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2010 年度 実績報告書

時間分解光電子顕微鏡による超高速磁気応答現象の観測

研究課題

研究課題/領域番号 18101004
研究機関(財)高輝度光科学研究センター

研究代表者

木下 豊彦  (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主席研究員 (60202040)

研究分担者 室 隆桂之  (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主幹研究員 (50416385)
大河内 拓雄  (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (00435596)
小嗣 真人  (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (60397990)
キーワード光電子顕微鏡 / 磁区 / ダイナミクス / ポンプ&プローブ法 / 時間分解観察 / 放射光 / 微小領域磁性 / 磁気応答
研究概要

平成22年度は、これまでに構築してきた時間分解光電子顕微鏡測定のためのシステムを用い、レーザーと放射光パルスとの同期、再生増幅器からの強力レーザーパルスと放射光パルスとの同期(5kHz)などに関する実験を進める一方で、取得したデータ解析、外部発表を行った。放射光パルスと同期を取った高速磁場パルスに対するメゾスコピック磁性体の磁気ダイナミクスの観測では、近接したドット間に相互作用が働いており,ダイナミクスもその影響を受けていることを見出した。また、光誘起によって生じる磁化反転のダイナミクス観測へ向けて、NiOなどの磁区観察や、電流駆動による磁壁移動観察に向けた研究も詳細に行っている。ここまでの研究成果をNSS6国際会議をはじめ各種学会で報告したほか、一部は論文発表も行った。
光誘起によるダイナミクス観測のために、5kHzでの強力レーザーパルスと放射光パルスとの同期を実現しているが、レーザーの非線形効果により、光電子のバックグラウンドが大きくなり、詳細な顕微鏡観察が難しい状況にあることが分かった。したがって、放射光を高速でさえぎるシャッターを導入し、レーザー光による光電子のバックグラウンドを差し引く技術も開発している。このシステムを使って、光による磁化反転が起こるGdFeCo薄膜を準備し、円偏光によって磁化反転を制御することに成功した。現在、その時間分解光電子顕微鏡測定に向けた研究が進行している。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] XMCD-PEEM study on magnetized Dy-doped Nd-Fe-B permanent magnet2011

    • 著者名/発表者名
      R.Yamaguchi, et al.
    • 雑誌名

      IBM Journal of Research and Development

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of magnetostatically coupled vortices observed by time-resolved photoemission electron microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      K.Arai, et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50(印刷中) ページ: 6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic configuration of submicron-sized magnetic patterns in domain wall motion memory2010

    • 著者名/発表者名
      N.Ohshima, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 107 ページ: 103912-1-103912-9

    • 査読あり
  • [学会発表] ミクロンサイズ磁気円盤配列における磁気ダイナミクスの時間分解光電子顕微鏡観測2011

    • 著者名/発表者名
      新井邦明, 他
    • 学会等名
      第24回日本放射光学会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      20110107-20110110
  • [学会発表] パルスレーザーを用いた垂直磁化GdFeCo薄膜の光誘起磁化反転2011

    • 著者名/発表者名
      大河内拓雄, 他
    • 学会等名
      日本物群会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] SPELEEMを用いたCo/Ni細線中の電流誘起磁壁移動観察2011

    • 著者名/発表者名
      小山知弘, 他
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] Assignment of 3D spin axes of antiferomagnetic domains and domain walls of NiO : Combined study of MLD-PEEM and cluster model calculation.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kinoshita
    • 学会等名
      6^<th> International workshop on nano-scale spectroscopy and nanotechnology
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20101025-20101029
  • [学会発表] Observation of Magnetostatically Coupled Vortices Motions in Micron-Sized Disks by Time-Resolved Photoemission Electron Microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      K.Arai, et al.
    • 学会等名
      6^<th> International workshop on nano-scale spectroscopy and nanotechnology
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20101025-20101029
  • [学会発表] 時間分解PEEMによるナノ磁性体のダイナミクス測定2010

    • 著者名/発表者名
      福本恵紀
    • 学会等名
      日本放射光学会第二回若手研究会「顕微分光のフロンティア」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20100803-20100804
  • [学会発表] Complete assignment of 3D spin axes of antiferomagnetic domains and somain walls of NiO: Combined study of MLD-PEEM and cluster model calculation2010

    • 著者名/発表者名
      K.Arai, et al.
    • 学会等名
      37^<th> conference on vacuum ultraviolet and X-ray physics
    • 発表場所
      バンクーバー、カナダ
    • 年月日
      20100711-20100716
  • [学会発表] Temporal and Lateral Resolved Experiments using Photoelectron Emission Microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      K.Fukumoto
    • 学会等名
      Condensed Matter Science for the Next Generation Light Source
    • 発表場所
      アメリカ、バークレー
    • 年月日
      20100505-20100507
  • [学会発表] 時間分解光電子顕微鏡による微小領域磁性の観察2010

    • 著者名/発表者名
      木下豊彦
    • 学会等名
      第30回表面科学学術講演会・第51回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      吹田
    • 年月日
      2010-11-06
  • [学会発表] 時間分解XMCD-PEEMによるサブナノ秒領域でのスピンダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      福本恵紀
    • 学会等名
      物材機構研究所セミナー
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2010-11-02
  • [学会発表] ポンプ・プローブ時間分解光電子顕微鏡の開発2010

    • 著者名/発表者名
      木下豊彦
    • 学会等名
      第13回XAFS討論
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2010-09-06
  • [学会発表] 時間分解光電子顕微鏡による超高速磁気応答現象の観測2010

    • 著者名/発表者名
      木下豊彦
    • 学会等名
      SPring-8利用推進協議会先端磁性材料研究会第4回研究会「スピンダイナミクスと光誘起磁化過程~放射光計測の動向と将来への期待」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-08-05
  • [図書] 「磁気イメージングハンドブック」日本磁気学会編2010

    • 著者名/発表者名
      大嶋則和、小野寛太、木下豊彦, 他26名
    • 総ページ数
      428
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2012-07-19  

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