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2023 年度 研究成果報告書

深部磁気構造研究のための中性子顕微鏡の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20H04457
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分80040:量子ビーム科学関連
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

曽山 和彦  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 副ディビジョン長 (90343912)

研究分担者 林田 洋寿  一般財団法人総合科学研究機構, 中性子科学センター, 副主任研究員 (50444477)
山村 和也  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60240074)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード中性子顕微鏡 / Wolter型スーパーミラー / プラズマCVM加工 / レプリカ法
研究成果の概要

本研究は、多層膜スーパーミラーを応用したWolter I型中性子磁気顕微鏡を開発するため、プラズマCVMを用いた精密形状創成法によって、合成石英製Wolter形状のマンドレルの製作に成功するとともに、マンドレルにイオンビームスパッタ法で多層膜スーパーミラーを成膜し、その上からニッケル電鋳膜を電着し、マンドレルを引き抜くレプリカ法において、多層膜の表面粗さを低下させない低融点金属を用いた離型剤を新たに考案し、自立型スーパーミラーの開発に成功した。これによって、自立型円筒スーパーミラー(m=2)の製作に成功した。また、中性子磁気顕微鏡のシミュレーションを行い、空間分解能と磁場可視化の評価を行った。

自由記述の分野

中性子科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

磁性体表面の磁気状態を可視化する方法としては、スピン偏極走査型電子顕微鏡による磁性体表面の原子レベルでの磁気イメージング、放射光の軟X線を用いたX線磁気円二色性(XMCD)のなどの分析が用いられているが、これらの手法は、磁性体の極めて表面(数nm~数百nm程度)にその観測領域が限られ、またその観察雰囲気も真空下、清浄面などの特殊環境下となる場合が多い。物性物理学の観点からこれらの詳細な物性を解き明かすとともに、磁気デバイスの高度化、製品化など社会への活用を踏まえると、物質材料のより深部を通常雰囲気で可視化する手段として貢献が期待される。

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公開日: 2025-01-30  

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