新規高周波ナノスピン計測技術の構築

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656197
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 遠藤 恭 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50335379)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 高周波計測 / ナノスピン / プローブ顕微鏡 / MFM探針

研究概要

本研究課題では、局所領域でのスピンの高周波磁界応答を評価できる新規「高周波ナノスピン計測技術」として、beating field方式による高周波磁気力顕微鏡を構築した。構築に先立ち、本計測技術の原理を確認するために、周波数のわずかに異なる二つの正弦波信号を伝送線路に入力して磁界を発生させ、MFM探針が振動することを明確にした。次に、搬送波信号をCPW側へ、搬送信号とわずかに周波数の異なる参照信号をMFM探針直上に設置する先に述べた励磁コイル側へ入力してbeating fieldを発生されることにより、高周波伝送線路上での磁界計測と二次元磁界マッピングの検討が可能であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Study on the Measurement of Microscopic RF Field Distribution with a MFM Tip Exploiting a Beat Signal Between a CPW and an Exciting Coi (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo, Masaki Onishi, Masaaki Fukushima, Karou Arai, Kunio Yanagi, Yutaka Shimada, Masahiro Yamaguchi
  • 雑誌名: IEICE Proceedings of EMC'14/Tokyo 巻: Vol.1(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of GHz range magnetic field distribution near a coplanar waveguide using a beating field-type magnetic force microscope (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo, Masaaki Fukushima, Karou Arai, Kunio Yanagi, Yutaka Shimada, Masahiro Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol.115 ページ: 17D120-1-3
  • DOI: 10.1063/1.4862396
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高周波磁気力顕微鏡の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 山口正洋
  • 雑誌名: 日本磁気学会第188回研究会資料「高周波電磁界活用の最前線」 巻: 第188研究会資料 ページ: 15-18
• [雑誌論文] MFMによる高周波近傍磁界測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 福嶋正昭, 荒井薫, 島田寛, 山口正洋
  • 雑誌名: 電気学会研究会資料 巻: MAG-12-169～180 ページ: 19-24
• [学会発表] Study on the Measurement of Microscopic RF Field Distribution with a MFM Tip Exploiting a Beat Signal Between a CPW and an Exciting Coi (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo, Masaki Onishi, Masaaki Fukushima, Karou Arai, Kunio Yanagi, Yutaka Shimada, Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: EMC'14/Tokyo
  • 発表場所: 一ツ橋会館(東京都)
  • 年月日: 2014-05-15
• [学会発表] Development of micro magnetic field probe to evaluate near field on RFIC chip (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo, Masahiro Yamaguchi, Yojiro Shigeta, Masaki Onishi, Kaoru Arai, Sho Muroga
  • 学会等名: EMC'14/Tokyo
  • 発表場所: 一ツ橋会館(東京都)
  • 年月日: 2014-05-14
  • 招待講演
• [学会発表] GHz Range Magnetic Field Measurement of a Coplanar Waveguide with a MFM Tip Exploiting a Beat Signal Between a CPW and an Exciting Coil (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo, Masaki Onishi, Sho Muroga, Kaoru Arai, Kunio Yanagi, Yutaka Shimada, Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 2014 Intermag Conference
  • 発表場所: Dresden(ドイツ)
  • 年月日: 2014-05-07
• [学会発表] Beating Field方式磁気力顕微鏡による高周波伝送線路のGHz帯近傍磁界測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒井薫, 遠藤恭, 柳邦雄, 島田寛, 山口正洋
  • 学会等名: 平成26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] Beating Field方式高周波磁気力顕微鏡によるCPW上の近傍磁界計測に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 大西真輝, 荒井薫, 柳邦雄, 島田寛, 山口正洋
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢市)
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] Measurement of GHz range magnetic field distribution near a coplanar waveguide using a beating field-type magnetic force microscope (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo, Masaaki Fukushima, Karou Arai, Kunio Yanagi, Yutaka Shimada, Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 58^<th> Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Denver(米国)
  • 年月日: 2013-11-06
• [学会発表] Beating Field方式MFMによるコプレーナ伝送線路のGHz帯近傍磁界計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 福嶋正昭, 荒井薫, 柳邦雄, 島田寛, 山口正洋
  • 学会等名: 平成25年度スピニクス特別研研究会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡市)
  • 年月日: 2013-10-17
• [学会発表] Beating Field方式高周波磁気力顕微鏡による高周波伝送線路の近傍磁界評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 荒井薫, 柳邦雄, 島田寛, 山口正洋
  • 学会等名: 平成25年電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(横浜市)
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] Beating Field方式高周波磁気力顕微鏡探針励磁用コイルの試作とその高周波特性に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒井薫, 遠藤恭, 柳邦雄, 島田寛, 山口正洋
  • 学会等名: 平成25年電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(横浜市)
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] Beating Field方式MFMによるコプレーナ伝送線路の高周波近傍磁界評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 福嶋正昭, 荒井薫, 柳邦雄, 島田寛, 山口正洋
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2013-09-03
• [学会発表] Beating Field方式を用いたMFM探針によるコプレーナウェーブガイド上の高周波近傍磁界測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 福嶋正昭, 荒井薫, 柳邦雄, 島田寛, 山口正洋
  • 学会等名: 平成25年電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 高周波磁気力顕微鏡の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭
  • 学会等名: 第10回オンチップRFマグネティックス調査専門委員会
  • 発表場所: 日本交通協会特別室(東京都)
  • 年月日: 2013-02-27
  • 招待講演
• [学会発表] 高周波磁気力顕微鏡の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 山口正洋
  • 学会等名: 第188回日本磁気学会研究会
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館(東京都)
  • 年月日: 2013-01-31
  • 招待講演
• [学会発表] Measurement of Microscopic RF Field Distribution with a MFM Tip Exploiting a Beat Signal from a Coplanar Waveguide (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo, Masaaki Fukushima, Kaoru Arai, Kunio Yanagi, Yutaka Shimada, Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 12^<th> Joint MMM/INTERMAG Conference
  • 発表場所: Chicago(米国)
  • 年月日: 2013-01-18
• [学会発表] Development of HF-MFM (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo
  • 学会等名: NISTワークショップ
  • 発表場所: Boulder(米国)
  • 年月日: 2013-01-11
• [学会発表] MFMによる高周波近傍磁界測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 福嶋正昭, 荒井薫, 島田寛, 山口正洋
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪市)
  • 年月日: 2012-12-20
• [学会発表] MFM探針とうなり磁界を組み合わせた高周波磁界計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 福嶋正昭, 荒井薫, 柳邦雄, 島田寛, 山口正洋
  • 学会等名: 2012年第3回公開ワークショップ 高速・高品質な無線通信実現のためのICチップレベルの低ノイズ化技術～無線通信システム性能とICチップレベルEMC～
  • 発表場所: 神戸大学(神戸市)
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] Study of MFM for RF Field Detection with a CPW Producing a Beat Signal (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo, Masaaki Fukushima, Kaoru Arai, Kunio Yanagi, Yutaka Shimada, Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: ICAUMS2012
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良市)
  • 年月日: 2012-10-04
• [産業財産権] 高周波電磁界測定装置 (2013)
  • 発明者名: 遠藤恭, 山口正洋, 島田寛, 室賀翔
  • 権利者名: 遠藤恭, 山口正洋, 島田寛, 室賀翔
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2013/074059
  • 出願年月日: 2013-09-06
  • 外国
• [産業財産権] 高周波電磁界測定装置 (2013)
  • 発明者名: 遠藤恭, 山口正洋, 島田寛, 室賀翔
  • 権利者名: 遠藤恭, 山口正洋, 島田寛, 室賀翔
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-054700号
  • 出願年月日: 2013-03-18