走査型差分式ホールプローブ顕微鏡の開発と微細磁場空間の解像

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13354004
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 宮島 英紀 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70166180)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増田 宏 東英工業(株), 磁性課, MDリーダー ; 齊藤 英治 慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (80338251)
• Keywords: 磁気測定 / ナノ磁性 / 走査型顕微鏡 / ホール効果 / マイクロホール素子 / 磁区観察 / 磁場分布

Research Abstract

本装置は、強磁性体の表面に現れる磁場像の磁場変化を空間分解能0.1μm以下で解像するものである。類似の装置として走査型磁気力顕微鏡やSQUID顕微鏡があるが、いずれも強い外部磁場のもとでは使えない欠点がある。
本年度は初年度であるので、基本設計、特に走査型方式と磁場印加方式について開発した。当初、超伝導磁石を用いて5テスラ程度の強磁場を発生させ、そのもとで表面磁場の解像を行う予定であった。しかし、(1)扱いが複雑になること、(2)液体ヘリウムなどの寒剤を使うため、利用できるユーザーが限定されること、(3)低温機器を含むため高価になること、(4)したがって、商品として販売する場合、得策にならないこと、などの欠点があり、電磁石方式に変更した。このため、磁場強度は低下したが、扱いが容易になるとともに、価格も低減した。本年の後半に、設計が完成し共同研究者である増田宏(東英工業株式会社磁性課)によって製作されている。現時点では調整中であり、次年度に完成する予定で進行している。主な設備備品は既存の顕微鏡をベースに改造したホールプローブ顕微鏡(本体、電源、電磁石を含む)と検出用ロックインアンプ、試験用でタイプの異なるホール素子である。装置開発製作に重点をおいたので主要な研究発表はない。