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ローレンツ電子顕微鏡法による膜内磁性超微粒子の研究

洛伦兹电子显微镜研究薄膜中磁性超细颗粒

基本信息

批准号：
10130214
负责人：
丹司敬義
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、常磁性体母相中に強磁性金属の超微粒子を分散させた磁性グラニュラー膜が温度や外部磁場に対し示す特性を各微粒子における磁化状態の変化の結果と捉え、その微細磁気構造をローレンツ電子顕微鏡法で動的にその場観察し、マクロな磁気特性の解明に資することを目的とした。そのため、電子顕微鏡内に外部水平磁場を印加するコイルを新しく考案・試作し、現在、その特性を測定中である。また、試料として鉄-モリブデンアモルファス合金から熱処理を施して鉄微粒子を析出させた薄膜を用い、加速電圧200kVの電界放出型透過電子顕微鏡を使ったローレンツ顕微鏡法(Fresnel モード)により、直径20nm〜60nmの鉄微粒子から単磁区構造になっていると思われるコントラストが検出できた。しかし、従来、微粒子をローレンツ顕微鏡法により観察したという報告例がないため、10〜50nm程度の単磁区微粒子の像の正確な解析が必要であった。そこで、粒子内の磁場、及び、粒子外部へ漏洩している磁場を考慮し、粒子の持つ内部電位による回折効果をも取り入れたローレンツ顕微鏡像の計算機シミュレーションを行い、実験結果を定量的に解析することができるようになった。これより、鉄単磁区微粒子が、確かに観察されていることを確認することができた。また、直径10nm以下の微粒子単独では、観察可能なコントラストがつかないこともわかり、鉄一酸化マグネシウムグラニュラー膜のローレンツ顕微鏡像で観察されるコントラストは、数nmの粒子がいくつか磁気的にカップリングしていることを示すものとの結論が得られた。

This study aims to investigate the magnetic properties of ferromagnetic metal ultrafine particles dispersed in ferromagnetic parent phases and the magnetic properties of ferromagnetic films in response to temperature and external magnetic fields. The external horizontal magnetic field in the electron microscope is measured. The sample is made of iron-based alloy, heat treatment, precipitation of iron particles, application of accelerated voltage 200kV, transmission electron microscopy, Fresnel microscopy, and iron particles with a diameter of 20nm to 60nm in a single magnetic domain structure. It is necessary to correctly analyze the image of fine particles in the magnetic region of 10 ~ 50nm by micro-mirror method. The magnetic field inside the particle and the leakage outside the particle are considered, and the reflection effect of the particle is obtained. The particles in the ferromagnetic region were detected and confirmed. In addition, the micro-particles with diameters of less than 10nm can be observed independently, and the iron-acid reaction can be observed in the micro-mirror image of the micro-particles with diameters of less than 10 nm.