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

2012 年度 実績報告書

• 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(系)研究科(研究院), 准教授 (50379137)
• 研究分担者: 菅原 康弘 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40206404)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• 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 / 磁気モーメント / 磁気交換力顕微鏡 / スピン / マイクロ波吸収

研究概要

本年度は、以下の研究課題について検討した。
1）原子分解能で交換力だけを分離観察できる磁気交換力顕微鏡の実現
磁性体表面をイメージングし、開発した磁気交換力顕微鏡が、表面の個々の原子の結晶構造と交換力（スピン配列）を原子分解能で観察できることを実証した。なお、試料表面としては、酸化ニッケルNiO(001)表面を用い、反強磁性的なスピン配列（隣接原子のスピンが反平行に配列）がイメージングされることを確認した。
２）磁性ナノ構造体に現われる新規な磁気物性の探索
絶縁体表面上で磁性原子を力学的に操作して、１次元・２次元・３次元の磁性ナノ構造体を構築し、その磁気物性を解明した。具体的には、磁性ナノ構造体を構成する原子の数や次元、原子間距離によって、結晶構造と交換力（磁気構造）がどのように変化するかを検討した。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Complex Design of Dissipation Signals in Non-Contact Atomic Force Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Li, S. Jarvis, Y. Naitoh, Y. Sugawara, and L. Kantorovich
  • 雑誌名: J. Bamidele, Phys. Chem. Chem. Phys 巻: 14 ページ: 16250-16257
  • DOI: DOI:10.1039/c2cp43121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantification of atomic-scale elasticity on Ge(001)-c(4×2) surfaces via noncontact atomic force microscopy with a tungsten-coated tip (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Naitoh, T. Kamijo, Y. J. Li and Y. Sugawara
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 109 ページ: 215501
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.109.215501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical tip fingerprinting in scanning probe microscopy of an oxidized Cu(110) surface (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Bamidele,Y.Kinoshita,R.Turansky,S.H.Lee,Y.Naitoh,Y.J.Li,Y.Sugawara,I.Stich,andL.Kantorovich
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 ページ: 155422(1-8)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.86.155422
  • 査読あり
• [雑誌論文] High potential sensitivity in heterodyne amplitude modulation Kelvin probe force microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugawara, L. Kou, Z. Ma, T. Kamijo, Y. Naitoh, and Y. J. Li
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 100 ページ: 223104(1-4)
  • DOI: DOI:10.1063/1.4723697
  • 査読あり
• [雑誌論文] Force Mapping on NaCl (100)/Cu (111) Surface by Atomic Force Microscopy at 78 K (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Li
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 51 ページ: 035201(1-5)
  • DOI: DOI: 10.1143/JJAP.51.035201
  • 査読あり
• [学会発表] フォトンAFMによる近接場光高分解能イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 徳山貴士
  • 学会等名: 2013年春季第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学 厚木
  • 年月日: 20130327-20130330
• [学会発表] 小振幅での原子間力顕微鏡(AFM)測定によるフォース分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 磯山季歩
  • 学会等名: 2013年春季第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学 厚木
  • 年月日: 20130327-20130330
• [学会発表] 探針の強磁性共鳴による磁気交換力の測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有馬英司
  • 学会等名: 2013年春季第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学 厚木
  • 年月日: 20130327-20130330
• [学会発表] アルミナ超薄膜の線欠陥上での接触電位差測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 芦田裕太
  • 学会等名: 2013年春季第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学 厚木
  • 年月日: 20130327-20130327
• [学会発表] 光てこ変位検出方式を用いた極低温原子間力顕微鏡の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 駒村直
  • 学会等名: 2013年春季第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学 厚木
  • 年月日: 20130327-20130327
• [学会発表] 原子間力顕微鏡法によるGe(001)-c(4x2)表面上の原子スケール弾性状態の測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内藤賀公
  • 学会等名: 物理学会第６8回年次大会
  • 発表場所: 広島大学 広島
  • 年月日: 20130326-20130329
• [学会発表] Identification of Aluminum Atoms with Different Coordination on Al2O3/NiAl(110) Surface by NC-AFM with a stiff Si tip (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Li
  • 学会等名: 2012 EMN Open Access Week Energy Materials Nanotechnology
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 20121022-20121026
  • 招待講演
• [学会発表] Identification of Al Atoms with Different Coordination on Al2O3/NiAl(110) Surface with NC-AFM (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Li
  • 学会等名: The 10-th Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces
  • 発表場所: University of Tokyo, Japan
  • 年月日: 20120928-20120930
• [学会発表] Atom Manipulation and Force Spectroscopy on Cu(110)-O Surface with Low-Temperature AFM (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugawara
  • 学会等名: Annual Meeting of The Chinese Vacuum Society (CVS-2012)
  • 発表場所: Lanzhou, China.
  • 年月日: 20120921-20120924
  • 招待講演
• [学会発表] Surface Potential Measurement on TiO2 (110) Surface with Kelvin Probe Force Microscopy Using Ir-tip (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Li
  • 学会等名: International Conference on Nanoscience & Technology (ICN+T 2012)
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 20120723-20120727
• [学会発表] Identification of Al Atoms with Different Coordination on Al2O3/NiAl(110) Surface with NC-AFM (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Li
  • 学会等名: NC-AFM 2012
  • 発表場所: Cesky Krumlov, Czech Republic
  • 年月日: 20120702-20120706