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2009 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロマシン技術の導入によるパルス強磁場中微小スピン計測の高感度化

Research Project

Project/Area Number 19684012
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

大道 英二  Kobe University, 理学研究科, 准教授 (00323634)

Keywordsマイクロマシン / パルス強磁場 / カンチレバー
Research Abstract

本年度は昨年に引き続きプロセスの条件出しを行った。まず、CF_4、SF_6ガスを用いたドライエッチングの条件出しを行い、それぞれ40nm/min、2000nm/minというエッチングレートを得た。また、エッチングマスクの選択比を実験的に求めた。また、リフトオフ、マスク作製などその他のプロセスについてもパラメータを最適化し、再現性よく10ミクロンの微細加工が可能になった。これにより各種プロセスを統合し、目的に応じたカンチレバーの作製が可能になった。
続いて、本研究の目的である精密スピン計測に向け、実際にマイクロカンチレバーの試作を行った。具体的には(1)微小カンチレバー、(2)キャパシタンス検出カンチレバー、(3)較正コイル付きカンチレバー、(4)光検出カンチレバーを作製した。幅2ミクロン、厚み2ミクロン、長さ400ミクロンのカンチレバー作製にも成功し、当初目的に挙げていたマイクロマシン環境を整備することができた。また、作製したカンチレバーの変位を精密に測定するための測定系の開発も平行して行った。Fabry-Perot干渉計を用いることで10^<-10>m程度の変位検出感度を実現した。
微小スピン計測では、カンチレバーを用いた精密ESR測定の改良を行った。より高い感度を実現する方法として磁場変調方式を新たに導入した。磁場変調コイルを設計、自作し、実際に磁場変調を加えた条件下でESR信号の検出に成功した。これにより光変調の際に問題となっていたカンチレバーの振動が抑制可能になり、高いQ値の条件下でもESR測定が可能になった。

  • Research Products

    (18 results)

All 2010 2009

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Recent Advances in High Frequency Electron Spin Resonance Detection Using a Microcantilever2010

    • Author(s)
      H.Ohta, E.Ohmichi
    • Journal Title

      Applied Magnetic Resonance 37

      Pages: 881-891

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Multi-extreme ESR Measurement System in Kobe2010

    • Author(s)
      H.Ohta, E.Ohmichi, S.Okubo, T.Sakurai, M.Fujisawa
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics 159

      Pages: 302-306

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-frequency ESR Measurement at 315 GHz Using a Microcantilever2010

    • Author(s)
      E.Ohmichi, N.Mizuno, S.Hirano, H.Ohta
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics 159

      Pages: 276-279

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] カンチレバーを用いた多周波数・高分解能ESR装置の開発2009

    • Author(s)
      大道英二、水野議覚、平野修也、太田仁
    • Journal Title

      電子スピンサイエンス学会誌 7

      Pages: 100-105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マイクロカンチレバーを用いた高周波電子スピン共鳴法の開発2009

    • Author(s)
      大道英二、水野議覚、平野修也、木俣基、太田仁
    • Journal Title

      固体物理 44

      Pages: 453-462

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] テラヘルツESRの磁性研究への展開2009

    • Author(s)
      太田仁、大久保晋、大道英二、櫻井敬博
    • Journal Title

      日本磁気学会誌 4

      Pages: 2162

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-Frequency ESR Using a Microcantilever in the Millimeter Wave Region2009

    • Author(s)
      E.Ohmichi, N.Mizuno, M.Kimata, H.Ohta
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 150

      Pages: 042150-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic Susceptibility Measurement under High Pressure and Magnetization Measurement of S=1/2 Dioptase Lattice Antiferromagnet2009

    • Author(s)
      H.Ohta, M.Fujisawa, N.Souda, S.Okubo, E.Ohmichi, T.Sakurai, H.Kikuchi, T.Ono, H.Tanaka, K.Matsubayashi, Y.Uwatoko
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 150

      Pages: 042151-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カンチレバーESR測定法を用いた微小単結晶試料の評価2010

    • Author(s)
      平野修也, 水野議覚, 大道英二, 太田仁
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次学会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス岡山県
    • Year and Date
      2010-03-22
  • [Presentation] 精密物理計測に向けたMEMSカンチレバーの試作2010

    • Author(s)
      小西和也、大道英二、太田仁
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次学会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス岡山県
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] マイクロカンチレバーを用いた315GHzにおける高周波ESR測定2009

    • Author(s)
      平野修也、水野議覚、大道英二、太田仁
    • Organizer
      48回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      神戸大学百年記念館/瀧川学術交流会館(兵庫県)
    • Year and Date
      2009-11-11
  • [Presentation] カンチレバーESRの高感度化に向けたMEMS構造の試作2009

    • Author(s)
      小西和也、大道英二、太田仁
    • Organizer
      48回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      神戸大学百年記念館/瀧川学術交流会館(兵庫県)
    • Year and Date
      2009-11-11
  • [Presentation] マイクロカンチレバーを用いた新しい高周波ESR測定法の開発2009

    • Author(s)
      大道英二、平野修也、水野繊覚、太田仁
    • Organizer
      48回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      神戸大学百年記念館/瀧川学術交流会館(兵庫県)
    • Year and Date
      2009-11-10
  • [Presentation] Development of MEMS fabrication technique for high-sensitive cantilever ESR2009

    • Author(s)
      K.Konishi, E.Ohmichi, H.Ohta
    • Organizer
      Electron Magnetic Resonance of Strongly Correlated Spin Systems (EMRSCS2009)
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2009-11-08
  • [Presentation] Development of high-field ESR measurement method at 315GHz using a microca ntilever2009

    • Author(s)
      S.Hirano, N.Mizuno, E.Ohmichi, H.Ohta
    • Organizer
      Eectron Magnetic Resonance of Strongly Correlated Spin Systems (BMRSCS2009)
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2009-11-08
  • [Presentation] カンチレバーを用いた315GHzにおける高感度ESR信号検出2009

    • Author(s)
      平野修也, 水野議覚, 大道英二, 太田仁
    • Organizer
      日本赤外線学会第19回研究発表会
    • Place of Presentation
      独立行政法人宇宙航空研究開発機構(神奈川県)
    • Year and Date
      2009-11-06
  • [Presentation] カンチレバーを用いた315GHzにおける強磁場ESR測定2009

    • Author(s)
      平野修也, 水野議覚, 大道英二, 太田仁
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学黒髪キャンパス(熊本県)
    • Year and Date
      2009-09-28
  • [Presentation] High-frequency ESR measurement at 315 GHz using a microcantilever2009

    • Author(s)
      E. Ohmichi, M. Noriaki, S. Hirano, H. Ohta
    • Organizer
      9th International Conference on Research in High Magnetic Fields
    • Place of Presentation
      Dresden, Germany
    • Year and Date
      2009-07-24

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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