表面磁性研究のためのナノメートルスケールスピン偏極走査電子顕微鏡の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11440113
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 水野 清義 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (60229705)
• Keywords: 電子スピン / 表面磁性 / 電界放射 / 走査トンネル顕微鏡 / 低速電子回折 / スピン偏極走査電子顕微鏡 / モット検出器 / 2次電子

Research Abstract

本年度は2次電子の検出実験と、モット検出器への引き込みのための探針部改造を行った。
1.2次電子の検出実験
昨年度、電界放射部の設計・製作、電界放射モードでの動作をおこなった。これを基に、本年度は2次電子の検出実験を行った。いきなりモット検出器で2次電子を引き込むことは困難が予想されたので、2次電子の総量を効率よく検出できる2次電子検出部を設計・製作した。これを用いて、電界放射モードにおける2次電子の検出を試みた。その結果、蛍光スクリーン付きのマルチチャンネルプレートを用いることにより、2次電子のパターンを観察することができた。2次電子パターンは探針-試料間の電界放射電流と同期して輝度が変化し、引き込み電極の電圧を加えなければ検出されず、レンズ電極の電位により形状が変化した。このことから、探針から電界放射した電子が試料表面で散乱したり、試料表面の電子を叩き出したりし、その2次電子が検出できたことを確認することができた。これにより、本研究手法の開発が可能であることを実証することができた。
2.探針部の改造
モット検出器への2次電子の引き込みのためには、試料表面垂直方向に探針制御部などが影を作らない構造に改造する必要がある。そこで、試料の横から探針をのばす構造に改良を行った。現在までに、この探針部を用いて、トンネル状態での表面観察と電界放射モードでの動作が可能であることを確認できた。さらに、2次電子検出部により、2次電子の検出実験を進めている。安定して2次電子の検出ができるようになったら、最後のステージであるモット検出器への2次電子引き込み実験へと進む予定である。