試料表面近傍で直流磁場の方向と強度を計測する高分解能・近接場磁気力顕微鏡の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656026
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 齊藤 準 秋田大学, 工学資源学研究科, 教授 (00270843)
• 連携研究者: 吉村 哲 秋田大学, 工学資源学研究科, 准教授 (40419429) ; 木下 幸則 秋田大学, ベンチャービジネスラボラトリー, 特任助教 (10635501)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 磁気力顕微鏡 / 表面磁場 / 高分解能 / 磁場極性計測 / 磁場強度計測

研究概要

非接触原子間力顕微鏡の一形態である磁気力顕微鏡を用いて、これまで前例のない、試料表面近傍で直流磁場を計測する手法を確立し、直流磁場の方向と強度を同時計測できる高分解能・近接場磁気力顕微鏡を開発した.探針試料間距離の低減により、従来の磁気力顕微鏡と比較して、磁場信号の強度が一桁以上向上し、空間分解能が最大で6 nm 程度に大幅に向上した。本顕微手法を高密度磁気記録媒体等のナノスケール磁区構造解析に適用し、これら材料の評価に有用であることを示した.

研究成果

• [雑誌論文] Alternating electric force microscopy: static electric field gradient imaging in an air atmosphere for Ba07Sr0.3TiO3 ferroelectric thin film (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Lu, Y. Kinoshita, G. Egawa, S. Yoshimura, H. Asano and H. Saito
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol.112 ページ: 124110(5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direction detectable static magnetic field imaging by frequencymodulated magnetic force microscopy with an AC magnetic field driven soft magnetic tip (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, R. Ito, G. Egawa, Z. Li, and S. Yoshimura
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol. 109 ページ: 07D334(3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] MFM analysis of magnetic inhomogeneity in recorded area for perpendicular magnetic recording media by simultaneous imaging of perpendicularand in-plane magnetic field gradient (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshimura, G. Egawa, T.Miyazawa, Z. Li, H. Saito, J. Bai, and G. Li
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: Vol. 266 ページ: 012065(5)
  • 査読あり
• [学会発表] ベクトル磁場検出・高分解能・近接場磁気力顕微鏡の 開発とその高密度磁気記録デバイスへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齊藤 準
  • 学会等名: ナノプローブテクノロジー第167 委員会 第69回研究会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2013-01-10
• [学会発表] 高飽和磁化Fe-Co 探針を用いた近接場磁気力顕微鏡における静磁場イメージングの高分解能化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡安 慎介, 伊藤 亮一,江川 元太,吉村 哲,齊藤 準
  • 学会等名: 平成24 年度スピニクス特別研究会
  • 発表場所: 秋田大学(秋田)
  • 年月日: 2012-11-26
• [学会発表] ベクトル磁場検出・近接場磁気力顕微鏡の開発とその磁性材料・磁気デバイスへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齊藤 準
  • 学会等名: 日本磁気学会第186回研究会
  • 発表場所: 中央大学(東京)
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] Development of alternating magnetic force microscopy for detecting vector magnetic field near sample surface with high spatial resolution (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Saito
  • 学会等名: ICAUMS 2012
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良)
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] Improvement of spatial resolution by Fe-Co tip with high saturation magnetization for Near-field magnetic force microscopy (NF-MFM) (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Okayasu, R. Ito, G. Egawa, Y. Kinoshita, S. Yoshimura, and H. Saito
  • 学会等名: ICAUMS 2012
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良)
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] Alternating magnetic force microscopy: direction detectable imaging of static and alternating magnetic field with high spatial resolution (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, R. Ito, K. Hatakeyama, Z. Li, G. Egawa and S. Yoshimura
  • 学会等名: ICM 2012
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] High resolution magnetic field imaging by near-field magnetic force microscopy (NF-MFM) for high density magnetic recording media (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, R. Ito, Z. Li, G. Egawa and S. Yoshimura
  • 学会等名: INTERMAG 2012
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2012-05-08
• [学会発表] 近接場・磁気力顕微鏡によるベクトル磁場イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 亮一,李 正.,江川 元太,吉村 哲, 齊藤 準
  • 学会等名: 春季 第59回応用物理学関係連合講演会(応物)
  • 発表場所: 早稲田大学 (東京)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Vector analysis of static magnetic field by adjusting measuring axis for Near-field magnetic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, Z. Li, R. Ito, G. Egawa and S. Yoshimura
  • 学会等名: THE 56th MMM CONFERENCE
  • 発表場所: Scottsdale, Arizona, USA
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] 近接場磁気力顕微鏡による高分解能・静磁場イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 亮一,李 正.,江川 元太,吉村 哲, 齊藤 準
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター (新潟)
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 近接場磁気力顕微鏡による静磁場のベクトル解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 齊藤 準,李 正.,伊藤 亮一,江川 元太, 吉村 哲
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター (新潟)
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 近接場・磁気力顕微鏡による試料表面近傍での直流磁場観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 亮一, 江川 元太, 李 正., 吉村 哲, 齊藤 準
  • 学会等名: 秋季 第72回応用物理学会学術講演会(応物)
  • 発表場所: 山形大学 (山形)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Development of Near-field Electric Force Microscopy for DC Electric Field Measurement near Sample Surface (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦 佳,江川 元太,吉村 哲,浅野 秀文, 齊藤 準
  • 学会等名: 秋季 第72回応用物理学会学術講演会(応物)
  • 発表場所: 山形大学 (山形)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] A new magnetic force microscopy for static magnetic field imaging near asample surface by using a frequency modulation in cantilever oscillation with an alternating magnetic field driven soft magnetic tip (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, R. Ito, G. Egawa, Z. Li, S. Yoshimura
  • 学会等名: INTERMAG 2011
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-04-27
• [産業財産権] 磁性微粒子の磁気特性評価装置および磁気特性評価方法 (2013)
  • 発明者名: 齊藤 準、吉村 哲、木下 幸則
  • 権利者名: 秋田大学
  • 産業財産権番号: 特願 2013-004025
  • 出願年月日: 2013-01-11
• [産業財産権] 磁場値測定装置および磁場値測定方法 (2013)
  • 発明者名: 齊藤 準、吉村 哲、木下 幸則、野村 光,中谷 亮一
  • 権利者名: 秋田大学、大阪大学
  • 産業財産権番号: 特願 2013-069762
  • 出願年月日: 2013-03-28
• [産業財産権] MAGNETIC FIELD OBSERVATION DEVICE AND MAGNETIC FIELD OBSERVATION METHOD (磁場観察装置及び磁場観察方法) (2013)
  • 発明者名: 齊藤 準、吉村 哲
  • 権利者名: 秋田大学
  • 産業財産権番号: 特許(米国) US 13/819,486
  • 出願年月日: 2013-02-27
  • 外国
• [産業財産権] MAGNETIC FIELD OBSERVATION DEVICE AND MAGNETIC FIELD OBSERVATION METHOD (磁場観察装置及び磁場観察方法) (2013)
  • 発明者名: 齊藤 準、吉村 哲
  • 権利者名: 秋田大学
  • 産業財産権番号: 特許(欧州)EPC 11821984.9
  • 出願年月日: 2013-03-12
  • 外国
• [産業財産権] 磁気プロファイル測定装置および磁気プロファイル測定方法 (2012)
  • 発明者名: 齊藤 準、吉村 哲
  • 権利者名: 秋田大学
  • 産業財産権番号: 特許PCT/JP2012/074599
  • 出願年月日: 2012-09-25
  • 外国
• [産業財産権] 磁気プロファイル測定装置および磁気プロファイル測定方法 (2012)
  • 発明者名: 齊藤 準、吉村 哲
  • 権利者名: 秋田大学
  • 産業財産権番号: 特許PCT/JP2012/074600
  • 出願年月日: 2012-09-25
  • 外国
• [産業財産権] 磁場観察装置及び磁場観察方法 (2011)
  • 発明者名: 齊藤 準、吉村 哲
  • 権利者名: 秋田大学
  • 産業財産権番号: 特許 PCT/JP2011/070146
  • 出願年月日: 2011-09-05
  • 外国
• [産業財産権] 磁場観察装置及び磁場観察方法 (2011)
  • 発明者名: 齊藤 準、吉村 哲
  • 権利者名: 秋田大学
  • 産業財産権番号: 特許第4769918 号
  • 出願年月日: 2011-07-01