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回折限界を超える高解像度光磁区イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K18981
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 材料工学およびその関連分野
研究機関長岡技術科学大学 (2018)
名古屋大学 (2017)

研究代表者

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)

研究協力者 尾崎 公洋  
高木 健太  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード磁区イメージング / 磁気光学Kerr効果 / 光学フィルタ / 磁区 / 局在プラズモン共鳴
研究成果の概要

Auナノ粒子プラズモン光学フィルタを用いたKerr回転角の増大を利用し,高感度・高分解能磁区観察を行った.Auナノ粒子プラズモン光学フィルタは,Au薄膜熱処理によるナノ粒子の自己組織化を用いた方法と,SiO2ガラス微小球の自己配列とAu薄膜成膜を利用した疑似Auナノ粒子を用いた方法の2種類で作製した.いずれのフィルタも,波長約570 nmで大きな吸収を有しており,プラズモン共鳴に起因した吸収であると考えられる.これらのフィルタを用いて消磁したNd-Fe-B表面を観察したところ,フィルタなしよりもフィルタ導入した方が感度は向上した.更に,分解能も約500 nmから約200 nmと向上した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

永久磁石において,保磁力は重要な特性パラメータであり,磁気的微細構造に大きく依存する.しかしながら,保磁力のメカニズムは完全には解明されておらず,磁区顕微鏡を用いた磁壁移動の直接観察は大変重要である.本研究の局在プラズモン共鳴によるKerr回転角の増大を利用した高感度・高解像度磁気イメージングでは,従来の磁気光学Kerr効果顕微鏡において,波長570 nmの光源を用いて観察した時,Auナノ粒子光学プラズモン光学フィルタの導入により高感度化を実現した.分解能も約500 nmから約200 nmへと向上した.本手法は今後,保磁力メカニズムの解明や自動車用新規磁性材料の開発へ応用できると期待できる.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Fabrication of Plasmon Filters for Highly Sensitive Observation of Magnetic Domains by Magneto-optical Kerr Effect2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Hasegawa, Mizue Mizoshiri, Kenta Takagi, Kimihiro Ozaki
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS) 2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-contrast imaging of magnetic domains by magneto-optical Kerr effect using plasmon filters2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Hasegawa, Mizue Mizoshiri, Kenta Takagi, Kimihiro Ozaki
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 10927 ページ: 70-70

    • DOI

      10.1117/12.2507216

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] High-contrast imaging of magnetic domains by magneto-optical Kerr effect using plasmon filters2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Hasegawa, Mizue Mizoshiri, Kenta Takaghi, Kimihiro Ozaki
    • 学会等名
      Photonics West 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging of magnetic domains by magneto-optical Kerr effect using Au plasmon filters2018

    • 著者名/発表者名
      Takumi Togashi, Mizue Mizoshiri, Kenta Takagi, Kimihiro Ozaki
    • 学会等名
      The 7th International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of plasmon filters for highly sensitive observation of magnetic domains by magneto-optical Kerr effect2018

    • 著者名/発表者名
      Takumi Hasegawa, Mizue Mizoshiri, Kenta Takagi, Kimihiro Ozaki
    • 学会等名
      29th 2018 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズモンフィルタを用いた磁気光学Kerr効果による高感度磁区観察2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 拓己,溝尻 瑞枝,高木 健太,尾崎 公洋
    • 学会等名
      第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Auギャップ光学フィルタを用いた磁区観察の高感度化2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川拓己,溝尻瑞枝,秦誠一,高木健太,尾崎公洋
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] PDMS微小パーツの作製と周期構造形成のための自己配列特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      飯嶋勇樹,溝尻瑞枝,秦誠一
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度ネジ大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] PDMS中空微小パーツ作製と自己配列による二次元周期構造形2017

    • 著者名/発表者名
      飯嶋勇樹,溝尻瑞枝,秦誠一
    • 学会等名
      第3回日本機械学会イノベーション講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高感度磁区観察をめざしたAuギャップ光学フィルタの作製2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川拓己,溝尻瑞枝,秦誠一,高木健太,尾崎公洋
    • 学会等名
      第34回「センサ マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] PDMS微小パーツの自己配列による二次元周期構造形成2017

    • 著者名/発表者名
      飯嶋勇樹,溝尻瑞枝,秦誠一
    • 学会等名
      第8回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 長岡技術科学大学研究者詳細

    • URL

      http://souran.nagaokaut.ac.jp/view?l=ja&u=100000761&i=j31&sm=name&sl=ja&sp=1

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 長岡技術科学大学 マイクロ・ナノプロセス応用研究室

    • URL

      https://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~mizoshiri/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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