強相関酸化物のナノ磁気構造ならびに光誘起磁性に関する研究

强关联氧化物纳米磁性结构及光生磁性研究

• 批准号: 05J08386
• 负责人: 菅谷 英生
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo (2006)Tokyo Institute of Technology (2005)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J08386/
• 关键词: 磁気力顕微鏡; 極低温; 超高真空; 探針作製; 強相関酸化物; 光誘起磁性

独自に開発した室温〜5Kの幅広い温度領域でのナノ磁区構造観察が可能で、かつ外部から磁場印加と光照射が可能な磁気力顕微鏡(MFM)の開発について、さらなる高分解能化、高感度化を行った。MFMの高分解能化を考える際、プローブである磁性探針先端の極率半径の大きさの他に、装置の検出感度と試料の磁化についても検討する必要がある。そこで、試料からの漏洩磁場と磁性探針との間に働く磁気力の関係について計算した結果、試料の磁区サイズが小さくなるに連れて試料からの漏洩磁場の大きさも小さくなるため、装置の検出感度の向上が重要であることを見出した。そして、検出方式を含むカンチレバーの構造について検討した結果、検出感度が5.4x10^<-4>[N/m^2]から1.6x10^<-5>[N/m^2]へ向上させることに成功した。これにより理論上33nmの空間分解能を可能とした。本ツールを活用し、ペロブスカイト型マンガン酸化物のナノスケールでの磁区構造観察を実現した。また、液圧マニュピレータを用いた磁性探針作製システムを作製した。これにより、探針作製の際の歩留まりを向上させることに成功した。

The magnetic field structure observation is possible in the temperature range from room temperature to 5K, and the magnetic force microscopy (MFM) is possible in the external magnetic field and light irradiation. MFM's high resolution energy is required for the investigation of magnetic probe tip polarization radius, device detection sensitivity and sample magnetization. The leakage magnetic field of the sample and the relationship between the magnetic force of the magnetic probe are calculated. The magnetic field of the sample is small. The leakage magnetic field of the sample is large. The sensitivity of the device is important. The detection method includes the structure of the detector, the detection result, the detection sensitivity of 5.4x10^<-4>[N/m^2] and 1.6x10^[N/<-5>m^2]. Theoretically, spatial resolution at 33nm is possible. This paper introduces the structure of magnetic field in acid compound. The magnetic probe is used to control the temperature of the liquid. This is the first time I've ever been able to do this.

项目成果

Development of UHV-LT-MFM Operating Under Magnetic Field

磁场下工作的 UHV-LT-MFM 的开发

• 发表时间: 2006
• 期刊: AIP Conference Proceeding 850
• 作者: H.Sugaya;T.Hitosugi;T.shimada;T.Ngamura;Y.Matsumoto;T.Hasegawa
• 通讯作者: T.Hasegawa

High-throughput Characterization of Conductivity by the Low-temperature Scanning Microwave Microscope

利用低温扫描微波显微镜对电导率进行高通量表征

• 发表时间: 2006
• 期刊: Applied Surface Science 252
• 作者: S.Okazaki;N.Okazak1;X.-R.Zhao;H.Sugaya;S.Yaginuma;R.Takahashi;M.Murakami;Y.Mastumoto T.Chikyow;H.Koinuma;T.Hasegawa
• 通讯作者: T.Hasegawa