| 研究概要 |
高分解能で磁気情報を得ることができるスピン偏極走査トンネル顕微鏡(スピン偏極STM)を開発した。スピン偏極STMを使用するための超高真空システムは、分析チャンバと準備チャンバから成り、スピン偏極STMは分析チャンバの中に設置されている。分析チャンバではSTM測定や試料加熱などの他に、非線形光学効果の測定、低速電子回折/オージェ電子分光測定などができるようになっている。STMはチャンバ内にある分析ロッドに取り付けられ、測定時に床の振動が伝わらないようにコイルバネによって除振されている。また、分析チャンバには、最大8KOeの磁界を発生できる電磁石が取り付けられており、試料の磁化の向きを変えることができる。分析ロッドに設置されているSTMは、チューブ型圧電素子、粗動用のピエゾモータ,コイルバネによる除振機構、試料ホルダ、プリアンプから成る。また、STMの制御装置の開発を行った。試料-探針間に流れるトンネル電流をプリアンプで電圧に変換し、16bitのA/Dコンバータでデジタル値として読み取り,試料-探針間の距離を一定に保つようにデジタル制御が行なわれる.試料表面の走査は、探針が取り付けられている圧電素子に三角形の走査電圧を加えることによって行う。スピン偏極STMとして磁気情報を得るため、ロックインアンプを使ってバイアス電圧を変調し、電流の変化を測定する機能を開発した。これによってスピン情報を含む状態密度の計測ができるようになる。さらに原子間力顕微鏡(AFM)による陽極酸化法を用いて、磁性体のパーマロイNi_<80>Fe_<20>薄膜の微細加工について研究を行なった。パーマロイ薄膜に微細構造を作製し、微細な磁気構造をスピン偏極STMを用いて調べるためである。本研究では、装置の開発を中心におこなったが、今後、スピン偏極STMによる高分解能磁気測定を行う。
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