• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

走査ダイヤモンドスピンプローブを用いたナノスピンイメージング

研究課題

研究課題/領域番号 18H01868
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

AN TOSHU (安東秀)  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (70500031)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワードNV中心 / ダイヤモンド / 磁気共鳴 / 磁気イメージング / プローブ顕微鏡 / 走査プローブ顕微鏡 / 磁気計測 / スピン計測 / 原子間力顕微鏡 / ダイヤモンドNV中心 / 水晶振動子型AFM / 磁気共鳴イメージング / 近接場光学顕微鏡
研究成果の概要

走査ダイヤモンドNV中心プローブの開発において、探針には予めNV中心を含有するマイクロメートルサイズのダイヤモンド粒子を集束イオンビーム(FIB)を用いて先端曲率を数ミクロン程までに先鋭化する方法と、バルクダイヤモンドへのイオン注入により表面下層にNV中心を作成後、レーザーカットと集束イオンビーム(FIB)加工により作成する方法を確立した。この走査NV中心プローブを用いて原子間力顕微鏡(AFM)によるトポグラフ像と光学的磁気共鳴法(ODMR)による磁気信号の分布をイメージングすることに成功した。具体的には、磁気記録テープ(磁気記録周期約3ミクロン)の磁気パターン構造のイメージングに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ダイヤモンド中のNV中心を用いた走査プローブは磁気やスピンイメージングの新しい手法として、空間分解能をナノスケールにまで高められる可能性がある。本研究で開発した走査NV中心プローブの作成法は、通常、用いられるフォトリソグラフィーや電子線リソグラフィー技術を用いない比較的単純な方法であり、新しい走査NV中心プローブの作成法として価値がある。また、今後の高性能化により、新奇な磁気、スピンイメージングプローブとして社会に貢献できるツールとしての可能性を示すことができた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Second-Harmonic Generation in Bulk Diamond Based on Inversion Symmetry Breaking by Color Centers2021

    • 著者名/発表者名
      Aizitiaili Abulikemu, Yuta Kainuma, Toshu An, and Muneaki Hase
    • 雑誌名

      ACS Photonics

      巻: 8 号: 4 ページ: 988-993

    • DOI

      10.1021/acsphotonics.0c01806

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imaging of stray magnetic field vectors from magnetic particle with an ensemble of nitrogen-vacancy centers in diamond2019

    • 著者名/発表者名
      D. Prananto, D. Kikuchi, K. Hayashi, and T. An
    • 雑誌名

      Japanese Joural of Appliled Physisics

      巻: 58 号: SI ページ: 1-6

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab2039

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] FIB 加工を用いた走査ダイヤモンド NV 中心プローブ による磁気イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      貝沼雄太,林 都隆、舘岡 千椰佳、安 東秀
    • 学会等名
      NANOSPEC2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] FPGA 制御による走査ダイヤモンド NV 中心-AFM 磁気イメージング顕微鏡の開発2021

    • 著者名/発表者名
      林都隆、中下賢一、王 睿、安 東秀
    • 学会等名
      NANOSPEC2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Probing thermal magnon current mediated by coherent magnon via nitrogen-vacancy centers in diamond2021

    • 著者名/発表者名
      Dwi Prananto, Yuta Kainuma, Kunitaka Hayashi, Norikazu Mizuochi, Ken-ichi Uchida, Toshu An
    • 学会等名
      Ameican Physical Society APS March Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザー・FIB加工により作成した走査NV中心プローブによる磁気イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      貝沼 雄太、林 都隆、舘岡 千椰佳、安 東秀
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドNV中心によるスピン波計測2021

    • 著者名/発表者名
      安 東秀
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of a NV center diamond probe by using focused ion beam for scanning magnetic field imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Pawan Kumar, Yuta Kainuma, Kunitaka Hayashi, Mayumi Ito, and Toshu An
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of FIB-fabricated scanning NV center probe for nanoscale magnetic imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Kainuma, K. Hayashi, and T. An
    • 学会等名
      28th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM28)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 走査ダイヤモンドNV中心プローブを用いた漏洩磁気イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      王 睿、貝沼 雄太、林 都隆、伊藤 真弓、安 東秀
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドNV中心を用いた磁壁検出2019

    • 著者名/発表者名
      貝沼 雄太、王 睿、林 都隆、伊藤 真弓、安 東秀
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] FPGA制御によるダイヤモンドNV中心とAFMを複合した磁気イメージング顕微鏡の開発2019

    • 著者名/発表者名
      林 都隆、王 睿、安 東秀
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドNV中心を用いた磁化ダイナミクスセンシング2019

    • 著者名/発表者名
      安 東秀
    • 学会等名
      ナノプローブテクノロジー第167委員会、テラヘルツ波科学技術と産業開拓第182委員会 合同研究会「ナノ領域の新しいセンシングとダイナミクス計測」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドNV中心を用いた走査スピンイメージングプローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      安 東秀
    • 学会等名
      応用物理学会、薄膜・表面物理分科会、2018年度第1回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 走査ダイヤモンドNV中心プローブを用いた局所磁気イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      安 東秀
    • 学会等名
      JASIS 2018、最先端科学・分析システム&ソリューション展、日本顕微鏡学会、走査プローブ顕微鏡分科会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi