| 研究課題/領域番号 |
15K06044
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| 研究機関 | 仙台高等専門学校 |
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研究代表者 |
林 忠之 仙台高等専門学校, 総合工学科, 教授 (80310978)
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| 研究分担者 |
立木 実 国立研究開発法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他研究員 (50318838)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / SQUID顕微鏡 / 磁気記録 / NMR / ハードディスク |
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| 研究実績の概要 |
走査トンネル顕微鏡と走査SQUID顕微鏡を融合させたSTM-SQUID顕微鏡ヘッドに、励磁磁場生成用コイルを装着した磁気プローブを採用し、STMによる試料表面トラッキングと磁性薄膜への局所磁気記録、ならびに磁性薄膜からの磁気信号をSQUIDによって同時期に行える装置開発を進めた。また、STM-SQUID顕微鏡のシーズ開拓のため、局所磁場励起による高空間分解能NMRの装置実現に向けた環境配備を行った。
消磁したHDDのプラッタ試料表面に縞状導電パターンを配置し、これをマーカとした結果、本研究で最も困難を極めたMFMによる磁気読出範囲と磁気記録範囲との重ね合わせが容易となった。直流電流を通電したコイルを装着したプローブから磁場を照射し、縞状パターンの形状像を的確に描出しながら、試料表面に局所的に磁場を印加させることができた。試料には、100ナノメートルオーダの幅の明瞭な磁気パターンが描画できることをMFMで確認できた。試料への局所磁気記録とSQUIDによる磁気検出を同時期に行うことには達しなかったが、磁気顕微鏡の標準試料さらには微細磁気記録の基盤技術としての見通しを得た。
記録密度向上のため、補助極を有する垂直磁気記録ヘッドのように、プローブと試料との間に磁気閉回路をなす磁束リターンポールの採用を試み、有限要素法解析により試料表面の磁束の集束効果を明らかにした。
局所磁場励起によるNMR計測のためのNMRスペクトロメータを整備した。パルス送信系と受信系それぞれのソフトウエア環境を構築し、NMR信号送受信コイルのマッチング計測環境を配備した結果、3コイル方式でのヘキサメチレンテトラミン試料のN14核種のNQR信号検出に成功した。さらに低磁場NMRシステムの検討に進み、地磁気NMR測定を行い、測定場所の調整やシムコイルでの補正により、プロトン由来の水のNMR信号検出に成功した。
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