| 研究課題/領域番号 |
20310063
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
眞砂 卓史 福岡大学, 理学部, 准教授 (50358058)
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| 研究分担者 |
高野 史好 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノ電子デバイス研究センター, 研究員 (50392626)
浅田 裕法 山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70201887)
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| キーワード | 走査プローブ顕微鏡 / 計算物理 / 磁性 / 超精密計測 |
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| 研究概要 |
本年度はこれまでの結果を受け、計算サイドでは探針磁区構造の更なる検討および磁気的擾乱性を考慮したMFM磁気応答の計算、実験サイドでは微弱磁気の局所的計測手法の開発に向け、探針の磁気モーメントの評価に着手した。
探針磁区構造に関しては、シミュレーションによるCNTチューブ径の依存性、コート厚依存性の詳細な検討から、CNT長手方向への一様磁化状態が実現するための探針の臨界直径が存在することが分かった。この結果は実験で得られた探針直径と解像度の関係にも一致する傾向が裏付けられ、CNT-MFM探針の設計指針の一つを得ることができた。また、MFM探針-試料間の磁気的相互作用を詳細に調べるため、MFMシグナルの探針飽和磁束密度依存性について検討した。飽和磁束密度が小さい場合、ピーク位置のシフトおよびシグナル幅の変化はほとんどみられないのに対し、大きくなるとコントラストの増加とともに探針の吸引力により磁壁が引きずられ、シグナルが幅広くなることがわかった。また、磁飽和磁束密度が大きくなるとスキャン方向の違いによって磁壁のMFMシグナルにヒステリシスがみられることがわかった。
実験では、微小なカレントリングを用い、通常ピラミッド型探針およびCNT-MFM探針から生じる漏洩磁場の評価を試みた。通常探針では電流の増加および反転に対し、MFM応答が変化する様子が観測されたが、CNT-MFM探針においては、磁場の反転に対して非常に小さい変化が観測されており、非常に磁気モーメントが小さいことは確認できた。カレントリングの最適化を行い、定量性・再現性を含め詳細な検討が必要である。
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