2018 Fiscal Year Annual Research Report
Optical imaging of magnetic domains beyond the diffraction limit
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17K18981
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
溝尻 瑞枝 長岡技術科学大学, 産学融合トップランナー養成センター, 特任准教授 (70586594)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 磁区イメージング / 磁気光学Kerr効果 / 光学フィルタ / 磁区 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，回折限界を超える高解像度磁気イメージングを可能にする技術の確立にある．具体的には，磁性材料表面の反射光の偏光がスピン方向に依存して回転する磁気光学Kerr効果と，光学フィルタが誘起する局在プラズモン共鳴の相互作用を利用し，数10 nmオーダ空間のスピン方向に依存して増幅されるKerr回転角から回折限界以下の解像度を実現する．
平成30年度は，観察領域一面において高感度観察を実現するため，均一粒径のAuナノ粒子をフィルタの作製とそれを用いた観察に取り組んだ．具体的には，単分散SiO2ナノ粒子の自己配列とそのAu薄膜成膜により作製した，疑似Auナノ粒子フィルタを用いた磁区観察に用いた．直径200 nmのSiO2ナノ粒子をディップコート法によりSiO2ガラス基板上に細密充填した．SiO2ナノ粒子は界面活性剤とともに純水に分散し，ディップコート時の引き上げ速度が2 μm/sとしたとき，単層細密充填が可能であることが分かった．この配列したSiO2ナノ粒子上にAu薄膜をスパッタ成膜し，疑似的なAuナノ粒子プラズモンフィルタとして用いた．
光学研磨したネオジム磁石上に作製した疑似Auナノ粒子プラズモンフィルタを用いて磁区観察を行った．その結果，本フィルタを用いた場合，フィルタを用いない場合と比較して感度が向上し，それに伴い分解能は最小で約200 nmと向上した．今後ナノ粒子サイズを低下させることにより，より高感度化が期待できる．
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Research Products
(6 results)
