円偏光変調法を用いた高感度磁気光学顕微鏡の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14655151
• 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: 石橋 隆幸 東京農工大学, 工学部, 助手 (20272635)
• キーワード: 磁気光学効果 / 4分の1波長板 / 画像の演算 / 顕微鏡 / フォトリソグラフィ / 解像度 / コンビナトリアル材料 / 磁性ガーネット

研究概要

本装置では、CCDカメラを用いた磁気光学顕微鏡に円偏光変調法を適用して、磁気カー回転角および磁気カー楕円率の2次元イメージを、通常の直交偏光子法より1桁以上高感度に得ること、および、2次元イメージ画像の中の各位置におけるスペクトルとヒステリシスループを求める。
これまでに、磁気光学イメージング装置のプロトタイプとなるシステムを完成し、試験している。このプロトタイプは、光源、波長選択干渉フィルタ、偏光子、4分の1波長板、穴あき電磁石、検光子、CCDカメラ、カメラ制御装置、コンピュータからなる。
4分の1波長板をコンピュータ制御で-45°、0°、45°と変化させ、±45°の画像の差をとると楕円率イメージが、±45°の画像の平均値と0°の画像の差をとると回転角のイメージが得られることが、ジョーンズ・マトリクスを用いた解析により明らかにされた。
4分の1波長板回転制御および画像の演算を行うためのコンピュータソフトを作成し、磁性ガーネットを試料とし、磁場を変化させたときのファラデー回転画像およびファラデー楕円率(MCD)画像の変化を測定することに成功した。
また、テスト試料として、フォトリソグラフィー法で微細加工した磁性ガーネット薄膜を作製し、装置の解像度チェックなどを行った。
今後は、このプロトタイプを顕微鏡に実装して、顕微画像としてどのくらいの感度と解像度が得られるかを追求する実験を行うとともに、コンビナトリアル薄膜磁性体の評価技術としてどれくらい有効であるかを検証したい。

研究成果

• [文献書誌] K.Sato, T.Ishibashi: "Magneto-optical and Reflectivity Studies in SrTiO_3"Trans.Magn.Soc.Jpn.. 2[4]. 167-170 (2002)
• [文献書誌] K.Sato, M.Hosoba, S.Shimizu, K.Terayama, M.Futamoto: "Magneto-optical Spectra of Single Crystalline CoCrPt Films between 1.2 and 6 eV;"Trans.Magn.Soc.Jpn.. 2[4]. 171-174 (2002)
• [文献書誌] X.Zhao, N.Okazaki, Y.Konishi, K.Akahane, Z.Kuang, T.Ishibashi3, K.Sato, H.Koinuma, T.Hasegawa: "Development of Magneto-Otical Imaging for High-Troughput Characterization of Combinatorial Magnetic Thin Film"Extended Abstracts, The 50^<th> Spring Meeting 2003 of Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 1. 200 (2003)