実験データ画像処理プロセッサ(Analyzer) |
高速相互予測AFMシミュレータ(GeoAFM) |
連続弾性体AFMシミュレータ(FemAFM) |
液中ソフトマテリアルAFMシミュレータ(LiqAFM) |
macroKPFMシミュレータ(macroKPFM) |
構造最適化AFM像シミュレータ(CG) |
分子動力学AFM像シミュレータ(MD) |
量子力学的SPM像シミュレータ(DFTB) |
モデリングツール(SetModel) |
実験データ画像処理プロセッサ(Analyzer)
「実験データ画像処理プロセッサ」には、様々な画像処理機能が用意されています。以下の項目をクリックするとジャンプします。 |
実験データの読み込み、基板面の傾き補正、および、立体表示機能 |
画像のフーリエ解析 |
画像の高解像度化 |
ニューラルネットワーク学習法による像補正 |
探針形状推定と探針影響除去 |
画像の二値化 |
コントラスト調整機能 |
エッジ抽出機能 |
ノイズ除去機能 |
断面図の表示 |
3点で指定される角度の計測 |
キャプチャー動画「操作の様子(前半)」
キャプチャー動画「操作の様子(後半)」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
高速相互予測AFMシミュレータ(GeoAFM)
「高速相互予測AFMシミュレータ」には、以下の三つのモードが用意されています。以下の項目をクリックするとジャンプします。 |
探針形状データ、試料表面形状データから、測定AFM像データを求めるモード |
探針形状データ、測定AFM像データから、試料表面形状データを求めるモード |
試料表面形状データ、測定AFM像データから、探針形状データを求めるモード |
連続弾性体AFMシミュレータ(FemAFM)
「連続弾性体AFMシミュレータ」には、以下の三つのモードが用意されています。以下の項目をクリックするとジャンプします。 |
ノンコンタクトモード カンチレバー先端の探針が、試料表面から数Å離れた状態で原子間に働く相互作用を測定しつつ、試料表面を走査する状況に対応しています。 |
周波数シフト像モード カンチレバーを外力によって一定の周波数で振動させながら、非接触で試料表面に近付け、探針-試料間の相互作用により生じる周波数シフトの分布画像を求める状況に対応しています。 |
粘弾性接触解析モード 試料表面の一点上において、外力によってカンチレバーを一定の周波数で振動させ、探針が試料に接触し、試料内部に押し込まれてから、引き戻されて離脱する直前までの様子を再現します。 |
DLVO 理論解析モード ファンデルワールス力と、電気二重層による斥力の、二種類の相互作用を考慮して、AFM 像をシミュレートします。 |
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
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キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示 」
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キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「Excelファイルからのグラフの表示」
計算手順書(Excel)
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DLVO 理論とは、Derjaguin, Landau, Verwey, Overbeek 理論の略で、電解溶
液中に形成される電気二重層の相互作用を記述する理論です。DLVO 理論では、探針・試料
表面には負イオンが付着し、マイナスに帯電しているとします。探針・試料は、正・負の
両方のイオンが溶け込んだ電解溶液中にあるとします。
計算モード識別番号: [FemAFM_DLVO_Inorganic_001]
保管場所:インストールフォルダ\SampleProject\FEM\FemAFM_DLVO\
(保管場所:インストールフォルダは、SPMsimulator がインストールされているフォルダです)
酸化シリコン基板上に付着している分極した水分子の AFM 画像予測(チュートリアル へ)
液中ソフトマテリアルAFMシミュレータ(LiqAFM)
「液中ソフトマテリアルAFMシミュレータ」には、以下の三つのモードが用意されています。以下の項目をクリックするとジャンプします。 |
パラメータ・スキャンモード
(Parameter Scan (Resonance Curve)) カンチレバーの共鳴曲線を求め、共振周波数を調べます。あらかじめ定められた範囲内において一定間隔で周波数を取り出し、それら各周波数でカンチレバーの根元を外力により励振させ、カンチレバーの動きの時間発展を調べます。最終的には、、横軸に周波数、縦軸に対応する周波数成分の振幅とした共鳴曲線を求めます。この曲線から、共振周波数を推定できます。 |
非粘弾性試料解析モード
(Point oscillation, Viscoelasticity off) 試料表面上の一点において、カンチレバーの根元を外力によって一定の周波数で振動させ、その時間発展を計算します。この際、試料は粘弾性の性質を持っておらず、探針が試料し接触しても凝着力が生じないと仮定します。 |
粘弾性接触解析モード
(Point oscillation, Viscoelasticity on) 試料表面の一点上において、カンチレバーの根元を外力によって一定の周波数で振動させ、探針が試料に接触し、試料内部に押し込まれてから、引き戻されて離脱する直前までの様子を再現します。 |
タッピング機能モード タッピング機能では、探針の付いたカンチレバーを一定の周期・振幅で振動させ、試料表面を走査します。探針が試料表面から離れているときはファンデルワールス力が働くと仮定します。探針が試料表面に接触しているときは、系はJohnson-Kendall-Roberts (JKR)理論によって記述されると仮定します。 |
タッピング機能による逆問題モード 周波数シフト、位相シフトの値が観測値として与えられているとして、、それらの値を再現するヤング率、表面張力を求める。 |
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
キャプチャー動画「Excelファイルからのグラフの表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
キャプチャー動画「Excelファイルからのグラフの表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「Excelファイルからのグラフの表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「Excelファイルからのグラフの表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「Excelファイルからのグラフの表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
(global_mode)
計算モード識別番号: [LiqAFM_TappingInverse_Polymer_002]
保管場所:インストールフォルダ\SampleProject\LIQ\LiqAFM_TappingInverse
(保管場所:インストールフォルダは、SPMsimulator がインストールされているフォルダです)
タッピング機能による周波数シフト・位相シフト AFM 像シミュレーション(チュートリアル へ)
(local_mode)
計算モード識別番号: [LiqAFM_TappingInverse_Polymer_005]
保管場所:インストールフォルダ\SampleProject\LIQ\LiqAFM_TappingInverse\
(保管場所:インストールフォルダは、SPMsimulator がインストールされているフォルダです)
タッピング機能による周波数シフト・位相シフト AFM 像シミュレーション(チュートリアル へ)
macroKPFMシミュレータ(macroKPFM)
「macroKPFMシミュレータ」には、以下の六つのモードが用意されています。以下の項目をクリックするとジャンプします。 |
macroKPFM_Forceモード |
macroKPFM_LCPDモード |
macroKPFM_DLVO_Forceモード |
macroKPFM_DLVO_LCPDモード |
macroKPFM_DLVO_vdW_Forceモード |
macroKPFM_DLVO_vdW_LCPDモード |
帯電した球体の LCPD 像シミュレーション
帯電した球体の LCPD(Local Contact Potential Difference、局所接触電位差)像を macroKPFM シミュレータで求める方法
計算モード識別番号: [macroKPFM_LCPD_Inorganic_005]
保管場所:インストールフォルダ\SampleProject\macroKPFM\macroKPFM_LCPD
(保管場所:インストールフォルダは、SPMsimulator がインストールされているフォルダです)
帯電した球体の LCPD 像シミュレーション(チュートリアル へ)
帯電したミオシン分子の LCPD 像シミュレーション
均一な表面電荷分布によって帯電したミオシン分子の LCPD(LocalContact Potential Difference、局所接触電位差)像を macroKPFMシミュレータで求める方法
計算モード識別番号: [macroKPFM_LCPD_Polymer_002]
保管場所:インストールフォルダ\SampleProject\macroKPFM\macroKPFM_LCPD
(保管場所:インストールフォルダは、SPMsimulator がインストールされているフォルダです)
帯電したミオシン分子の LCPD 像シミュレーション(チュートリアル へ)
DLVO 理論に基づいた、有機材料基板上に 12 個の電荷を置いた場合の LCPD 像シミュレーション
均一な表面電荷分布によって帯電したミオシン分子の LCPD(LocalContact Potential Difference、局所接触電位差)像を macroKPFMシミュレータで求める方法
計算モード識別番号: [macroKPFM_DLVO_LCPD_Polymer_001]
保管場所:インストールフォルダ\SampleProject\macroKPFM\macroKPFM_DLVO_LCPD
(保管場所:インストールフォルダは、SPMsimulator がインストールされているフォルダです)
DLVO 理論に基づいた、有機材料基板上に 12 個の電荷を置いた場合の LCPD 像シミュレーション(チュートリアル へ)
DLVO 理論およびファンデルワールス力を考慮した、無機材料基板上に 12 個の電荷を置いた場合の、探針が感じる力の像
電解質溶液中に置かれた無機材料基板の上に、12個の正負の電荷が置かれた場合の、探針が感じる力の像
計算モード識別番号: [macroKPFM_DLVO_vdW_Force_Inorganic_002]
保管場所:インストールフォルダ\SampleProject\macroKPFM\macroKPFM_DLVO_vdW_Force
(保管場所:インストールフォルダは、SPMsimulator がインストールされているフォルダです)
DLVO 理論およびファンデルワールス力を考慮した、無機材料基板上に 12 個の電荷を置いた場合の、探針が感じる力の像(チュートリアル へ)
構造最適化AFM像シミュレータ(CG)
「構造最適化AFM像シミュレータ」には、以下の五つのモードが用意されています。以下の項目をクリックするとジャンプします。 |
高さ一定モード 探針を高さ一定で平面上を走査し、探針に作用する力を計算します。 |
力一定モード 平面上の各位置において、探針に作用する力が設定した値と近くなる探針高さを求めます。 (水中計算は対応していません。) |
高さ一定・ノンコンタクトモード 探針を振動させながら高さ一定で平面上を走査し、探針に作用する力を計算します。周波数シフト像を得ることができます。 |
フォースカーブ測定モード あるxy位置で探針を試料に近づけ、探針に作用する力を計算します。 |
力最小モード 平面上の各位置において、探針に作用する力の値が最小になる探針高さを求めます。(水中計算は対応していません。) |
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
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計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
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キャプチャー動画「設定項目を再入力、計算、結果の表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイルその1(Zip)
設定・出力ファイルその2(Zip)
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計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
設定・出力ファイル(Zip)
分子動力学AFM像シミュレータ(MD)
「分子動力学AFM像シミュレータ」には、以下の四つのモードが用意されています。以下の項目をクリックするとジャンプします。 |
フォースカーブ測定モード あるxy位置で探針を試料に近づけ、探針に作用する力を計算します。 |
高さ一定モード 探針を高さ一定で平面上を走査し、探針に作用する力を計算します。 --> (水中計算は対応していません。) |
高さ一定・ノンコンタクトモード 探針を振動させながら高さ一定で平面上を走査し、周波数シフトを計算します。 |
緩和計算 シミュレーションの前準備として試料分子の構造の緩和計算を行います。 |
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量子力学的SPM像シミュレータ(DFTB)
「量子力学的SPM像シミュレータ」には、以下の五つのモードが用意されています。以下の項目をクリックするとジャンプします。 |
DFTB_AFMモード 原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy, AFM)を用いて周波数変調方式で走査したときの周波数シフト像をシミュレートします。 |
DFTB_KPFMモード ケルビンプローブフォース顕微鏡(Kelvin Probe Force Microscopy, KPFM)の局所接触電位差像をシミュレートします。 |
DFTB_STMモード 走査トンネル顕微鏡(Scanning Tunneling Microscopy, STM)のトンネル電流像をシミュレートします。 |
DFTB_STSモード 走査トンネル分光(Scanning Tunneling Spectroscopy, STS)のトンネル電流分光をシミュレートします。 |
DFTB_BANDモード バンド構造を計算します。 |
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キャプチャー動画「結果の表示」
計算手順書(Excel)
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キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
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キャプチャー動画「設定項目を入力して、計算を始めるまで」
キャプチャー動画「結果の表示」
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モデリングツール(SetModel)
SPMシミュレータには補助機能としてモデリングツールが同梱されます。以下の項目をクリックするとジャンプします。 |
1.基本的な操作方法 |
2.欠陥を持つグラファイト層モデルの作り方 |
3.シリコンクラスターの探針モデルの作り方 |
4."New Slab"タブのその他の機能 |
5.既存のファイルを開く方法、既存のモデルをインポートする方法 |
6.モデルの編集方法 |
7.編集操作を元に戻す(undo)、およびやり直す(redo)方法 |
8.ツールバーの使い方 |
9.カーボンナノチューブ作成プログラムの使い方 |