| Project/Area Number |
19651056
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Nanomaterials/Nanobioscience
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
高田 啓二 Kansai University, システム理工学部, 教授 (50416939)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2008: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
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| Keywords | ひずみイメージング / 磁場誘起ひずみ / 走査型プローブ顕微鏡 / 磁気ストレージ / HDD / 磁気弾性エネルギー / 原子間力顕微鏡 / 磁性微粒子 / ストレージ |
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| Research Abstract |
原子間力顕微鏡(AFM)の試料に、外部から効率的に磁場を印加できるように改造した装置を開発した。また、磁場印加に伴う試料表面変位を高感度に検出するために、電気系等を含む検出系を改良した。この装置を用いて、磁性体に磁場を印加したときに発生する磁場誘起ひずみを、AFMにより高感度高分解能に検出・イメージングする全く新しい磁性計測法「磁場誘起ひずみイメージング」を実証した。
これまでの磁性計測法は、「漏れ磁場」「磁気光学効果」「電子バンド構造」を測定することで磁性を計測していた。例えば、磁気力顕微鏡(MFM)は、AFM探針として磁性探針を用いることで、試料表面の漏れ磁場を検出・イメージングを行う。一方、本手法は、これらとは原理的に異なる磁気弾性エネルギーに係る磁場誘起ひずみを検出する。例えば、微細素子内部の応力による磁気特性変化を捉えることができる唯一の手法である。これは、ハードディスクドライブ(HDD)の磁気センサーや磁性メモリの研究開発にとって非常に重要な計測要素である。しかし、発生するひずみは極めて小さいために、少なくとも0.01Aの表面変位を検出する感度が必要であった。本研究において目標検出感度を達成し、様々な磁性試料に対する本計測適用の道を拓いた。MFMのように磁性探針が試料磁性に影響を与え、その状態を乱してしまうことはない。
本研究による装置性能向上の結果、HDDの磁気ヘッドばかりではなく、超磁歪単結晶TbDyFeの表面磁区、針状結晶磁性材料の磁化状態などの高分解能イメージングを達成できた。
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