JP2001266317A - 磁気記録ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法 - Google Patents

磁気記録ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法

Info

Publication number
JP2001266317A
JP2001266317A JP2000082590A JP2000082590A JP2001266317A JP 2001266317 A JP2001266317 A JP 2001266317A JP 2000082590 A JP2000082590 A JP 2000082590A JP 2000082590 A JP2000082590 A JP 2000082590A JP 2001266317 A JP2001266317 A JP 2001266317A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
force
measuring
recording head
magnetic
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000082590A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Abe
真之 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000082590A priority Critical patent/JP2001266317A/ja
Priority to US09/811,771 priority patent/US6605941B2/en
Publication of JP2001266317A publication Critical patent/JP2001266317A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q20/00Monitoring the movement or position of the probe
    • G01Q20/04Self-detecting probes, i.e. wherein the probe itself generates a signal representative of its position, e.g. piezoelectric gauge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y35/00Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q20/00Monitoring the movement or position of the probe
    • G01Q20/02Monitoring the movement or position of the probe by optical means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/50MFM [Magnetic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. MFM probes
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/455Arrangements for functional testing of heads; Measuring arrangements for heads
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/84Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/849Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
    • Y10S977/852Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe for detection of specific nanostructure sample or nanostructure-related property
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/84Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/849Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
    • Y10S977/86Scanning probe structure
    • Y10S977/865Magnetic force probe

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気力顕微鏡を利用して、測定対象の記録ヘッ
ドから高周波の磁界を発生させて磁気力を測定する方式
において、高周波応答で、高感度かつ高分解能の測定を
実現した磁気記録ヘッド測定装置を提供することにあ
る。 【解決手段】磁気力顕微鏡を利用して、磁気記録ヘッド
3の磁気力に関係する力又は力勾配を測定するための磁
気記録ヘッド測定装置が開示されている。本装置は、電
流モニタ17から試料3に対して振幅変調された信号電
流を印加して、振幅変調された高周波磁界を発生させ
る。スイッチ8は、カンチレバー2に搭載されている探
針1に作用する力像を測定する力測定系9と、力勾配像
を測定する力勾配測定系10,11のいずれかを選択的
に機能させる。コンピュータ18は、各測定系殻の測定
結果に基づいて、記録ヘッド3の高周波磁界による力像
又は力勾配像を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気力顕微鏡を利
用した磁気記録ヘッドの磁気力などの特性を測定できる
磁気記録ヘッド測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばハードディスクドライブに
使用する磁気記録ヘッドの製造工程などにおいて、当該
ヘッドの磁界の分布や磁気力などを測定する場合に、磁
気力顕微鏡(MFM)を利用した専用のヘッド測定装置
が使用されている。MFMは、走査型プローブ顕微鏡の
一種で、通常ではカンチレバーに搭載された探針を測定
対象試料である磁気記録ヘッドに接近させて、非接触状
態で当該ヘッドから発生する磁界による磁気力相互作用
(力または力勾配)を検出する。
【0003】磁気記録ヘッド(以下単にヘッドと略す場
合がある)は、例えばインダクティブ型の薄膜ヘッドで
あり、コイルに印加される信号電流に応じた記録磁界を
発生する磁気ギャップを有する。前記ヘッド測定装置
は、試料であるヘッド(のコイル)に高周波の信号電流
を印加し、当該磁気ギャップから発生する磁界分布を測
定する。具体的な測定方式としては、振動しているカン
チレバーの位相または変位(ヘッドの磁界に伴う磁気力
相互作用)を検出し、この検出結果に基づいて探針と試
料間に作用する力勾配または力を測定する。即ち、カン
チレバーの位相が当該力勾配に近似しており、またカン
チレバーの変位が当該力に近似する対応関係にある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、MF
Mを利用したヘッド測定装置により、ヘッドから磁界を
発生させたときの探針間との力又は力勾配を測定するこ
とにより、ヘッドの磁気力を測定することができる。と
ころで、測定時にヘッドから磁界を発生させるための信
号電流の周波数は高周波(例えば数十MHz)であり、
測定装置の応答速度を決定するカンチレバーの機械的共
振周波数に対して非常に大きい。このため、カンチレバ
ーの機械的共振周波数成分に基づいて、ヘッドの磁気力
を測定する場合の高周波応答のみを抽出して、高感度及
び高分解能に測定することが困難である。
【0005】従来の測定方式には、ヘッドに高周波の正
弦波を印加して、ヘッドから発生した磁界に対するカン
チレバーの位相変化(即ち、力勾配)のDC成分を測定
する方式も提案されている。しかしながら、測定したD
C成分には高周波成分以外の成分も含まれているため、
測定データの解釈が困難となる。また、カンチレバーの
変位により力を測定する力測定方式は、相対的に分解能
が低く、磁界の強い場所と弱い場所で探針と試料間の距
離が変化するなどの問題がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、磁気力顕微鏡を
利用して、測定対象の記録ヘッドから高周波の磁界を発
生させて磁気力を測定する方式において、特に力勾配の
測定機能により高周波応答で、高感度かつ高分解能の測
定を実現した磁気記録ヘッド測定装置を提供することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気力顕微鏡
(MFM)を利用して、磁気記録ヘッドの磁気力(磁界
の強度や、磁束密度)を、探針間との力又は力勾配の測
定結果から測定するための専用の磁気記録ヘッド測定装
置に関する。即ち、本装置は、測定対象の磁気記録ヘッ
ドである試料に対して振幅変調された信号電流を印加し
て、当該試料から振幅変調された磁界を発生させるため
の磁界発生手段と、一定振動振幅を与えられているカン
チレバー部材に搭載されて、試料に対して非接触状態で
走査する探針部材と、試料からの磁界により探針部材に
作用する力と力勾配のいずれかを選択的に測定する測定
手段とを備えている。測定手段は、カンチレバー部材の
変位に応じて、当該カンチレバー部材の振動に伴う位相
変化を検出する位相検出手段と、当該位相変化から力勾
配を近似的に測定する力勾配測定手段とを有する。
【0008】このような構成の測定装置により、測定対
象の記録ヘッドに対して振幅変調した高周波電流を印加
して磁界を発生させる方式により、高周波応答の測定を
実現することができる。また、試料の磁界により探針に
作用する力以外に、力勾配(即ち、力の距離微分)を選
択的に測定できるため、高感度かつ高分解能の測定、解
析が可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。
【0010】(磁気記録ヘッド測定装置の構成)同実施
形態の測定装置は、図1に示すように、探針1と、当該
探針1を搭載している共振周波数(fr)のカンチレバ
ー2と、探針1の近傍に配置されて試料3をX軸、Y
軸、Z軸の各方向に駆動制御するための走査用圧電素子
部材4と、カンチレバー2に一定振動振幅の振動を与え
るための加振用圧電素子5とを有する。試料3は、測定
対象の磁気記録ヘッドである。
【0011】さらに、本測定装置は、加振用圧電素子5
を駆動するための信号を発生する信号発生器6と、カン
チレバー2の変位を検出するための変位検出計7と、当
該変位検出計7の検出信号の出力先を切り替えるための
スイッチ8と、力測定系を構成する同期検波器9と、力
勾配測定系を構成する位相検出器10と、同期検波器1
1と、変位検出計7の実効値を測定するための振幅/直
流電圧変換器12と、当該変換器12の出力を一定にす
るためのフィードバック回路13とを有する。フィード
バック回路13は、変換器12の出力に応じて走査用圧
電素子部材4を制御し、試料3をX軸、Y軸、Z軸の各
方向に駆動制御させるドライバを含む。また、フィード
バック回路13は、変換器12の出力に基づいて試料3
の表面の凹凸像を示す信号(ディジタルデータ)130
を、コンピュータ18に出力する機能も有する。
【0012】コンピュータ18は、測定装置の全体的制
御と共に、力測定系を構成する同期検波器9からの出力
信号90に基づいて力像を測定し、また、力勾配測定系
を構成する同期検波器11からの出力信号110に基づ
いて力勾配像を測定するための処理(表示処理及び保存
処理を含む)を実行する。力像及び力勾配像は、磁気記
録ヘッドの高周波磁界による磁気力に関係する高周波ヘ
ッド像である。コンピュータ18は、スイッチ19を切
り替えることにより、力測定系からの出力信号90また
は力勾配測定系からの出力信号110の一方を選択的に
入力する。
【0013】同実施形態では、試料3に対して振幅変調
(AM)された高周波の信号電流が印加される。電流値
モニタ17は、AM信号発生器16から発生されたAM
信号に応じた信号電流を生成すると共に、当該信号電流
の電流値を調整する機能も有する。AM信号発生器16
は、第1の信号発生器14により設定される側波帯周波
数(fm)と、第2の信号発生器15により設定される
搬送波周波数(fc,fc>>fr)の各成分を含むA
M信号を発生する。
【0014】(磁気力測定方法)以下図1と共に、図2
のフローチャートを参照して、同実施形態の測定方法を
説明する。
【0015】まず、測定対象の磁気記録ヘッドである試
料3を、走査用圧電素子部材4により駆動制御される所
定の部材上に配置させる。さらに、AM信号発生器16
から発生されるAM信号の側波帯周波数SB(fm)及
び搬送波周波数CF(fc)を設定する(ステップS
1)。即ち、SB(fm)は第1の信号発生器14によ
り設定される。また、CF(fc)は第2の信号発生器
15により設定される。電流値モニタ17は、AM信号
発生器16からのSB(fm)及びCF(fc)の成分
を含むAM信号に応じた信号電流を生成し、試料3に印
加する(ステップS2)。
【0016】次に、カンチレバー2に搭載されている探
針1を、試料3に接近させるような操作を行なう(ステ
ップS3)。このとき、カンチレバー2には、信号発生
器6からの信号(例えばカンチレバー2の共振周波数f
rに近似の周波数)により駆動される加振用圧電素子5
により、一定振動振幅の振動が与えられている。ここ
で、試料3に印加されている信号電流に含まれる側波帯
周波数SB(fm)は、カンチレバー2に与えられる振
動に関係する信号発生器6からの信号周波数(fr)と
の条件「fm<<fr」を満たすように設定されてい
る。
【0017】試料3に接近した探針1には、試料3から
発生する磁界により、低周波のAC成分(fm)を含む
力及び力勾配が作用する。ここで、AC成分(fm)に
は、高周波のAC(fc)成分の情報が含まれている。
AC成分(fm)の値は、前記のように、カンチレバー
2の共振周波数(fr)より十分に小さい値であるの
で、比較的容易に検出することができる。従って、第2
の信号発生器15からの搬送波周波数CFの値(fc)
を数MHz〜GHzに設定することにより、試料3から
発生する高周波の磁界分布を測定することが可能とな
る。
【0018】このような原理に基づいて、試料3から発
生する高周波の磁界分布により探針1には力及び力勾配
が作用する。変位検出計7は、当該力及び力勾配をカン
チレバー2の変位として検出する。ここで、コンピュー
タ18は、スイッチ8及び19を制御することにより、
試料3の表面凹凸像(測定信号130)と共に、力像
(測定信号90)と力勾配像(測定信号110)とを交
互に測定する(ステップS4,S7)。
【0019】即ち、コンピュータ18は、変位検出計
7、振幅/直流電圧変換器12、及びフィードバック回
路13からなる測定系から、試料3の表面の凹凸像を示
す測定信号130を入力して、当該凹凸像を測定する。
ここで、コンピュータ18は、スイッチ8及び19を力
測定系に切り替えることにより、当該力測定系を構成す
る同期検波器9からの測定信号90を入力して、力像を
測定する(ステップS6,S9)。即ち、力測定系は、
カンチレバー2の変位に近似して対応関係にある「力」
を測定する。
【0020】一方、コンピュータ18は、スイッチ8及
び19を力勾配測定系に切り替えることにより、当該力
勾配測定系を構成する位相検出器10及び同期検波器1
1からの測定信号110を入力して、力勾配像を測定す
る(ステップS5,S8)。即ち、力勾配測定系は、カ
ンチレバー2の位相に近似して対応関係にある「力勾
配」を測定する。
【0021】以上のように同実施形態の測定装置によれ
ば、測定対象の磁気記録ヘッドに対して振幅変調した高
周波電流を印加して磁界を発生させる方式により、高周
波応答の測定を実現することができる。また、磁気記録
ヘッドの表面凹凸像と共に、高周波ヘッド像である力像
及び力勾配像のそれぞれを測定することができる。従っ
て、試料から発生する高周波磁界の分布から作用する力
の距離微分である力勾配を選択的に測定できるため、高
感度かつ高分解能の測定、解析が可能となる。
【0022】図3及び図4は、同実施形態の測定装置に
より磁気記録ヘッドの力勾配像及び力像を測定した場合
の測定例を示す図である。
【0023】図3(A)は、同実施形態の測定装置での
力勾配測定系により得られる高周波ヘッド像である力勾
配像の画像である。同図(B)及び(C)は、それぞれ
ラインプロファイルである。ここで、測定対象である磁
気記録ヘッド(試料3)は、図5に示すように、磁極5
0間にギャップ51を有する。また、電流値モニタ17
から試料に印加される信号電流値(振幅)は20mAで
ある。さらに、当該信号電流を生成するためのAM信号
の搬送波周波数CFは、「fc=10MHz」であり、
側波帯周波数SBは、「fm=×300Hz」である。
また、探針1の操作範囲は、「5μm×5μm」であ
る。図3(A)の範囲30は、磁気記録ヘッドのギャッ
プ51の位置に相当し、高周波磁界が大きい部分である
ことを意味する。同図(B)は、ギャップ位置の近傍で
磁界が大きくなっていることを示すラインプロファイル
(図5のライン52に相当)である。また、同図(C)
は、ギャップのエッジ部分に過電流による損失の効果に
より発生したと推定されるピーク31を示すラインプロ
ファイル(図5のライン53に相当)である。
【0024】図4(A)は、同実施形態の測定装置での
力測定系により得られる高周波ヘッド像である力像の画
像である。同図(B)及び(C)は、それぞれラインプ
ロファイル(図5のライン52,53に相当)である。
測定対象の磁気記録ヘッド3及び探針1は、図3の測定
例と同一である。また、測定条件は、AM信号の側波帯
周波数SBが、「fm=fr=47.2kHz」である
以外は同一である。図4(A)の範囲40は、磁気記録
ヘッドのギャップ位置に相当し、高周波磁界が大きい部
分であることを意味する。同図(B)は、ギャップ位置
の近傍で磁界が大きくなっていることを示すラインプロ
ファイルであるが、前記図3(B)に示す場合と比較し
てコントラストの変化が緩やかであり、分解能が低いこ
とを示す。また、同図(C)は、前記図3(C)に示す
ギャップのエッジ部分に過電流による損失の効果により
発生したと推定されるピーク31が確認できないことを
を示す。
【0025】以上の測定例から、力勾配測定系は、力測
定系と比較して分解能が高く、磁気記録ヘッドから発生
する高周波磁界を良好に反映した像を測定することが可
能である。
【0026】なお、同実施形態では、AM信号の搬送波
周波数CF(fc)を、カンチレバー2の共振周波数
(fr)より高い値に設定する。搬送波周波数CF(f
c)を、当該共振周波数(fr)の近傍に設定すると、
カンチレバー2自身が探針1に作用するエネルギーを蓄
えて、正確な測定画像を得られない。また、搬送波周波
数CF(fc)を共振周波数(fr)以下に設定するこ
とは、高周波測定としては意味が無くなる。
【0027】また、AM信号の側波帯周波数SB(f
m)を、カンチレバー2の共振周波数(fr)の1/1
0以下に設定することが、カンチレバー2の応答及び位
相検出器10の検出性能や回路系の構造上の理由で望ま
しい。
【0028】同実施形態のフィードバック回路13は、
変換器12からの出力(即ち、表面形状のコントラスト
に相当する凹凸像)に応じて走査用圧電素子部材4を制
御する。また、カンチレバー2の加振周波数または振動
振幅を制御する。一般的に、磁気記録ヘッドからの磁界
強度が大き過ぎると、当該ヘッドの表面形状に影響を及
ぼして、高周波磁界の測定精度が低下する。この場合、
カンチレバー2の加振周波数を共振周波数(fr)から
ずらすか、加振振幅を大きくすることで、ヘッドの強の
影響を低減させながら測定することが可能となる。
【0029】さらに、同実施形態のコンピュータ18
は、AM信号発生器16及び電流値モニタ17によりヘ
ッド3に印加する信号電流の条件を設定しかつ保存でき
る機能を有し、両者の状態を監視かつ制御する機能を有
する。また、コンピュータ18は、測定信号(90,1
10,130)を記録・保存し、測定画像の差分を算出
し、ヘッド3からの磁界位置を特定し、その部分のコン
トラストを効果的に表示する機能を有する(図3と図4
を参照)。このような機能により、コンピュータ18
は、ヘッド3の磁界強度の変化が大きい部分を特定し、
その部分のコントラストを変更して磁界発生位置を視覚
的に表示できる。さらに、コンピュータ18は、ヘッド
3に印加する信号電流の条件と測定信号とを同時に保存
し、測定解析処理を効率的に実行する機能を有する。
【0030】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、磁
気力顕微鏡を利用して、測定対象の磁気記録ヘッドから
高周波の磁界を発生させて磁気力を測定する方式を適用
した磁気記録ヘッド測定装置を提供できる。従って、測
定対象の記録ヘッドに対して振幅変調した高周波電流を
印加して磁界を発生させる方式により、高周波応答の測
定を実現することができる。また、試料の磁界により探
針に作用する力像以外に、力勾配像を選択的に測定でき
るため、高感度かつ高分解能の測定、解析が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に関係する磁気記録ヘッド測
定装置の要部を示すブロック図。
【図2】同実施形態の測定方法を説明するためのフロー
チャート。
【図3】同実施形態の力勾配像の測定例を示す図。
【図4】同実施形態の力像の測定例を示す図。
【図5】同実施形態の測定例での試料のギャップ位置と
プロファイルとの関係を示す図。
【符号の説明】
1…探針 2…カンチレバー 3…試料(磁気記録ヘッド) 4…走査用圧電素子部材 5…加振用圧電素子 6…信号発生器(周波数fr) 7…変位検出計 8…スイッチ 9…同期検波器(力測定系) 10…位相検出器(力勾配測定系) 11…同期検波器(力勾配測定系) 12…振幅/直流電圧変換器 13…フィードバック回路 14…第1の信号発生器(側波帯周波数fm) 15…第2の信号発生器(搬送波周波数fc) 16…AM(振幅変調)信号発生器 17…電流値モニタ 18…コンピュータ 19…スイッチ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気力顕微鏡を利用した磁気記録ヘッド
    測定装置であって、 測定対象の磁気記録ヘッドである試料に対して振幅変調
    された信号電流を印加して、当該試料から振幅変調され
    た磁界を発生させるための磁界発生手段と、 一定振動振幅を与えられているカンチレバー部材に搭載
    されて、前記試料に対して非接触状態で走査する探針部
    材と、 前記試料からの磁界により前記探針部材に作用する力と
    力勾配のいずれかを選択的に測定する測定手段とを具備
    したことを特徴とする磁気記録ヘッド測定装置。
  2. 【請求項2】 前記測定手段は、前記カンチレバー部材
    の変位に応じて、当該カンチレバー部材の振動に伴う位
    相変化を検出する位相検出手段と、当該位相変化から前
    記力勾配を測定する力勾配測定手段とを有することを特
    徴とする請求項1記載の磁気記録ヘッド測定装置。
  3. 【請求項3】 前記磁界発生手段は、所定の側波帯周波
    数及び搬送周波数が設定された振幅変調信号を生成する
    手段と、当該振幅変調信号により前記信号電流を生成し
    て前記試料に印加する手段とを有し、 前記力勾配測定手段は、前記位相検出手段から前記位相
    変化を示す交流成分に含まれる前記側波帯周波数成分を
    測定して、力勾配像を求めることを特徴とする請求項2
    記載の磁気記録ヘッド測定装置。
  4. 【請求項4】 磁気力顕微鏡を利用した磁気記録ヘッド
    測定装置であって、測定対象の磁気記録ヘッドである試
    料に対して、所定の側波帯周波数及び搬送周波数が設定
    された振幅変調信号を生成し、当該振幅変調信号により
    振幅変調した信号電流を前記試料に印加する振幅変調信
    号処理手段と、 一定振動振幅を与えられているカンチレバー部材上に搭
    載されて、前記試料から発生する振幅変調された磁界に
    応じた磁気力を非接触状態で検出するための探針部材
    と、 前記探針部材に作用する磁気力に応じた前記カンチレバ
    ー部材の変位を検出する変位検出手段と、 前記変位検出手段からの検出結果から前記カンチレバー
    部材の振動に伴う位相変化を検出する位相変化検出手段
    と、 前記変位検出手段からの検出結果から前記カンチレバー
    部材の振動に伴う交流成分を検出する同期検出手段と、 前記位相変化に基づいて前記探針部材に作用する力勾配
    を測定する力勾配測定手段と、 前記交流成分に基づいて前記探針部材に作用する力を測
    定する力測定手段と、 前記力勾配測定手段及び前記力測定手段のいずれかを選
    択的に実行する選択手段とを具備したことを特徴とする
    磁気記録ヘッド測定装置。
  5. 【請求項5】 前記振幅変調信号処理手段は、前記搬送
    周波数が前記カンチレバー部材の共振周波数より高い値
    に設定された前記振幅変調信号を生成する手段を有する
    ことを特徴とする請求項4記載の磁気記録ヘッド測定装
    置。
  6. 【請求項6】 前記振幅変調信号処理手段は、前記側波
    帯周波数が前記カンチレバー部材の共振周波数以下に設
    定された前記振幅変調信号を生成する手段を有すること
    を特徴とする請求項4記載の磁気記録ヘッド測定装置。
  7. 【請求項7】 磁気力顕微鏡を利用した磁気記録ヘッド
    測定装置に適用する測定方法であって、 測定対象の磁気記録ヘッドである試料に対して、所定の
    側波帯周波数及び搬送周波数が設定された振幅変調信号
    を生成し、当該振幅変調信号により振幅変調した信号電
    流を前記試料に印加するステップと、 一定振動振幅を与えられているカンチレバー部材上に搭
    載されて、前記試料から発生する振幅変調された磁界に
    応じた磁気力を非接触状態で検出するための探針部材を
    前記試料に接近させるステップと、 前記探針部材に作用する磁気力に応じた前記カンチレバ
    ー部材の変位を検出するステップと、 前記変位検出手段からの検出結果に基づいて、前記探針
    部材に作用する力または力勾配に関係する各測定信号を
    出力するステップと、 前記各測定信号を選択的に入力して、前記試料から発生
    する高周波磁界の分布により前記探針部材に作用する力
    または力勾配を測定するステップとからなることを特徴
    とする測定方法。
JP2000082590A 2000-03-23 2000-03-23 磁気記録ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法 Pending JP2001266317A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000082590A JP2001266317A (ja) 2000-03-23 2000-03-23 磁気記録ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法
US09/811,771 US6605941B2 (en) 2000-03-23 2001-03-20 Method and apparatus for measuring characteristic of specimen and its application to high frequency response measurement with scanning probe microscopes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000082590A JP2001266317A (ja) 2000-03-23 2000-03-23 磁気記録ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001266317A true JP2001266317A (ja) 2001-09-28

Family

ID=18599377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000082590A Pending JP2001266317A (ja) 2000-03-23 2000-03-23 磁気記録ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6605941B2 (ja)
JP (1) JP2001266317A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7301336B2 (en) 2004-12-27 2007-11-27 Fujitsu Limited Magnetic field generator device for calibration of magnetic force microscope
JP2013213708A (ja) * 2012-03-31 2013-10-17 Tohoku Univ 高周波磁界検出装置

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002063706A (ja) * 2000-08-21 2002-02-28 Toshiba Corp 磁気抵抗効果型素子の特性測定装置及び方法、磁気再生ヘッドの特性測定装置及び方法
DE20114544U1 (de) 2000-12-04 2002-02-21 Cascade Microtech, Inc., Beaverton, Oreg. Wafersonde
JP3921414B2 (ja) * 2002-05-17 2007-05-30 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁性体の特性評価装置及びその特性評価方法
US6724205B1 (en) * 2002-11-13 2004-04-20 Cascade Microtech, Inc. Probe for combined signals
JP3958206B2 (ja) * 2002-12-27 2007-08-15 独立行政法人科学技術振興機構 マルチカンチレバーの振動周波数の計測方法及び装置
US7057404B2 (en) 2003-05-23 2006-06-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Shielded probe for testing a device under test
US7055378B2 (en) * 2003-08-11 2006-06-06 Veeco Instruments, Inc. System for wide frequency dynamic nanomechanical analysis
JP2007517231A (ja) 2003-12-24 2007-06-28 カスケード マイクロテック インコーポレイテッド アクティブ・ウェハプローブ
KR20070058522A (ko) 2004-09-13 2007-06-08 캐스케이드 마이크로테크 인코포레이티드 양측 프루빙 구조
US7656172B2 (en) 2005-01-31 2010-02-02 Cascade Microtech, Inc. System for testing semiconductors
US7535247B2 (en) 2005-01-31 2009-05-19 Cascade Microtech, Inc. Interface for testing semiconductors
US7249521B1 (en) * 2005-08-24 2007-07-31 Peter Frasca Method for determining the presence of a magnetically susceptible or magnetic material in a sample
US8266969B2 (en) * 2006-06-07 2012-09-18 Case Western Reserve University Method and system for measuring properties of microstructures and nanostructures
US7723999B2 (en) 2006-06-12 2010-05-25 Cascade Microtech, Inc. Calibration structures for differential signal probing
US7403028B2 (en) 2006-06-12 2008-07-22 Cascade Microtech, Inc. Test structure and probe for differential signals
US7764072B2 (en) 2006-06-12 2010-07-27 Cascade Microtech, Inc. Differential signal probing system
WO2008087852A1 (ja) * 2007-01-17 2008-07-24 Osaka University 原子力顕微鏡及び原子力顕微鏡を用いた相互作用力測定方法
US7876114B2 (en) 2007-08-08 2011-01-25 Cascade Microtech, Inc. Differential waveguide probe
JP5424404B2 (ja) * 2008-02-12 2014-02-26 国立大学法人秋田大学 表面状態計測装置及び該装置を用いた表面状態計測方法
EP2428804B1 (en) * 2010-09-14 2015-01-14 Consiglio Nazionale Delle Ricerche A method for driving a scanning probe microscope at elevated scan frequencies
JP5592841B2 (ja) * 2011-06-16 2014-09-17 株式会社日立製作所 磁気力顕微鏡及びそれを用いた磁場観察方法
JP5975535B2 (ja) * 2011-09-26 2016-08-23 国立大学法人秋田大学 交流磁場の磁気プロファイル測定装置および磁気プロファイル測定方法
US9689934B2 (en) * 2013-02-26 2017-06-27 Mir Behrad KHAMESEE Method for providing force information in a magnetic field environment using remote measurement of flux
US9395387B1 (en) * 2015-06-19 2016-07-19 Shimadzu Corporation Scanning probe microscope
CN112748153B (zh) * 2021-01-07 2023-01-10 中国人民大学 振幅调制静电力显微术测量电学特性的方法及装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2730673B2 (ja) * 1995-12-06 1998-03-25 工業技術院長 超音波を導入するカンチレバーを用いた物性の計測方法および装置
US5918274A (en) * 1997-06-02 1999-06-29 International Business Machines Corporation Detecting fields with a single-pass, dual-amplitude-mode scanning force microscope
US6094971A (en) * 1997-09-24 2000-08-01 Texas Instruments Incorporated Scanning-probe microscope including non-optical means for detecting normal tip-sample interactions
US6121771A (en) * 1998-08-31 2000-09-19 International Business Machines Corporation Magnetic force microscopy probe with bar magnet tip

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7301336B2 (en) 2004-12-27 2007-11-27 Fujitsu Limited Magnetic field generator device for calibration of magnetic force microscope
JP2013213708A (ja) * 2012-03-31 2013-10-17 Tohoku Univ 高周波磁界検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6605941B2 (en) 2003-08-12
US20010038282A1 (en) 2001-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001266317A (ja) 磁気記録ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法
US5319977A (en) Near field acoustic ultrasonic microscope system and method
JP3926990B2 (ja) 磁気ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法
US5907096A (en) Detecting fields with a two-pass, dual-amplitude-mode scanning force microscope
US6422069B1 (en) Self-exciting and self-detecting probe and scanning probe apparatus
JPH08122341A (ja) 走査型プローブ顕微鏡
RU2456622C1 (ru) Устройство атомно-силовой микроскопии с динамическим режимом
US6437562B2 (en) Magnetic field characteristics evaluation apparatus and magnetic field characteristics measuring method
US20030042896A1 (en) Method and apparatus for measuring magnetic head
US9222914B2 (en) Magnetic profile measuring device and method for measuring magnetic profile for alternating-current magnetic field
JP2002063706A (ja) 磁気抵抗効果型素子の特性測定装置及び方法、磁気再生ヘッドの特性測定装置及び方法
JP3842669B2 (ja) 磁気ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法
JP3637297B2 (ja) 磁気記録ヘッド測定装置及び同装置に適用する測定方法
JP4024451B2 (ja) 走査型ケルビンプローブ顕微鏡
JP6167265B2 (ja) 磁性微粒子の磁気特性評価装置および磁気特性評価方法
JP2001108601A (ja) 走査型プローブ顕微鏡
JP3597787B2 (ja) 磁気記録ヘッド測定装置及び磁気記録ヘッド測定方法
JP2002286613A (ja) 高周波特性測定装置
JP6358788B2 (ja) 交流磁場測定装置および交流磁場測定方法
JP2003077109A (ja) 磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド検査方法
JP3588701B2 (ja) 走査型プローブ顕微鏡およびその測定方法
JPH063397A (ja) 電位分布測定装置
JP3376374B2 (ja) プローブ顕微鏡における試料表面のイメージ作成方法
JP2004279099A (ja) 外部磁場掃引磁気力顕微鏡および計測方法
JP2009281904A (ja) 走査型プローブ顕微鏡

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061003

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070306