磁場印加走査型ローレンツ力顕微鏡の研究開発

磁场应用扫描洛伦兹力显微镜的研发

• 批准号: 08J08980
• 负责人: 鈴木 聖一
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J08980/
• 关键词: 走査型ローレンツ力顕微鏡; 走査型プローブ顕微鏡; 垂直磁気記録ヘッド; 漏れ磁場分布; 書込磁界; 走査型ローレンツカ顕微鏡; 磁気記録; ハードディスク; ローレンツカ

走査型ローレンツ力顕微鏡(scanning Lorentz force microscopy : SLFM)は、導電性カンチレバーを使用し、探針電流と磁性試料の漏れ磁束によって発生するローレンツ力を検出することにより磁気分布像(SLFM像)を表面凹凸像と同時に観察する手法である。SLFMは非磁性のカンチレバーを使用していることから、外部磁場中での測定が原理的に可能であるという特徴を有する。本研究では、新規に設計・構築した、外部磁場を印加することができる「磁場印加走査型ローレンツ力顕微鏡」を用いて外部磁場中での磁性材料、磁気記録媒体の磁区構造変化、磁化反転特性を40nmの水平分解能でSLFM像として表面凹凸像と同時に観察する手法として確立することを目的とした。最終年度である本年度は、垂直磁気記録ヘッドの磁区構造観察を行った。外部磁場印加中において記録ヘッド断面試料のヨークならびに磁極部分における漏れ磁束分布と、磁極先端からの書込磁界分布をローレンツ力により検出した。水平分解能はヨーク端において35nmであった。また、直流書込磁場を発生させその書込磁場分布をSLFM像から観察した。以上の成果から、本研究では、SLFMを印加磁場中において磁性材料を水平分解能40nm以下で漏れ磁場分布を観察できる手法として確立した。本研究成果は、磁気記録ヘッドの故障解析や設計開発において、従来用いられている磁気力顕微鏡では観察が困難であった、印加磁場中の漏れ磁場分布観察手法として応用が期待されるものであり、産業界に与えるインパクトは大きい。

Scanning Lorentz Force Microscopy (SLFM) is used to detect the magnetic field distribution image (SLFM image), surface roughness image and simultaneous observation of the probe current and leakage magnetic beam of the magnetic sample. SLFM is a non-magnetic magnetic field sensor. It is possible to measure the principle of SLFM in an external magnetic field. This study aims to establish a new method for designing, constructing, and detecting magnetic domain structure and magnetization inversion characteristics of magnetic materials and magnetic recording media in an external magnetic field. This year's vertical magnetic field records are available for structural investigation. External magnetic field in the middle of the recording section of the sample, the magnetic flux distribution in the magnetic pole part, the magnetic flux distribution in the magnetic pole tip, the magnetic flux distribution in the magnetic field tip. Horizontal decomposition can be done at 35nm. DC magnetic field generation and SLFM image detection The results of this study are as follows: SLFM, magnetic material, horizontal decomposition energy below 40nm, leakage magnetic field distribution, etc. The results of this research include: magnetic recording, fault analysis, design development, application, magnetic force microscopy, detection difficulties, detection methods of leakage magnetic field distribution in the magnetic field, application expectations, industry and large scale.

项目成果

Crystallization and surface morphology of Au/SiO2 thin film following furnace and flame annealing

Au/SiO2 薄膜在炉内和火焰退火后的结晶和表面形貌

• 发表时间: 2009
• 期刊: Surface Science 603
• 作者: V.L.D.Los Santos;D.Lee;J.Seo;F.L.Leon;D.A.Bustamante;S.Suzuki;Y.Majima;T.Mitrelias;A.Ionescu;C.H.W.Barnes
• 通讯作者: C.H.W.Barnes

Displacement Current and Transfer Curve Simultaneous Measurement in Bottom-contact Organic Thin-film Transistors

底部接触有机薄膜晶体管的位移电流和传输曲线同时测量

• 发表时间: 2009
• 作者: S.Suzuki;T.Suzuki;A.Bhaswara;Y.Majima
• 通讯作者: Y.Majima

Frequency Dependence of Displacement Current and Channel Current in Pentacene Thin-Film Transistors

并五苯薄膜晶体管中位移电流和沟道电流的频率依赖性

• 发表时间: 2007
• 作者: Seiichi Suzuki;Yuhsuke Yasutake;and Yutaka Majima
• 通讯作者: and Yutaka Majima

走査型ローレンツ力顕微鏡による磁気記録ヘッドの磁区観察

使用扫描洛伦兹力显微镜观察磁记录头中的磁畴

• 发表时间: 2009
• 作者: 鈴木聖一;矢作悠;田中傑;柳内克昭;真島豊
• 通讯作者: 真島豊

Observation of Coulomb Staircase Using Au Nanoparticle and Electroless Gold Plated Nanogap Electrodes at Room Temperature

室温下使用金纳米颗粒和化学镀金纳米间隙电极观察库仑阶梯

• 发表时间: 2009
• 作者: V.M.Serdio;S.Suzuki;H.Fukuno;S.Kano;M.Kanehara;T.Teranishi;Y.Majima
• 通讯作者: Y.Majima