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2011 年度 実績報告書

高速顕微スピンナノスコープを用いた顕微磁性ダイナミックス

研究課題

研究課題/領域番号 23246015
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

越川 孝範  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (60098085)

研究分担者 安江 常夫  大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 教授 (00212275)
キーワード電子顕微鏡 / 表面・界面物性 / 超薄膜 / 磁性
研究概要

本研究は、「高輝度・高偏極・長寿命という特性を持つスピン偏極低エネルギー電子顕微鏡(SPLEEM)」をベースにして数10μ秒オーダの高速測定可能な新しい電子顕微鏡「高速顕微スピンナノスコープ」を製作し、スピントロニクスを用いたメモリ開発等に必要な磁性の顕微ダイナミックスを明らかにすることを目的としている。まず高周波パルス(5MHz)の印加が可能なマニピュレータを設計・製作した。試料自身が高電圧(20 kV)に浮いているため充分な絶縁をするとともに高周波対応を行った。また、顕微鏡のマニピュレータとして試料のX、Y、Z方向の移動ならびに傾斜機構を同時に付加した仕様となっている。これと並行して、垂直磁化を有するCoNi磁性薄膜形成過程に関する基礎的な実験も行った。ここでは高輝度・高スピン偏極低エネルギー電子顕微鏡を用いて、磁区構造形成の動的な観察を行った。非磁性キャップ層により垂直磁気異方性が発現することが知られているが、基板依存性があることが明らかとなった。W(110)基板上では、CoNi_2に1MLのAuを蒸着することにより、強い垂直磁気異方性が発現したが、W(110)の上にAu/Cu層を形成してW(110)基板の影響を小さくしたときには、Auキャップ層による垂直磁気異方性は発現しなかった。以上のように垂直磁気異方性を持たせるためにはキャップ層と基板との組み合わせが重要であることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度であるので、研究を推進するのに必要な試料マニピュレータの設計・製作と垂直磁化を持つ磁性薄膜形成に向けた基礎的な実験を行い、ほぼ当初の当該年度の目的を達成できたと考えている。

今後の研究の推進方策

現時点では研究計画を変更することなく、当初の研究計画にしたがって研究を推進していく予定である。次年度には試料ホルダーの設計・製作を行う必要があるが、これが技術的に最も難しいものであると考えている。しかし、これまでに多くの実験装置などを設計・製作してきた実績をベースにして、解決できると考えている。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (26件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Macroscopic Single-Domain Graphene Growth on Polycrystalline Nickel Surface2012

    • 著者名/発表者名
      G.Odahara, H.Hibino, N.Nakayama, T.Shimbata, C.Oshima, S.Otani, M.Suzuki, T.Yasue and T.Koshikawa
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 5 ページ: 035501-1-3

    • DOI

      10.1143/APEX.5.035501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-situ Observation of Graphene Growth on Ni(111)2011

    • 著者名/発表者名
      G.Odahara, S.Otani, C.Oshima, M.Suzuki, T.Yasue and T.Koshikawa
    • 雑誌名

      Surf. Sci.

      巻: 605 ページ: 1095-1098

    • DOI

      10.1016/j.susc.2011.03.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Status of the High Brightness Polarized Electron Source Using Transmission Photocathode2011

    • 著者名/発表者名
      N.Yamamoto, X.G.Jin, A.Mano, T.Ujihara, Y.Takeda, S.Okumi, T.Nakanishi, T.Yasue, T.Koshikawa, T.Ohshima, T.Saka and H.Horinaka
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conf. Ser.

      巻: 298 ページ: 012017-1-6

    • DOI

      10.1088/1742-6596/298/1/012017

    • 査読あり
  • [学会発表] Further novel development of high brightness and highly spin-polarized SPLEEM and application to spintronics thin film materials2012

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      Martin Luther University Halle-Wittenberg研究訪問
    • 発表場所
      ハレ(ドイツ)(招待講演)
    • 年月日
      20120300
  • [学会発表] Dynamic investigation of surface magnetic domains with novel high brightness and high spin-polarized SPLEEM2012

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      10th Asia-Pacific Microscopy Conference (APMC-10 2012)
    • 発表場所
      パース(オーストラリア)(招待講演)
    • 年月日
      20120200
  • [学会発表] Dynamic observation of spintronics thin film materials with high brightness and high spin-polarized SPLEEM2012

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      Workshop on Novel Development of Magnetic Microscopy and Smart Spintronics Materials
    • 発表場所
      大阪電気通信大学寝屋川駅前キャンパス
    • 年月日
      20120100
  • [学会発表] Development and application of spintronics with novel high brightness and high spin-polarized low energy electron microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      Indian Association for the Cultivation of Science研究訪問
    • 発表場所
      コルカタ(インド)(招待講演)
    • 年月日
      20111200
  • [学会発表] 高輝度・高偏極スピン偏極LEEMを用いたスピントロニクス材料のダイナミック観察2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      第31回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(招待講演)
    • 年月日
      20111200
  • [学会発表] Observation of the Grwoth Processes of Au/Ni(111) with Low Energy Electron Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hashimoto
    • 学会等名
      6th Int.Symp.on Surf.Sci.
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      20111200
  • [学会発表] スピン偏極電子の拓く未来技術2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      創立50周年記念/山崎貞一賞受賞記念講演
    • 発表場所
      大阪電気通信大学寝屋川キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      20111100
  • [学会発表] 高輝度・高スピン偏極低エネルギー電子顕微鏡を用いた表面研究2011

    • 著者名/発表者名
      安江常夫
    • 学会等名
      第52回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      学習院創立百周年記念会館(招待講演)
    • 年月日
      20111100
  • [学会発表] 磁壁移動型メモリ材料Co/Ni垂直磁化膜の磁区構造-超高輝度・高スピン偏極LEEMによる観察2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅彦
    • 学会等名
      第52回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      学習院創立百周年記念会館
    • 年月日
      20111100
  • [学会発表] LEEMによるAu/Ni(111)の二重表面構造成長過程の顕微観察2011

    • 著者名/発表者名
      橋本道廣
    • 学会等名
      第52回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      学習院創立百周年記念会館
    • 年月日
      20111100
  • [学会発表] Development and Application of High-brightness, High Spin-polarization Low Energy Electron Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      日本学術振興会マイクロビームアナリシス第141委員会受賞記念シンポジウム
    • 発表場所
      東京ガーデンパレス(招待講演)
    • 年月日
      20111100
  • [学会発表] 高輝度・高スピン偏極低エネルギー電子顕微鏡の開発とスピントロニクス薄膜材料への応用2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      第7回日本表面科学会放射光表面科学部会・SPring-8利用者懇談会顕微ナノ材料科学研究会合同シンポジウム
    • 発表場所
      大阪電気通信大学寝屋川駅前キャンパス(基調講演)
    • 年月日
      20111100
  • [学会発表] Dynamic Observation of Magnetic Domains with Novel High Brightness and High Spin-polarized LEEM and Application to Spintronics2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      Martin-Luther-Universitat研究訪問
    • 発表場所
      ハレ(ドイツ)(招待講演)
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] Dynamic investigation of surface magnetic domains with novel high brightness and high spin-polarized SPLEEM2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      European Conference on Surface Science (ECOSS-28)
    • 発表場所
      Wroclaw(ポーランド)(招待講演)
    • 年月日
      20110800
  • [学会発表] Dynamic Observation of Magnetic Domains with Novel High Brightness and High Spin-polarized LEEM and Application to Spintronics2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      Fritz-Haber-Institut研究訪問
    • 発表場所
      ベルリン(ドイツ)(招待講演)
    • 年月日
      20110800
  • [学会発表] LEEMを用いたAu/Ni(111)における成長方位の温度依存性の観察2011

    • 著者名/発表者名
      橋本道廣
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      20110800
  • [学会発表] Co/Ni薄膜の磁区構造と基板・非磁性レイヤの影響-超高輝度・高スピン偏極LEEMによる観察2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅彦
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      20110800
  • [学会発表] 高輝度・高偏極SPLEEMによる表面磁区の動的観察とスピントロニクスへの応用2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部セミナー「顕微表面分析セミナー」
    • 発表場所
      島津製作所関西支社(招待講演)
    • 年月日
      20110700
  • [学会発表] Dynamic observation of [CoNix]y multi-layers with high brightness, high spin-polarization and long life time SPLEEM2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      The 29th International Brand Ritchie Workshop (BRW2011)
    • 発表場所
      松江(招待講演)
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] Magnetic Domain Structure of Fe-3% Si(110) by External Magnetic Field by XMCD-PEEM2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hashimoto
    • 学会等名
      8th Int.Symp.on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] In-situ Observations of Graphene Growth on Ni(111)2011

    • 著者名/発表者名
      G.Odahara
    • 学会等名
      8th Int.Symp.on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] Growth of Au on Ni(111) Surface Studied with Low Energy Electron Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hashimoto
    • 学会等名
      8th Int.Symp.on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] Spin-polarized Low Energy Electron Microscopy of Metallic Multilayers2011

    • 著者名/発表者名
      E.Bauer
    • 学会等名
      8th Int.Symp.on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices
    • 発表場所
      ソウル(韓国)(招待講演)
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] Quantum Size Effects in Electronic and Magnetic Behaviour in Epitaxial Nanostructures2011

    • 著者名/発表者名
      B.N.Dev
    • 学会等名
      8th Int.Symp.on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices
    • 発表場所
      ソウル(韓国)(招待講演)
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] Magnetic Structure of Co/Ni Thin Film on W(110) Studied by High Brightness and Highly Spin-polarized LEEM2011

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki
    • 学会等名
      8th Int.Symp.on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] ダイナミックLEEM・SPLEEMによる表面研究2011

    • 著者名/発表者名
      越川孝範
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会公開講演会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(招待講演)
    • 年月日
      20110500
  • [備考]

    • URL

      http://www.osakac.ac.jp/labs/kosikawa/htm/index.htm

URL: 

公開日: 2013-06-26   更新日: 2013-10-15  

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