本研究では、2物体（先鋭な物体と平坦な表面）間に働く相互作用力と接触領域の構造とその変化をサブナノスケールで捕らえるため、電子顕微鏡内で駆動する原子間力顕微鏡（AFM）特殊ホルダーを開発した。また、本研究で開発した開発した２多周波数モードAFM法を用いて、2物体間に働く相互作用力をスカラー量としてではなく、ベクトル量として検出する技術を確立した。これらの技術を用いて、構造が明らかな2物体間に生じる具体的な化学的相互作用力、凝着力、塑性変形等とそれらの関係を詳細に観測し、サブナノスケールで機械的な安定性を保った摩擦現象について知見を得ることができるようになった。