六角格子ネットワークの磁化構造
慶應義塾大学 宮島研究室
| ジャンル | マグネティックス, 半導体・エレクトロニクス |
|---|---|
| モード | MFM |
| 測定領域 | 約3µm |
| ステーション | AFM5000 |
| 装置 | AFM5300E |
解説
(a) (b)
Fig.1(a)は、Ｓｉ基盤上に電子線リソグラフィーを用いたリフトオフ法で作製したパーマロイ（NiFe）の六角格子ナノネットワーク（線幅50nm、一辺400nm、高さ20nm） の磁化構造を、高分解能MFMで観察した結果です。六角格子の頂点にN極（白点）とS極（暗点）の磁極が観察されています。
タイトル画像は、表面形状像をモノトーンで表現し、そこにグラデーションを変えた2種類のMFM画像を重ね合わせたものです。（AFM5000の新機能を使った遊びです。）
Fig.1(b)は、MFM観察結果を、棒磁石を使って模式的に表したモデルです。それぞれの頂点は3本の棒磁石が接合した構造と等価となっています。
Fig.2は細線および頂点の磁化構造を詳しく表しています。MFM像の白点は、棒磁石のN極2個、S極1個が接合し、N極1個分の磁束の湧き出し（2-in、1-out）を生じています。 黒点は同様に磁束の吸い込み（1-in、2-out）を表しています。このネットワーク細線はニューラルネットワーク素子への応用が検討されています。(1) (2)
ナノスケール磁性体の磁化構造は、高分解能MFMの登場により、初めて詳細に研究することが可能となりました。ナノスケール磁性体は、次世代の磁気デバイスの根幹であり、 その磁化構造を高分解能で調べることは大変重要になります。 (3)
引用文献：
1.E. Saitoh, M. Tanaka, H. Miyajima, and T. Yamaoka: J. Appl. Phys., 93, 7444 (2003).
2.田中雅章、齊藤英治、宮島英紀、山岡武博、家泰弘、日本応用磁気学会誌、29（2005）111 （2005年度論文賞）
3.山岡武博，渡辺和俊，白川部喜春，茅根一夫：“高感度・高分解能MFMシステムの開発”， 日本応用磁気学会誌, 27 (2003) 429 (2003年度 論文賞受賞)
関連文献：
INTERMAG 2005発表資料
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