JP4600239B2 - 磁性電子顕微鏡 - Google Patents
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Description
本実施例で使用した装置は、大まかに照射光学系、結像光学系、試料ステージ、制御系等により構成される。照射光学系は、電子源1、第1引き出し電極2、第2引き出し電極3、加速電極4、第1コンデンサレンズ5と第2コンデンサレンズ6などにより構成される。第1引き出し電極2、第2引き出し電極3に電圧を印加することによってから引き出された電子線は加速電極4により所定の速度に加速され、さらに第1コンデンサレンズ5と第2コンデンサレンズ6などによって、適切な照射条件で試料7が照射される。結像光学系は、対物レンズ8、結像レンズ系11、導電性ファイバ9、2次元検出器14等により構成される。対物レンズ8と結像レンズ系11の間に設置された導電性ファイバ9は接地されている。制御系は、CPU16、D/A変換器17、A/D変換器15などにより構成される。また、対物レンズ8の像面において、試料の像に導電性ファイバの影が生じており、結像系レンズ11によりこの影の拡大した像13を形成し、2次元検出器14に入力する。検出器14からの入力画像はA/D変換器15を介してCPU(演算装置)16に取り込まれる。また電子源1、第1引き出し電極2、第2引き出し電極3、加速電極4、第1コンデンサレンズ5、第2コンデンサレンズ6、対物レンズ8、導電性ファイバ9、結像レンズ系11等の動作条件はCPU16からD/A変換器17を介して制御される。
すなわち、(1)導電性ファイバを電子線と直交する平面内で90°回転させ、試料を該回転した導電性ファイバに直交する方向に走査する方法、(2)導電性ファイバの向きはそのまま、試料を電子線と直交する平面内で90°回転した状態で該導電性ファイバに直交する方向に走査する方法のいずれかである。
式(1)
ここでtは薄膜の厚さ、hはプランク定数(≒6.626×10−34)、eは電子の素電荷(≒1.59×10−19)で、Bx、Byはそれぞれ試料平面内の磁場ベクトルのx方向成分およびy方向成分を表わし、また、∂φ(x、y)/∂x、および∂φ(x、y)/∂yはそれぞれ位相変化の微分量の2次元分布のx方向成分およびy方向成分を表わす。したがって、式(1)を用いて本実施例において得られる位相変化の微分量の2次元分布から試料平面内の磁場ベクトル成分に変換することができる。
本実施例のごとく、磁性薄膜のミクロな磁区構造が可視化できることにより、これらの材料を使用したデバイス、たとえばハードディスクで使用される磁気ヘッド等、あるいはこれらの材料を使用した磁気記録媒体、たとえばハードディスク媒体の特性向上に役立つ。
Claims (6)
- 試料を載置する試料ステージと、
当該試料に対して電子線を照射する照射光学系と、
前記試料を透過した電子線を検出する電子線検出器と、
前記試料ステージと電子線検出器との間であって前記試料を透過した電子線が通過する位置に配置された導電性ファイバと、
当該導電性ファイバに電圧を印加する手段と、
前記電子線検出器の検出信号から、前記試料の透過像に投影される前記導電性ファイバの影に生じる歪の量を計測し、当該歪量から前記試料における電場または磁場ベクトルを計算する演算装置とを有することを特徴とする電子顕微鏡。 - 請求項1記載の電子顕微鏡において、導電性ファイバが直径50nm以下のカーボンナノチューブまたは金属ウィスカーであることを特徴とする電子顕微鏡。
- 請求項1記載の電子顕微鏡において、試料の大きさ、または観察領域の大きさに応じて異なる直径の導電性ファイバを選択可能であることを特徴とする電子顕微鏡。
- 請求項1記載の電子顕微鏡において、1組以上の互いに面内で直交する導電性ファイバを有することを特徴とする電子顕微鏡。
- 請求項1記載の電子顕微鏡において、導電性ファイバの像を導電性ファイバと直交する方向に逐次累積積分し、試料の無い状態において得られた導電性ファイバの累積積分値との差を導電性ファイバのずれ量とすることを特徴とする電子顕微鏡。
- 請求項1記載の電子顕微鏡において、予め、位相変化量が既知の試料を用いて、導電性ファイバの影のずれ量を較正することを特徴とする電子顕微鏡。
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