ナノスピン構造観測用近視野磁気光学顕微鏡

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07555099
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 佐藤 勝昭 東京農工大学, 工学部, 教授 (50170733)
• 研究分担者: 中島 邦雄 セイコーインスツルメンツ(株), 研究員 ; 石橋 隆幸 東京農工大学, 工学部, 助手 (20272635)
• キーワード: 近視場顕微鏡 / 偏光変調法 / ファイバープローブ / 偏光伝達特性 / プラチナコバルト人工格子 / 光磁気記録 / 集束イオンビーム / 微細磁性パターン

研究概要

近視野(近接場)顕微鏡(SNOM)は、光ファイバーの先端をとがらせ、開口部を光学的回折限界以下のサイズとした光ファイバーからしみ出すエバネセント光を用いた微小領域観察法である。前半度までの研究でAFMのカンチレバ-を兼ねた湾曲したファイバープローブでも偏光伝達特性が優れたものがあること、これを用いて透過型のSNOMを構成し、磁性ガ-ネット薄膜MOディスクに記録された0.5μmの微小ビットの磁気光学画像を明瞭に観測することに成功した。今年度の研究では、前年度までに試作したPEM(光弾性変調器)を用いた磁気光学像測定装置を用い、透過型のセッティングを使って微小領域磁性の観測に挑んだ。
特に、非常に多数のファイバープローブについて偏光伝達特性を測定し、最適のファイバーを探すことを入念に行った。こうして選ばれたプローブを用い、プラチナコバルト人工格子薄膜MOディスクにに磁界変調法で光磁気記録された0.5μm程度の矢羽型の微小記録ビットを100nm程度の解像度で観測することに成功した。
次に、集束イオンビーム(FIB)装置を用い、5μm×5μm、1μm×1μmの正方形のパターンを作製し、同じく偏光変調法を用いて磁気光学像を観測した。この像はトポ像ともほぼ対応し、変調の位相の変化によって像の明暗が反転することから、磁気光学像であると結論された。
このように、近視野顕微鏡を用いて100nm程度の分解能で明瞭な磁気光学像を得ることが出来るようになり、所期の目的を達成することができた。

研究成果

• [文献書誌] 佐藤勝昭、戸谷聡、光岡靖幸、中島邦雄、河村紀一: "近接場磁気光学顕微鏡(NMOM)による微小磁区の観察I" 第20回日本応用磁気学会学術講演会予稿集(23aE3)1996.9.23.413 (1996)
• [文献書誌] 光岡靖幸、中島邦雄、村松宏、安宅龍明、戸谷聡、佐藤勝昭: "SNOAMによる偏光像の観察" 第57回応用物理学会学術講演会予稿集(7pA7)1996.9.7-10. 778 (1996)
• [文献書誌] 佐藤勝昭: "近接場磁気光学顕微鏡の開発" 日本応用磁気学会第11回光スピニクス研究会資料、1997.2.24. 1-4 (1997)
• [文献書誌] K.Sato, S.Toya, Y.Mitsuoka, K.Nakashima: "Magneto-optical Imaging by scanning near-field optical microscope using polarization modulation technique" Digest 15th Int.Coll.Magnetic Films & Surfaces,Sunshine Coast. 134-135 (1997)
• [文献書誌] Y.Mitsuoka, K.Nagamine, K.Homina, N.Chiba, H.Muramatsu, T.Ataka, K.Sato: "Polarization characteristics and imaging in scanning near-field optical/atomic-force microscopy" Digest 15th Int.Coll.Magnetic Films & Surfaces,Sunshine Coast. 204-205 (1997)
• [文献書誌] T.Ishibashi, T.Yoshida, J.Yamamoto, K.Sato, Y.Mitsuoka, K.Nakajima: "Magneto-optical imaging by Scanning near-field optical microscope using polarization modulation technique" 4th Int.Symp.Phys.Magn.Materials,Sendai,August 25,1998.(25aB2-2). (発表予定).