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2010 年度 実績報告書

強磁性共鳴を用いた磁気交換力顕微鏡の原子分解能観察条件の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22340082
研究機関大阪大学

研究代表者

李 艶君  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50379137)

研究分担者 菅原 康弘  大阪大学, 工学研究科, 教授 (40206404)
キーワード強磁性共鳴 / 磁気変調 / 磁性探針 / マイクロ波照射 / マイクロ波吸収 / 磁気交換力顕微鏡 / 磁気モーメント / スピン
研究概要

個々の原子によって構築されたナノ構造体の磁気的性質を理解するために最も重要なものは、原子の磁気モーメント(スピン)間の磁気交換相互作用である。これを直接測定できる革新的な手法として、磁気交換力顕微鏡が注目されている。本研究は、『強磁性共鳴を用いて、物質表面に作用する磁気交換力を原子分解能で観察できる磁気交換力顕微鏡を開発する』ことを課題として提案する。また特に重要な研究目標として、『上記課題を実現するための測定条件を理論的・実験的に解明する』。
本年度は、以下の研究課題について検討した。
1) 先鋭で清浄な磁性体探針の実現
現有の超高真空原子間力顕微鏡に装備しているArスパッタ銃を用いて、シリコン(Si)探針に磁性体(Fe)を先鋭にコートできるようにした。
2) マクロ波を探針先端に効率的に照射する機構の構築
現有の極低温・超高真空原子間力顕微鏡にXYステージと直線導入機とからなる3軸移動機構を取り付け、マイクロ波のアンテナを探針先端近傍に接近できるようにした.なお、マイクロ波信号発生器としては現有のものを使用し、その真空チャンバーへの導入は、マイクロ波用の信号導入端子を使用した。
3) 磁性体探針の強磁性共鳴条件の解明
磁性体(Fe)探針によるマイクロ波吸収の周波数特性を測定し、磁性体探針の強磁性共鳴の条件を実験的に明らかにした。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Switching surface polarization of atomic force microscopy probe utilizing photoisomerization of photochromic molecules2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Aburaya, H. Nomura, M. Kageshima, Y. Naitoh, Y. J. Li and Y. Sugawara
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 109 ページ: 064308(1-8)

    • DOI

      DOI:10.1063/1.3552926

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Force Mapping on NaCl(100)/Cu(111) Surface by Atomic Force Microscopy at 78K2011

    • 著者名/発表者名
      Y.J.Li, K.Tenjin, Y.Kinoshita, Z.Ma, L.Kou, Y Naitoh, M Kageshima, Y Sugawara
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Step Response Measurement of AFM Cantilever for Analysis of Frequency-Resolved Viscoelasticity2010

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, S. Kurachi, M. Kageshima, Y. Naitoh, Y. J. Li and Y. Sugawara
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 110 ページ: 612-617

    • DOI

      DOI:10.1016/j.ultramic.2010.02.020.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous observation of surface topography and elasticity at atomic scale by multifrequency frequency modulation atomic force microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Naitoh, Z.Ma, Y.J.Li, M.Kageshima, Y.Sugawara
    • 雑誌名

      J.Vac.Sci.&Technol.B

      巻: 28 ページ: 1210-1214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High force sensitivity in Q-controlled phase-modulation atomic force microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      N.Kobayashi, Y.J.Li, Y.Naitoh, M.Kageshima, Y.Sugawara
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 97 ページ: 011906(3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multifrequency High-Speed Phase-Modulation Atomic Force Microscopy in liquids2010

    • 著者名/発表者名
      Y.J.Li, K.Takahashi, N.Kobayashi, Y.Naitoh, M.Kageshima, Y.Sugawara
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 110 ページ: 582-585

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Surface Stress around the SA Step of Si(001) on the Dimer Structure Determined by Noncontact Atomic Force Microscopy at 5K2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Naitoh, Y.J.Li, H.Nomura, M.Kageshima, Y.Sugawara
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 79 ページ: 013601(4)

    • 査読あり
  • [学会発表] 多周波数FM-AFMによる表面形状と弾性の原子レベル同時測定2011

    • 著者名/発表者名
      内藤賀公、馬宗敏、李艶君、菅原康弘
    • 学会等名
      2011春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学、神奈川
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] Atom Manipulation and Force Spectroscopy on Cu(110)-O Surface with Low Temperature AFM2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Sugawara
    • 学会等名
      15th International Conference on Solid Films and Surfaces(ICSFS-15)
    • 発表場所
      Beijing, China(招待講演)
    • 年月日
      20101005-20101010
  • [学会発表] Atom Manipulation and Force Spectroscopy on Cu(110)-O Surface with Low Temperature Noncontact AFM2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Sugawara
    • 学会等名
      4th AEARU Advanced Materials Science Workshop on Artificial and Self-Organized Nanostructure Sciences and Nano-Technologies for the Sustainable World
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan(招待講演)
    • 年月日
      20100829-20100903
  • [学会発表] Development of Multifrequency High-Speed PM-AFM in CA Mode with the capability of imaging topography, energy dissipation and elesticity in liquid2010

    • 著者名/発表者名
      Y.J.Li, K.Takahashi, Y.Naitoh, Y.Sugawara
    • 学会等名
      18th International Vacuum Congress (IVC-18)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20100823-20100827
  • [学会発表] Atom manipulation and force spectroscopy on Cu(110)-O surface with low temperature noncontact AFM2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Sugawara
    • 学会等名
      18th International Vacuum Congress (IVC-18)
    • 発表場所
      Beijing, China(招待講演)
    • 年月日
      20100823-20100827
  • [学会発表] Study Force Distribution on NaCl(100)/Cu(111) surface by AFM2010

    • 著者名/発表者名
      Y.J.Li, K.Tenjin, Y.Naitoh, Y.Sugawara
    • 学会等名
      International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 年月日
      20100801-20100804
  • [学会発表] Atom Manipulation and Force Spectroscopy on Cu(110)-O Surface with Low Temperature Noncontact AFM2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Sugawara, Y.Kinoshita, Y.Naitoh, M.Kageshima, Y.J.Li
    • 学会等名
      International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 年月日
      20100801-20100804
  • [学会発表] Atom manipulation and force spectroscopy on Cu(110)-O surface with low temperature noncontact AFM2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Sugawara
    • 学会等名
      6th Nanoscience and Nanotechnology Conference (NANOTR-VI)
    • 発表場所
      Izmir, Tu r key(招待講演)
    • 年月日
      20100615-20100618
  • [備考]

    • URL

      http://nanophysics.ap.eng.osaka-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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