位相差電子顕微鏡による磁区観察法の開発

相衬电子显微镜磁畴观察方法的开发

• 批准号: 60850001
• 负责人: 渡辺 伝次郎
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 1986
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-60850001/
• 关键词: 位相差電子顕微鏡法; 透過型走査電子顕微鏡; ローレンツ電子顕微鏡法; 磁区観察; 磁壁; 磁化分布

本研究は市販の透過型200kV走査電子顕微鏡を用いて位相差電子顕微鏡(DPC-STEM)法による磁区観察を可能にすることを目的とする。前年度はこの方法の位置分解能を向上させるため、試料位置で対物レンズの磁界がシールドされ、かつ、電子プローブ径を最小約100【A!゜】とする対物レンズ・ポールピースの設計、試作を行った。本年度はまずこのポールピースの性能テストを実施し、第1コンデンサーレンズを弱励磁から強励磁に変えた場合について対物レンズの電流値(AT)を変化させてプローブ径を測定した。その結果、最小のプローブ径を得るための最適値に近い電流値、6580AT、でプローブ径は80〜100【A!゜】であった。これはレンズ計算の結果に近い。しかし、プローブ径を100【A!゜】程度まで小さくすると当然のことながら電子線強度が減少するが、これは検出器、信号処理の検出感度向上によって解決することとし、次に位相差像信号処理回路の設計、試作を行った。この装置は、プローブを試料上で走査し、磁性体試料中の磁区の存在による電子線の位相のずれを含む信号を四分割Si検出器で受け、各象限が受ける信号をプレアンプおよびメインアンプで増幅し、シグナルミクシングおよびイメージセレクターによって各信号の加減算および除算を行ってSTEM像に磁区コントラストを画かせる機能をもつ。試作した本装置および前述の対物レンズポールピースを用いて、すでに、DPC-STEM法によりCo-Fe合金単結晶における複雑な磁区像を得た。代表的な強磁性金属であるFe,Co,Co-Fe等について磁区観察を行い、特に磁壁幅を試料厚さの関数として精密に測定することが本研究の究極の目的であり、現在その測定を実施中である。

は city の dealers through this study type 200 kv walkthrough electronic 顕 micromirror を with い て an electronic 顕 difference method of micro mirror (DPC) - STEM に よ る magnetic 観 examine を may に す る こ と を purpose と す る. Before the annual は こ の way の position can decompose を upward さ せ る た め, sample location で content レ seaborne ン ズ magnetic の world が シ ー ル ド さ れ, か つ, electronic プ ロ ー を minimum ブ diameter of about 100 A! ゜ 】 【 と す る content レ seaborne ン ズ · ポ ー ル ピ ー ス の line design, attempt を っ た. This year は ま ず こ の ポ ー ル ピ ー ス の performance テ ス ト を be し, 1 コ ン デ ン サ ー レ ン ズ を weak excitation か ら strong excitation に - え た occasions に つ い て content レ seaborne ン ズ の current numerical (AT) the を variations change さ せ て プ ロ ー を ブ diameter measurement し た. そ の results, minimum の プ ロ ー を ブ diameter to る た め の optimal numerical に nearly い current nt, 6580 ats, で プ ロ ー は ブ diameter from 80 ~ 100 A! ゜ 】 【 で あ っ た. Youdaoplaceholder0 れ レ レ ズ ズ ズ calculate the <s:1> result に near れ. を し か し, プ ロ ー ブ diameter 100 degree A! ゜ 】 【 ま で small さ く す る と certainly の こ と な が ら が electronic line strength reduce す る が, こ れ は 検 extractor, signal 処 の 検 out sensitivity up に よ っ て solve す る こ と と に し, time A difference like signal の 処 principle circuit design, attempt を っ た. こ の device は, プ ロ ー ブ を sample on で walkthrough し の test of material, magnetic body of magnetic の is に よ る electronic line の phase の ず れ を including む signal を quad Si 検 extractor で け, each quadrant が by け る signal を プ レ ア ン プ お よ び メ イ ン ア ン プ で raised し, シ グ ナ ル ミ ク シ ン グ お よ び イ メ ー ジ セ レ ク タ ー に よ っ て の plus the signal Subtraction および division を rows ってSTEM image に magnetic region コ トラストを トラストを drawing せる function を および を せる. Try make し た this device お よ び aforesaid の content レ seaborne ン ズ ポ ー ル ピ ー ス を with い て, す で に, DPC - STEM に よ り Co - Fe alloy crystallization 単 に お け る complex 雑 な magnetic area like を た. Representative な strong magnetic metal で あ る Fe, Co, Co - Fe に つ い て magnetic line 観 examine を い, に magnetic wall painting material thickness さ を try の masato number と し て precision に determination す る こ と が の this study ultimate purpose の で あ り, now そ の determination を be applied in で あ る.

项目成果

Denjiro Watanabe: Japanese Journal of Applied Physics. 24. 1632-1636 (1985)

渡边传二郎：日本应用物理学杂志。

Denjiro Watanabe: Proceedings of International Symposium on "Behavior of Lattice Imperfections in Materials,Osaka,1985. 421-432 (1985)

Denjiro Watanabe：“材料中晶格缺陷行为国际研讨会论文集”，大阪，1985。421-432（1985）

Denjiro Watanabe: Proceedings of XIth International Congress on Electron Microscopy,Kyoto,1986. 【II】. 977-982 (1986)

Denjiro Watanabe：第十一届国际电子显微镜大会论文集，京都，1986 年 [II]。

Japanese Journal of Applied Physics. 24-9. (1985)

日本应用物理学杂志。

Takashi Sekiguchi: Japanese Journal of Applied Physics. 24. 1229-1233 (1985)

关口隆：日本应用物理学杂志。