冷却を行い、試料上の測定領域における表面物性の温度依存を連続して測定することとした、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１８】
前記カンチレバーの変位検出手段の出力波形の振幅量を得ることで振幅量の大小から試料表面の物性として粘弾性特性を測定することとした、請求項１７記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１９】
前記振動させる手段の入力波形に対する前記カンチレバーの変位を検出する手段の出力波形の時間的遅れから試料表面の物性として粘弾性特性を測定することとした、請求項１７記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２０】
前記探針を試料と接触させた状態で前記試料移動手段により相対的に試料を水平方向に移動させ、前記カンチレバーのねじれ量を測定することで試料表面の摩擦特性を求めることとした、請求項１７記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２１】
前記試料移動手段により前記カンチレバーの変位検出手段により試料を探針に対して水平方向に一定周期で所望の振幅量で振動させながら測定することとした、請求項２０記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２２】
前記試料移動手段に内蔵する上下動作により試料に対して探針を接触と離しを繰り返し、特に接触時には前記カンチレバーの変位または押し付け力が一定になるように制御し、離す際に必要な前記カンチレバー変位量を得ながら加熱冷却を行い、試料上の測定領域における表面物性の吸着特性を連続して測定することとした、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２３】
前記探針を試料に接触させたまま加熱冷却を行い、得られた物性値の温度依存変化のグラフを同時に表示および記録することとした、請求項６から９、１２から１５、１８から２１のいずれかに記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２４】
前記探針を試料に接触させたまま加熱冷却を行い、得られた表面凹凸像と物性像をマッピング像として測定、記録することとした、請求項１８から２１のいずれかに記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２５】
試料に対して前記探針を接触と離しを繰り返しながら加熱冷却を行い、得られた物性値の温度依存変化のグラフを同時に表示および記録することとした、請求項１０、１６、または２２のいずれかに記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２６】
試料に対して前記探針を接触と離しを繰り返しながら加熱冷を行い、表面凹凸像と物性像をマッピング像として測定、記録することとした、請求項２２記載の走査型プローブ顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に微小な探針を有するカンチレバーとカンチレバーの変位を検出する手段とカンチレバーまたは試料を一定周期で所望の振幅量で振動させる手段と試料を加熱冷却する手段と試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面形状あるいは表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の走査型プローブ顕微鏡は、先端に微小な探針を有するカンチレバーとカンチレバーの変位を検出する手段とカンチレバーまたは試料を一定周期で所望の振幅量で振動させる手段と試料を加熱冷却する手段と試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面形状あるいは表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡において、試料温度を変化させるときは探針を試料表面から離し、温度が安定になってから探針を試料表面に接触させて試料の表面形状あるいは表面物性が測定されていた。さらに別の温度にするときは探針を一度試料面から離し、別の温度にして安定になってから探針を再度試料面に接触させて試料の表面形状あるいは表面物性を測定するといった繰り返しが行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の走査型プローブ顕微鏡では試料温度が安定になっていないとき、探針を試料面に接触させたままであると、試料、試料台、試料移動手段などの構成素子が熱膨張量の変化により探針が試料面から離れたり、逆に試料面に押し付け過ぎたりする欠点があった。また温度を変化させるとき探針を試料面から一度離し、温度が安定になってから探針を再度試料面に接触させて試料の表面形状あるいは表面物性を測定し、別の温度にするときは再度探針を試料面から離すことの繰り返しが行われているため測定に時間がかかる欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明では、先端に微小な探針を有するカンチレバーとカンチレバーの変位を検出する変位検出手段とカンチレバーまたは試料を一定周期で所望の振幅量で振動させる振動手段と試料を加熱冷却する加熱冷却手段と試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面形状あるいは表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡において、試料移動手段全体を上下動させる追従手段を設けることで試料の加熱冷却に伴う熱膨張、熱収縮などで探針が試料面から離れないように制御するようにした。また試料の加熱冷却に伴う熱膨張、熱収縮などで温度変化中も探針が試料表面に対して所望の押し付けで一定に制御するようにした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、図に示すように、先端に微小な探針を有するカンチレバーとカンチレバーの変位を検出する手段とカンチレバーまたは試料を一定周期で所望の振幅量で振動させる手段と試料を加熱冷却する手段と試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面形状あるいは表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡において、試料移動手段全体を上下動させる追従手段を設けることで試料の加熱冷却に伴う構成素子の熱膨張、熱収縮などで探針が試料面から離れないように制御するようにした。また試料の加熱冷却に伴う構成素子の熱膨張、熱収縮などで探針が試料面に対して所望の押し付けで一定に制御するようにした。温度変化中も探針は試料面に接触させたままの試料面物性変化の温度依存測定を容易にした。また試料面への探針の押し付けを一定にすることで得られる物性値を正確に測定することを容易にした。また温度安定になるまで測定を中止することが無くなり、測定時間の短縮化を可能にした。
【０００６】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１、図２、図３は本発明の走査型プローブ顕微鏡における測定方式の模式図である。カンチレバーまたは試料を一定周期で所望の振幅量で振動させる手段として試料移動手段に内蔵する上下動作をモジュレーション入力として利用して試料を振動し、表面物性測定の中でも粘弾性特性を測定する例を図１で説明する。カンチレバー１の先端には探針２があり、試料３と接触している。試料３は加熱冷却手段４の上に設置されている。加熱冷却手段４は試料移動手段５に設置されている。試料移動手段５は上下方向の動作と平面方向の動作が可能である。上下方向に動作させることで針先を試料表面に対して押し付け・離しの繰り返しの振動を与えることができる。平面方向の動作では探針と試料面接触位置を相対的に移動させることができる。試料移動手段５は追従手段１１の上に設置されている。試料移動手段５は上下方向動作が可能であるが圧電素子などが使われているため上下方向の動作量は数ミクロン程度と少ない。追従手段１１はモータなどのアクチュエータおよび送りネジ機構で構成され上下動作量は例えば数ミリ以上が可能となっている。なお追従手段１１は移動量を稼ぐため積層タイプの圧電素子としてもよい。
【０００７】
試料の振動は試料移動手段５に内蔵する上下動作によりモジュレーション入力６として与えられる。カンチレバー１にはレーザ７が照射されていて反射光は変位検出手段８に到達する。反射光の変位検出手段８の到達位置によりカンチレバー１の変位が出力信号９として得られる。
【０００８】
モジュレーション入力６には一般に正弦波が利用され、出力信号９の波形は入力波形に対して時間的に遅れる特性となる。時間的遅れの大きさは試料の粘弾性特性を代表する値となる。またモジュレーション入力６の振幅をＡ０とすると出力信号の振幅はＡ１となる。試料がやわらかければ出力振幅Ａ１は入力振幅Ａ０より小さくなる。出力振幅Ａ１の値の大きさでも試料の粘弾性特性が測定できる。なおモジュレーション入力として試料移動手段５の代わりにカンチレバー側１に設置された別の振動手段１０を用いてもよい。
【０００９】
加熱冷却手段により加熱する場合を図２で説明する。図２（Ａ）に示すように加熱されると試料３、加熱冷却手段４、試料移動手段５などの構成素子は自身の熱膨張により膨張する。探針２と試料３の接触面が上方向に伸び、探針２も上方向へ持ち上げようとしてカンチレバー１は上面が凹面状態に変形する。レーザ７の反射光は加熱しないときの元の状態は反射光１２である。加熱により構成素子が熱膨張すると熱膨張時の反射光１３となり変位検出手段８に到達する位置が変化する。この場合には探針２が試料表面に対し押し付け過ぎとなる。そこで図２（Ｂ）に示すように追従手段１１を下方向に操作させ、カンチレバー１の凹面変形を元の状態になるようにすれば反射光１２となる。この場合には探針２の試料表面に対する押し付け具合は元の状態と同じくなる。加熱温度をさらに上げれば構成素子の熱膨張量も大きくなるが、いつも反射光１２となるように追従手段１１で下方向へと制御することにより、探針２を試料表面に対して一定の押し付け具合にしての物性測定が可能となる。
【００１０】
次に加熱冷却手段４により冷却する場合を図３で説明する。図３（Ａ）に示すように加熱冷却手段４は中継冷却手段１６と熱伝導手段１５により接続されている。中継冷却手段１６は液体窒素などで冷却されている。中継冷却手段１６を冷却する媒体は液体窒素以外のものでもよい。またペルチェ素子などでもよい。熱伝導手段１５は例えば銅箔などが使用される。試料移動手段５の動作を拘束させないように柔軟な箔である。銅箔以外に銀箔、金箔、金属箔などでもよい。冷却されると試料３、加熱冷却手段４、試料移動手段５などの構成素子は自身の熱膨張により収縮する。探針２と試料３の接触面が下方向に伸び、探針２は試料表面から離れる。レーザ７の反射光は探針２が試料３に接触しているときは反射光１２であり、試料表面を適切な力で押し付けている。探針２が冷却により構成素子が熱収縮すると離れたときの反射光１４となり変位検出手段８に到達する位置が変化する。この場合には探針２が試料表面に対し完全に離れた状態となる。そこで図３（Ｂ）に示すように追従手段１１を上方向に操作させて探針２を試料表面に接触させ反射光１２になるように制御、追従させる。この場合には探針２が試料表面に対する押し付け具合は元の状態と同じくなる。冷却温度をさらに下げれば構成素子の熱収縮量も大きくなるがいつも反射光１２となるように追従手段１１で上方向へと制御すれば、探針２を試料表面に対して一定の押し付け具合にしての物性測定が可能となる。
【００１１】
以上により、加熱冷却による温度変化中も探針２を試料表面に接触させたまま、かつ、探針２の試料表面への押し付け具合を一定にしたまま追従手段１１により連続した物性測定が可能となる。
【００１２】
探針２を試料表面に接触させたまま温度を変化させる場合の実施例を図４に示す。図４（Ａ）に示すように例えば温度を一定の比率で昇温させる。探針２を試料表面に接触させたまま、あるいは探針２の試料表面への押し付けが一定になるように追従手段１１で制御しながら昇温させ、同時に振幅の変化を測定していく。図４（Ｂ）に示すように例えば温度の上昇とともに試料３がやわらかくなって振幅が小さくなっていくグラフが表示される。同じく探針２を試料表面に接触させたまま、あるいは探針２の試料表面への押し付けが一定になるように追従手段１１で制御しながら昇温させて同時に出力信号９の時間遅れの変化を測定していく。図４（Ｃ）に示すように例えば温度の上昇とともにある温度で試料３がやわらかくなって時間遅れが大きくなって、適当な温度をさらに超えると逆に試料成分内の変化でかたくなり、時間遅れが小さくなっていくグラフが表示される。グラフは昇温中リアルタイムに表示させてもよいし、表示終了後記憶させてもよい。温度変化のしかたは昇温（加熱）に限らず、降温（冷却）させてもよい。また一定比率の昇温、降温ではなく、階段状に昇温、降温させてもよい。いずれの場合にも探針２を試料表面に接触させたまま、あるいは、探針２の試料表面への押し付けを一定にしたまま連続で試料表面の粘弾性特性の変化を測定することができる。
【００１３】
探針２を試料表面に対して水平方向に動かさず、試料上の１点（測定ポイント）で連続測定してもよい。また試料移動手段５により探針２を試料３に対し水平方向に移動と戻しを繰り返し、試料面上の１ライン（測定ライン）の平均値を測定して連続測定、表示してもよい。また探針２を試料面上のある領域を移動させながら領域内の平均値を測定して連続測定、表示してもよい。
【００１４】
以上までは、探針２を試料表面に対して押し付けることで得られる物性として粘弾性特性の例で説明してきた。一方、探針２を試料表面から離すことに着目して得られる表面物性としては、試料表面の吸着特性もある。探針２を試料表面に対して接触・離しを繰り返す実施例を図３に示す。図５（Ａ）で探針が試料表面上の吸着が小さい部分３１に接触している。図５（Ｂ）で試料３を下方向へ移動させるとカンチレバー１はつり竿状態になる。探針２がどの程度試料側に引っ張られているかはカンチレバー１に照射されているレーザ７の反射光を変位検出手段８で検知することで知ることができる。図５（Ｃ）で試料３をさらに下方向に移動させれば探針２は試料表面から離れる。次に図５（Ｄ）で探針２が試料表面上の吸着が大きい部分３２に接触している。図５（Ｅ）で試料３を下方向へ移動させるとカンチレバー１はつり竿状態になる。探針２がどの程度試料側に引っ張られているかはカンチレバー１に照射されているレーザ７の反射光を変位検出手段８で検知することで知ることができる。図５（Ｆ）で試料３をさらに下方向に移動させれば探針２は試料面から離れる。吸着の大きい部分３２ではカンチレバー１のつり竿状態は顕著で探針２の変位量も大きく、吸着の小さい部分３１ではカンチレバー１のつり竿状態の度合いは少なく探針２の変位量は小さくなる。これにより試料表面から離れるときの探針２の変位量を測定することで試料面のポイントにおける吸着力の大小つまり吸着特性を測定できる。
【００１５】
探針２を試料表面に対し、接触と離しを繰り返しながら温度を変化させる。探針２が試料表面に接触したときの押し付け具合が一定になるように追従手段１１で制御する。探針２が離れる直前のつり竿状態の度合いを変位検出手段８により測定する。温度変化中も測定していけば試料表面の吸着特性の温度依存を連続して測定できる。探針２を試料に対して水平方向に動かさず、試料上の１点（測定ポイント）で連続測定してもよい。また試料移動手段５により探針２を試料３に対し水平方向に移動と戻しを繰り返し、試料面上の１ライン（測定ライン）を測定して連続測定、表示してもよい。また探針２を試料上のある領域を２次元的に移動させながら領域内の平均値を測定して連続測定、表示してもよい。いずれも吸着特性の温度依存グラフが得られる。
【００１６】
また試料移動手段５により探針２に対し試料３を水平方向に相対的にずらせばカンチレバー１は摩擦などによりねじれることで摩擦特性を測定する実施例を図６に示す。図６（Ａ）は探針２を有するカンチレバー１の長手方向が紙面と垂直の場合を示している。探針２は試料表面に接触している。カンチレバー１がねじれやすいようにカンチレバー１の長手方向に直交する方向に試料３を移動させる。摩擦の小さい部分３３ではねじれ量は小さい。図６（Ｂ）で微粒子付きの探針２が摩擦の大きい部分３４にくるとねじれ量は大きくなる。図６（Ｃ）で再び摩擦の小さい部分３３に探針２がくればねじれ量は小さくなる。探針のねじれ量を測定することで試料表面のポイントにおける摩擦力の大小つまり摩擦特性を測定できる。探針２を試料３に対し、水平方向の移動と戻しを繰り返しながら温度を変化させる。温度変化中も探針２が試料表面に対し押し付け具合が一定になるように追従手段１１で制御する。探針２のねじれ量を変位検出手段８により測定する。温度変化中も測定していけば試料表面の摩擦特性の温度依存を連続して測定できる。探針２を試料３に対して水平方向に大きく動かさず、カンチレバー１をねじれさせる程度の移動量で探針２を傾けることで試料面上の１点（測定ポイント）で連続測定してもよい。また試料移動手段５により探針２を試料３に対し水平方向に移動と戻しを繰り返し、試料表面上の１ライン（測定ライン）を測定して連続測定、表示してもよい。また探針２を試料表面のある領域を２次元的に移動させながら領域内を測定して連続測定、表示してもよい。いずれも摩擦特性の温度依存グラフが得られる。
【００１７】
また摩擦特性の測定を目的とする場合、試料を上下方向に振動させるかわりに、試料移動手段５の水平方向の動作で探針２に対して試料３を水平方向に所望の振動数、振動量で振動させながら試料表面を測定してもよい。摩擦の大きい部分３４でねじれ量が大きく、摩擦の小さい部分３３でねじれ量が小さくなるので、水平方向の振動をさせながら温度変化させて同様に試料表面の摩擦特性を連続測定してもよい。
【００１８】
探針２を試料に接触させたまま、あるいは探針を試料表面に対し接触と離しを繰り返し、加熱冷却を行い、表面凹凸像と物性像をマッピング像として測定、記録する別の実施例を図７に示す。表面凹凸像と物性像を表示、記憶する。別の温度になったとき表面凹凸像と物性像を表示、記憶する。なお温度変化中、連続で表示、記憶させていってもよい。物性像としては粘弾性特性のマッピング像を表示させてもよい。また摩擦特性のマッピング像、吸着特性のマッピング像としてもよい。
【００１９】
カンチレバー１または試料３を振動させずに、表面凹凸像のみの温度による変化をリアルタイムで表示させても、また連続して表示させて順に記憶させていってもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
先端に微小な探針を有するカンチレバーとカンチレバーの変位を検出する手段とカンチレバーまたは試料を一定周期で所望の振幅量で振動させる手段と試料を加熱冷却する手段と試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面形状あるいは表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡において、試料移動手段全体を上下動させる追従手段を設けることで試料の加熱冷却に伴う構成素子の熱膨張、熱収縮などで探針が試料面から離れないように制御するようにした。また試料の加熱冷却に伴う構成素子の熱膨張、熱収縮などがあっても、探針が試料に対して所望の押し付けで一定になるように制御するようにした。温度変化中も探針を試料に接触させたままにできるため、試料面物性変化の温度依存測定を容易にする効果がある。また試料面への探針の押し付け具合を一定にすることで得られる物性値を、正確に測定することを容易にする効果もある。また温度安定になるまで測定を中止することが無くなり、測定時間の短縮化を可能にする効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】走査型プローブ顕微鏡で粘弾性特性を測定するときの本発明の模式図。
【図２】（Ａ）から（Ｂ）は、走査型プローブ顕微鏡で加熱時構成素子の熱膨張と追従制御を説明する模式図。
【図３】（Ａ）から（Ｂ）は、走査型プローブ顕微鏡で冷却時構成素子の熱収縮と追従制御を説明する模式図。
【図４】（Ａ）から（Ｃ）は、走査型プローブ顕微鏡で温度変化中に探針を試料面に接触させたまま物性変化として得られる振幅および時間遅れを表示した模式図。
【図５】（Ａ）から（Ｆ）は、走査型プローブ顕微鏡で吸着特性を求める場合の実施例を示す模式図。
【図６】（Ａ）から（Ｃ）は、走査型プローブ顕微鏡で摩擦特性を求める場合の実施例を示す模式図。
【図７】走査型プローブ顕微鏡で表面凹凸像と物性像を温度変化中も測定、記録する実施例を示す模式図。
【符号の説明】
１  カンチレバー
２  探針
３  試料
４  加熱冷却手段
５  試料移動手段
６  モジュレーション入力
７  レーザ
８  変位検出手段
９  信号出力
１０  別の振動手段
１１  追従手段
１２  反射光
１３  熱膨張時の反射光
１４  離れたときの反射光
１５  熱伝導手段
１６  中継冷却手段
Ａ０  入力振幅
Ａ１  出力振幅
３１  吸着の小さい部分
３２  吸着の大きい部分
３３  摩擦の小さい部分
３４  摩擦の大きい部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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