電子線ホログラフィーによるナノ磁区構造評価法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555017
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 進藤 大輔 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20154396)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 津野 勝重 日本電子(株), 基礎研究部(研究職), 第一研究室長 ; 村上 恭和 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (30281992)
• Keywords: 磁性体 / 電子線ホログラフィー / ホログラム / 磁区構造 / 電子顕微鏡 / 磁場印加 / 磁化分布 / 画像解析

Research Abstract

本研究は、従来の電子線ホログラフィーを発展させ、種々の磁場雰囲気中での物質の磁区構造を高い分解能で観察するシステムを開発し、先端磁性材料の評価へ応用することを目的としている。
平成13年度(初年度)は以下のような研究を行った。
1.電子レンズ磁場測定システムの開発
電子顕微鏡内で試料が受ける磁場の大きさを正確に測定するために、高感度の小型ホール素子を先端に搭載した、電子レンズ磁場測定装置を開発した。本研究で作製した装置は、種々の透過電子顕微鏡に挿入することが可能で、汎用性が高い。従来、電子顕微鏡内で試料が受ける磁場を計測し、その結果を先端材料の微細構造・磁区構造の評価に反映させた研究は殆ど無く、特に電子線ホログラフィーと組み合わせた本格的な研究は今回が初めてのものである。
2.残留磁場制御法の開発
上記の電子レンズ磁場測定システムを活用して、試料近傍における磁場の精密な制御を図った。具体的には、対物レンズの励磁電流と試料近傍に生じる磁場との関係を求め、定量的な磁場印加実験のための基礎データを収得できた。
3.磁性体観察における結像条件の最適化
電子顕微鏡の対物レンズを操作・改良し、磁性体観察の機能を高めて行くと、像の歪や非点収差が増長されるという問題も生じる。本研究では、電子顕微鏡の各種レンズの機械軸の調整により、これらの歪や非点収差を抑える方法を見いだすことができた。

Research Products

• [Publications] D.Shindo et al.: "Magnetic Domain Structures of Fe_<73.5>Cu_1Nb_3Si_<13.5>B_9 Films Studied by Electron Holography"J. Magn. Magn. Mater.. 283. 101-108 (2002)
• [Publications] Y.-G. Park, D.Shindo: "Magnetic Domain Structures of Overquenched Nd-Fe-B Permanent Magnets Studied by Electron Holography"J. Magn. Magn. Mater.. 283. 67-74 (2002)
• [Publications] Y.Aoyama et al.: "Precise Evaluation of Charged Effect on SiO_2 Particles by Simulation of Holograms"Mater. Trans., 43(2002), in press.
• [Publications] Y.-G.Park, D.Shindo et al.: "Analysis of Microstructures and Magnetic Domain Structures in Nd-Fe-B Nanocomposite Magnets by Analytical Electron Microscopy and Lorentz Microscopy"Mater. Trans.. 42. 1878-1881 (2001)
• [Publications] 及川哲夫 等: "分析電子顕微鏡法における試料内での電子ビーム拡がりの評価"日本金属学会誌. 65. 434-436 (2001)