2006 Fiscal Year Annual Research Report
超高感度低ノイズ・磁気力顕微鏡の開発およびそのナノスピンイメージングへの応用
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17360036
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
齊藤 準 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (00270843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石尾 俊二 秋田大学, 副学長 (90134006)
裴 文利 秋田大学, ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー, 中核的研究機関研究員 (10375230)
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| Keywords | 磁気力顕微鏡 / 磁区観察 / 空間分解能 / 低温MFM / MFM探針 / ナノ材料 / 磁気記録 |
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| Research Abstract |
磁気力顕微鏡(MFM)は現在広く用いられているが、その空間分解能は汎用機器で数10nm程度であり、将来の磁気ストレージの記録サイズがnmから原子オーダーになることを考えると、高分解能MFMの開発は至急の課題である。本研究では分解能を理論的限界にまで高めた磁場印加可能なMFMを開発し、テラビット磁気記録媒体等のナノ構造磁性体のナノスピンイメージングに資するために、1)超高感度低ノイズ検出系を有する高分解能・磁気力顕微鏡(MFM)の開発、2)開発するMFMのナノ構造磁性体のナノスピンイメージングへの応用を目的として、以下の結果を得た。
1.前年度末に導入した高真空・非接触原子間力顕微鏡ユニットに、今年度、原子間力顕微鏡コントローラー及び探針熱ノイズ低減のための極低温探針冷却機構を加えて低ノイズMFMを開発した。本装置は探針を42Kまで、観察試料を30Kまで冷却することができ、室温までの範囲で試料温度を制御することができる。本装置の特徴である探針冷却機構を用いることで、短時間で安定した低ノイズ測定環境を実現できる。
2.MFMの高感度化には、先鋭な探針の先端で高い磁極密度を実現する必要がある。このため、高飽和磁化・高保磁力を有するFePt合金を用いたMFM先鋭探針を開発した。その際、FePt合金の高保磁力化のための熱処理時にFePt合金がSi探針と合金化して磁気特性および探針先鋭度が劣化する問題を、Si探針をプラズマ酸化処理して極薄SiO_2膜を形成させることで解決した。探針の空間分解能を評価した結果、11〜15nm程度の高い空間分解能が得られた。
3.局所ナノ領域での微細磁化状態解析を目的として、高密度磁気記録媒体及び次世代超高密度磁気記録媒体の候補であるFePtナノドットパターン媒体、アルミナナノホール媒体について、磁場中MFM観察により磁化反転磁場解析を行い、媒体の低ノイズ化の指針を得た。
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[Journal Article] Structural transition from Ll_0 phase to Al phase in FePt films caused by ion irradiation2006
Author(s)
T.Hasegawa, G.Q.Li, W.Pei, H.Saito, S.Ishio, K.Taguchi, K.Yamakawa, N.Honda, K.Ouchi, T.Aoyama, I.Sato
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Journal Title
J. Appl. Phys. Vol.99
Pages: 053505-1-6
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