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ひずみイメージングによる磁性計測

研究課題

研究課題/領域番号 19651056
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関関西大学

研究代表者

高田 啓二  関西大学工学部, システム理工学部, 教授 (50416939)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2008年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2007年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワードひずみイメージング / 磁場誘起ひずみ / 走査型プローブ顕微鏡 / 磁気ストレージ / HDD / 磁気弾性エネルギー / 原子間力顕微鏡 / 磁性微粒子 / ストレージ
研究概要

原子間力顕微鏡(AFM)の試料に、外部から効率的に磁場を印加できるように改造した装置を開発した。また、磁場印加に伴う試料表面変位を高感度に検出するために、電気系等を含む検出系を改良した。この装置を用いて、磁性体に磁場を印加したときに発生する磁場誘起ひずみを、AFMにより高感度高分解能に検出・イメージングする全く新しい磁性計測法「磁場誘起ひずみイメージング」を実証した。
これまでの磁性計測法は、「漏れ磁場」「磁気光学効果」「電子バンド構造」を測定することで磁性を計測していた。例えば、磁気力顕微鏡(MFM)は、AFM探針として磁性探針を用いることで、試料表面の漏れ磁場を検出・イメージングを行う。一方、本手法は、これらとは原理的に異なる磁気弾性エネルギーに係る磁場誘起ひずみを検出する。例えば、微細素子内部の応力による磁気特性変化を捉えることができる唯一の手法である。これは、ハードディスクドライブ(HDD)の磁気センサーや磁性メモリの研究開発にとって非常に重要な計測要素である。しかし、発生するひずみは極めて小さいために、少なくとも0.01Aの表面変位を検出する感度が必要であった。本研究において目標検出感度を達成し、様々な磁性試料に対する本計測適用の道を拓いた。MFMのように磁性探針が試料磁性に影響を与え、その状態を乱してしまうことはない。
本研究による装置性能向上の結果、HDDの磁気ヘッドばかりではなく、超磁歪単結晶TbDyFeの表面磁区、針状結晶磁性材料の磁化状態などの高分解能イメージングを達成できた。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] strain imaging of a magnetic layer formed on an air bearing surface of a hard disk drive head for perpendicular recording2009

    • 著者名/発表者名
      Keiji Takata
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science & Technology B Vol. 27, No. 2

      ページ: 997-1000

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 磁場誘起ひずみイメージング2009

    • 著者名/発表者名
      坪田翠, 一明徳保, 倉田直幸, 高田啓二
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] プローブ顕微鏡による磁場誘起ひずみイメージング2009

    • 著者名/発表者名
      坪田翠, 一明徳保, 倉田直幸, 高田啓二
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ひずみイメージングによる面内磁気記録ヘッドの磁区構造観察2009

    • 著者名/発表者名
      一明徳保, 倉田直幸, 坪田翠, 高田啓二
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ひずみイメージンダによる垂直磁気記録ヘッドの磁場応答2009

    • 著者名/発表者名
      倉田直幸, 一明徳保, 坪田翠, 高田啓二
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] strain imaging of a magnetic layer formed on an air bearing surface of a hard disk drive head for perpendicular recording2008

    • 著者名/発表者名
      Keiji Takata
    • 学会等名
      International conference of nanoscience and technology
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2008-07-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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