JP7066531B2 - 探針製造装置、及び方法 - Google Patents
探針製造装置、及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7066531B2 JP7066531B2 JP2018105919A JP2018105919A JP7066531B2 JP 7066531 B2 JP7066531 B2 JP 7066531B2 JP 2018105919 A JP2018105919 A JP 2018105919A JP 2018105919 A JP2018105919 A JP 2018105919A JP 7066531 B2 JP7066531 B2 JP 7066531B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- machining
- tip
- probe manufacturing
- fluorescence
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
真空槽内に置かれた色中心を有するダイヤモンド型結晶を含む加工前探針の先端に電圧を印加することで電界蒸発現象を発生させるとともに、加工前探針にレーザーを照射し、加工前探針にマイクロ波を照射し、加工前探針の電子スピンを共鳴させ、蛍光強度を変更し、加工前探針から発生した蛍光を検出し、色中心の電子状態を推定し、推定結果に基づき、電圧の印加による加工前探針の加工を制御する探針製造方法を提供する。
(1)探針先端に含まれるNVセンターの数が1個となった時。
(2)探針先端に含まれる複数のNVセンターの方位が、任意の1方向に揃った時。
(3)最表面のGa導入層等の異種原子を含む層が除去されきった時。
(1)探針に含まれるNVセンターの数が1個であることを確認するためには、2つの光検出器(シングルフォトンカウンティングモジュール)を用い、単一光子間の時間を計測し相関を取る、ハンブリーブラウン・トゥイスの実験を行う。これは最小単位である光子は、50:50のハーフミラーで分割してもどちらか一方の光路を確率的に選ぶはずであり、時間相関を取得すると光子アンチバンチングが確認できるというものである。これにより、探針に含まれるNVセンターが1個であることを確認できた時、制御用PC40により直ちに電圧印加を停止することで、高感度磁気計測用探針製造工程を終了する。
32 真空槽
33、41 高電圧電源
34 ファラデーループアンテナ
35 マイクロ波源
36、42 レーザー光源
37 真空窓
38 蛍光検出系
39 蛍光検出器
310 MCPディレイライン検出器
311 ハーフミラー
312、1001 光検出器
313 時間測定回路
314 質量電荷比スペクトル
315 ODMRスペクトル
316 磁石
317 磁気シールドシャッター
40 制御用PC
43 電界蒸発
51 マイクロプローブ
52 サンプル領域
53、56、57 タングステンデポジション
54 ニードルステージ
55 本固定を行ったサンプル領域
58 円環加工モード、
59 全面加工モード
91 電圧キープ条件下限
92 電圧キープ条件上限
93 電圧の増加幅
94 電圧の減少幅、
95 フィードバックレート
96 レーザーパルス繰返し周波数
97 電圧モニタ
98 総電界蒸発原子数カウンター
99 蒸発レートモニタ
910 選択された加工終了条件「シングルNV」
911 refreshボタン
912 ピーク判定領域
913 ノイズ判定領域
914 判定周期
1002 時間相関測定回路。
Claims (15)
- 探針製造装置であって、
色中心を有するダイヤモンド型結晶を含む探針の先端から電界蒸発を行わせる電源と、
前記探針の先端にレーザーを照射する光学系と、
前記探針の先端にマイクロ波を照射し、前記探針の電子スピンを共鳴させ、蛍光を発生させるマイクロ波発生器と、
発生した前記蛍光を検出する蛍光検出器と、
前記電源を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記探針の色中心の電子状態を推定し、推定結果に従い前記電源を制御する、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 請求項1に記載の探針製造装置であって、
前記レーザーは、
波長532nmである、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 請求項1に記載の探針製造装置であって、
前記蛍光検出器は、
波長620nmから800nmの間の光子に感度を持つ単一光子検出器である、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 請求項1に記載の探針製造装置であって、
前記制御部は、
前記蛍光検出器の検出信号によって推定した電子状態から、前記探針の先端に含まれる色中心が残り1個であると判断したら、前記電源が前記探針に印加する電圧を遮断する、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 請求項1に記載の探針製造装置であって、
前記制御部は、
前記蛍光検出器の検出信号によって推定した電子状態から、前記探針の先端に含まれる色中心の方位数が任意の数以下になったと判断したら、前記電源が前記探針に印加する電圧を遮断する、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 請求項1に記載の探針製造装置であって、
前記探針の周囲に磁場を発生させる静磁場印加機構を備え、
前記静磁場印加機構は、磁石と、前記磁石を前記探針の先端方向へ移動させる並進導入機構と、前記磁石と前記探針との間で前記磁場を遮断する磁気シールドシャッターとを有する、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 請求項1に記載の探針製造装置であって、
前記探針の先端から電界蒸発した元素を検出するディレイライン検出器を備え、前記制御部は、前記ディレイライン検出器の出力に基づき、前記元素の質量電荷比スペクトルを算出する、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 請求項7に記載の探針製造装置であって、
前記制御部は、前記質量電荷比スペクトルに基づき、電界蒸発した前記元素にGaが含まれなくなったと判断したら、前記電源が前記探針に印加する電圧を遮断する、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 請求項1に記載の探針製造装置であって、
前記制御部は、画面表示が可能なモニタを備え、
前記モニタは、前記制御部が前記探針に印加する電圧を遮断するための加工終了条件を設定する加工終了条件設定領域を表示可能である、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 請求項9に記載の探針製造装置であって、
前記モニタは、前記探針の加工状態をモニタ可能とする加工状態モニタ領域を表示可能である、
ことを特徴とする探針製造装置。 - 探針製造方法であって、
真空槽内に置かれた色中心を有するダイヤモンド型結晶を含む加工前探針の先端に電圧を印加することで電界蒸発現象を発生させるとともに、
前記加工前探針にレーザーを照射し、前記加工前探針にマイクロ波を照射し、加工前探針の電子スピンを共鳴させ、蛍光強度を変更し、前記加工前探針から発生した蛍光を検出し、前記色中心の電子状態を推定し、推定結果に基づき、電圧の印加による加工前探針の加工を終了するよう制御する、
ことを特徴とする探針製造方法。 - 請求項11に記載の探針製造方法であって、
前記レーザーは波長532nmであり、前記蛍光は波長550nmから800nmである、
ことを特徴とする探針製造方法。 - 請求項11に記載の探針製造方法であって、
発生した前記蛍光によって推定した電子状態から、前記加工前探針の先端に含まれる色中心が残り1個であると判断したら、前記加工前探針に印加する前記電圧を遮断する、
ことを特徴とする探針製造方法。 - 請求項11に記載の探針製造方法であって、
発生した前記蛍光によって推定した電子状態から、前記加工前探針の先端に含まれる色中心の方位数が任意の数以下になったと判断したら、前記加工前探針に印加する前記電圧を遮断する、
ことを特徴とする探針製造方法。 - 請求項11に記載の探針製造方法であって、
前記加工前探針から電界蒸発する元素中にGaが含まれなくなった場合、前記加工前探針に印加する前記電圧を遮断する、
ことを特徴とする探針製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018105919A JP7066531B2 (ja) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | 探針製造装置、及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018105919A JP7066531B2 (ja) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | 探針製造装置、及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019211271A JP2019211271A (ja) | 2019-12-12 |
JP7066531B2 true JP7066531B2 (ja) | 2022-05-13 |
Family
ID=68844959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018105919A Active JP7066531B2 (ja) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | 探針製造装置、及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7066531B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4286876A4 (en) * | 2021-01-27 | 2024-07-10 | Sumitomo Electric Industries | DIAMOND SENSOR UNIT AND DIAMOND SENSOR SYSTEM |
US20240302460A1 (en) * | 2021-01-27 | 2024-09-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond magnetic sensor unit and diamond magnetic sensor system |
US20240118327A1 (en) * | 2021-01-27 | 2024-04-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond sensor unit |
CN114839170B (zh) * | 2022-03-24 | 2024-08-09 | 吉林大学 | 一种金刚石nv色心的定点加工与检测系统及其加工和检测方法 |
WO2024028935A1 (ja) * | 2022-08-01 | 2024-02-08 | 株式会社日立製作所 | 検査装置 |
CN115825033B (zh) * | 2023-02-08 | 2023-05-09 | 安徽省国盛量子科技有限公司 | 一种基于金刚石nv色心的微波反射检测装置及方法 |
CN116297379B (zh) * | 2023-05-25 | 2023-08-01 | 安徽省国盛量子科技有限公司 | 金刚石nv色心探测位置的确定方法及探头的制备方法 |
CN116380138B (zh) * | 2023-05-26 | 2023-09-12 | 安徽省国盛量子科技有限公司 | 一种金刚石nv色心传感探头的制备方法及制备系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015107907A1 (ja) | 2014-01-20 | 2015-07-23 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ダイヤモンド結晶、ダイヤモンド素子、磁気センサー、磁気計測装置、および、センサーアレイの製造方法 |
JP2015529328A (ja) | 2012-08-22 | 2015-10-05 | プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ | ナノスケール走査センサ |
JP2016023965A (ja) | 2014-07-17 | 2016-02-08 | 日本電信電話株式会社 | 磁場検出装置および磁場検出方法 |
WO2016083140A1 (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Universität Stuttgart, Körperschaft Des Öffentlichen Rechts | Method and device for measuring strong magnetic fields on a nanometer scale, e.g. on a hard disk write/read head |
-
2018
- 2018-06-01 JP JP2018105919A patent/JP7066531B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015529328A (ja) | 2012-08-22 | 2015-10-05 | プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ | ナノスケール走査センサ |
WO2015107907A1 (ja) | 2014-01-20 | 2015-07-23 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ダイヤモンド結晶、ダイヤモンド素子、磁気センサー、磁気計測装置、および、センサーアレイの製造方法 |
JP2016023965A (ja) | 2014-07-17 | 2016-02-08 | 日本電信電話株式会社 | 磁場検出装置および磁場検出方法 |
WO2016083140A1 (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Universität Stuttgart, Körperschaft Des Öffentlichen Rechts | Method and device for measuring strong magnetic fields on a nanometer scale, e.g. on a hard disk write/read head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019211271A (ja) | 2019-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7066531B2 (ja) | 探針製造装置、及び方法 | |
US9778329B2 (en) | Integrated optical nanoscale probe measurement of electric fields from electric charges in electronic devices | |
US9978407B2 (en) | Integrated optical nanoscale probe | |
Schwarzkopf et al. | Imaging spatial correlations of Rydberg excitations in cold atom clouds | |
Boldin et al. | Measuring anomalous heating in a planar ion trap with variable ion-surface separation | |
CN108122725B (zh) | 时间分辨的带电粒子显微术 | |
JP3509267B2 (ja) | イオントラップ質量分析方法および装置 | |
JP6437020B2 (ja) | 荷電粒子顕微鏡を使用する方法及び荷電粒子顕微鏡 | |
CN109342548B (zh) | 载流子浓度的测量方法及系统 | |
EP3047502A1 (en) | Non-invasive charged particle beam monitor | |
Ermer et al. | Interaction of wide band gap single crystals with 248 nm excimer laser radiation. V. The role of photoelectronic processes in the formation of a fluorescent plume from MgO | |
Bydder et al. | A relaxation method for determining state of equilibrium and tempera-ture ratio Te/Tg in an argon ICPT | |
Povilus et al. | Electron plasmas cooled by cyclotron-cavity resonance | |
Pezzagna et al. | High-resolution ion implantation from keV to MeV | |
JP6781616B2 (ja) | アトムプローブ分析システムおよびアトムプローブ分析方法 | |
Dunaevsky et al. | Measuring the plasma density of a ferroelectric plasma source in an expanding plasma | |
Esslinger et al. | Imaging an atomic beam in two dimensions | |
Kasper | Engineering of highly coherent silicon vacancy defects in silicon carbide | |
WO2017217847A1 (en) | Method and detector for microscopic measurement by means of a colour center | |
Keller | Spectroscopic characterization of ion motion for an optical clock based on Coulomb crystals | |
US20240304433A1 (en) | Feedback Control Of High-Vaccum Cold-Ion Sources Using Rydberg Atom Spectroscopy | |
US20230314348A1 (en) | Spin-resolved ultrafast electron diffraction | |
김남균 | Investigation of Generalized Bohm Sheath Criterion for Collisional, Magnetized and RF Plasmas | |
Bostanjoglo | Electron microscopy of fast processes | |
Sameed | Laser-Ablated Beryllium Ions for Cold Antihydrogen in ALPHA |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220107 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220427 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7066531 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |