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現在までのところ、本研究で採用する、走査電子顕微鏡法におけるいわゆるType I磁気コントラストを用いて超伝導薄膜貫通磁束の定量分析や観察を行った例は報告されていない。本方法によるシステムを実現することによってリアルタイムでしかも厚い試料でも表面の磁束を観察することが可能となり、磁束量子のピン止めを起こしている原因物質、試料構造、欠陥などについての重要な知見が得られる可能性がある。そこで本研究では、まず、資料の磁化構造(磁化の強さ、透磁率、磁区の三次元的構造)と、走査電子顕微鏡試料室内の構造(二次電子検出器の形状とその電位、検出器の位置)等に現実的な値を想定して、試料表面から放出される磁束、試料表面付近の電界を数値計算によって求めた。この静磁界・静電界中に、試料表面からエネルギー分布および角度分布を持って放出される二次電子軌道を三次元座標によって計算した。このシミュレーションによって実際に装置を組み上げた状態で期待されるType I磁気コントラストの値を求めることができた。二次電子の検出器としては、現有の角度方向に4分割されたMicro-Channel Plateを用いた場合について計算を行ったが、磁化方向の検出には二次元位置検出を行うことによってどれだけの精度向上が期待されるかなどといった、磁気コントラスト取得の上での改善方法についても定量的な情報を得ることができた。また、設計製作した走査電子顕微鏡用の低温試料台については昨年12月に納入されたので、上述のシミュレーション結果を基にして走査電子顕微鏡観察実験を開始している段階である。
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