| 研究課題/領域番号 |
19K15444
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 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 |
林 都隆 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 研究員 (60836857)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
|
|---|
| キーワード | プローブ顕微鏡 / NV中心 / 磁気共鳴 / ダイヤモンド / 走査プローブ顕微鏡 / ダイヤモンドNV中心 / 局所磁場計測・イメージング / 超高真空・極低温 / 磁気イメージング |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
搬送型のダイヤモンドNV(窒素―空孔複合体)中心走査プローブ及び試料ホルダー機構を開発し、超高真空・極低温下で清浄な表面を作成・保存した状態で磁気イメージングを実現する。具体的には、再離脱・再嵌合が容易なプッシュオン型の同軸マイクロ波コネクタを採用して試料ホルダーに組み込み、真空を破らずに極低温下の走査プローブヘッドへと搬送し、同時に受け側のマイクロ波コネクタと勘合しマイクロ波を試料へ印加可能な機構を制作する。ダイヤモンドNV中心プローブは水晶振動子型の原子間力顕微鏡(AFM)機構を有したプローブ機構先端へ取り付けられ、AFM像を観察しながら、磁気像をナノスケールで取得する。
|
| 研究成果の概要 |
搬送型の走査ダイヤモンドNV(窒素―空孔複合体)中心プローブ用試料ホルダーの機構を開発し、超高真空・極低温下で清浄な表面を作成・保存した状態で磁気イメージングを実現する。具体的には、プッシュプル型であるSMPMマイクロ波コネクタを採用して試料ホルダーに組み込み、真空を破らずに極低温下の走査プローブヘッドへと搬送し、同時に受け側のマイクロ波コネクタと勘合しマイクロ波を試料ホルダーへ印加可能な機構を設計する。ダイヤモンドNV中心プローブは水晶振動子型の原子間力顕微鏡(AFM)機構を有したプローブ機構先端へ取り付けられ、AFM像と磁気像を原子分解能で取得する。
|
| 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中心は室温・大気中で単一スピンを検出できる程の高い磁場感度と空間分解能を有し、さらには、温度、電場も計測可能であり、幅広い分野で研究が広がっている。このように、室温・大気中・さらには液中で計測が可能なことは特筆すべき利点である。一方で、このような環境下では不純物や複雑な環境によるノイズが大きいことも事実であり、核心をなす信号、物理原理、構造などを様々なノイズが存在する環境からどうやって効率よく抽出するかということが、今後の課題である。本研究は、超高真空・極低温というノイズの少ない環境下でNV中心による物性計測の基礎を確立し、応用へフィードバックするという意義がある。
|
