JPH01258350A - スピン偏極走査電子顕微鏡 - Google Patents
スピン偏極走査電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH01258350A JPH01258350A JP63085016A JP8501688A JPH01258350A JP H01258350 A JPH01258350 A JP H01258350A JP 63085016 A JP63085016 A JP 63085016A JP 8501688 A JP8501688 A JP 8501688A JP H01258350 A JPH01258350 A JP H01258350A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- image
- sample
- detector
- spin
- 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
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 5
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 claims description 2
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 abstract description 15
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁区観察用走査電子顕微鏡に係り、特にスピ
ン検出器の出力信号のゼロ点ドリフトに影響されずに磁
区像を得るスピン偏極走査電子顕微鏡に関する。
ン検出器の出力信号のゼロ点ドリフトに影響されずに磁
区像を得るスピン偏極走査電子顕微鏡に関する。
従来のスピン偏極走査顕微鏡としては例えば特願昭５９
−３２３１６号、同６０−２１２３３５号等が知られて
いる。
−３２３１６号、同６０−２１２３３５号等が知られて
いる。
上記従来技術による装置のうち前者はスピン検出器が大
きく、また高価である。後者のスピン検出器は極めて小
型であり、低価格でもあるが、検出器の出力信号のゼロ
点ドリフトが大きく、これが磁化信号を上まわって良質
の磁区像が得られない欠点がある。
きく、また高価である。後者のスピン検出器は極めて小
型であり、低価格でもあるが、検出器の出力信号のゼロ
点ドリフトが大きく、これが磁化信号を上まわって良質
の磁区像が得られない欠点がある。
本発明の目的は上記小型、低価格のスピン検出器を用い
、かつ磁区像に対するスピン検出器のドリフトの影響を
排除して、良質の像を得ることにある。
、かつ磁区像に対するスピン検出器のドリフトの影響を
排除して、良質の像を得ることにある。
上記目的は、電子銃からのプローブ電子線を試料表面上
の微小領域内で周期Ｔの振動運動させ、この振動周期Ｔ
より十分大きい周期で、振動領域よりも十分広い範囲を
走査し、発生２次電子の偏極度をスピン検出器で検出し
、出力信号を上記Ｔの周期で同期検波し、検波出力を画
像信号として像を形成することにより、達成される。
の微小領域内で周期Ｔの振動運動させ、この振動周期Ｔ
より十分大きい周期で、振動領域よりも十分広い範囲を
走査し、発生２次電子の偏極度をスピン検出器で検出し
、出力信号を上記Ｔの周期で同期検波し、検波出力を画
像信号として像を形成することにより、達成される。
上記手法によって得られる像は、従来のスピン偏極走査
電子顕微鏡によって得られる磁区像の空間微分像に相当
し、周期Ｔに比して十分ゆっくりしたドリフトは画像信
号に影響を与えず、磁壁のみがコントラストとして現わ
れる磁区像となる。
電子顕微鏡によって得られる磁区像の空間微分像に相当
し、周期Ｔに比して十分ゆっくりしたドリフトは画像信
号に影響を与えず、磁壁のみがコントラストとして現わ
れる磁区像となる。
また同期検波の性格上、雑音の混入は極めて少なく、Ｓ
／Ｎの高い良質の像が得られる。
／Ｎの高い良質の像が得られる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
ロックインアンプ４の発振器５から得られる周波数ｆの
微小交流正弦波信号と、その交流信号の移相を９０″ず
らせたものを、ＳＥＭ （スキャニング エレクトロン
マイクロスコープ：ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏ
ｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）デイスプレィ１のＸスキャ
ン信号及びＸスキャン信号にそれぞれ重畳させる。
微小交流正弦波信号と、その交流信号の移相を９０″ず
らせたものを、ＳＥＭ （スキャニング エレクトロン
マイクロスコープ：ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏ
ｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）デイスプレィ１のＸスキャ
ン信号及びＸスキャン信号にそれぞれ重畳させる。
このとき、プローブ電子線９は試料面１１上の微小領域
で円運動しながら、その試料面上を走査することになる
。試料１１から放出された２次電子１０の偏極度を、ス
ピン検出器８で検出し、その出力信号を発振器５からの
信号で周期検波して画像信号とすると、スピン検出器８
の出力ドリフトに影響されない磁区像が得られる。
で円運動しながら、その試料面上を走査することになる
。試料１１から放出された２次電子１０の偏極度を、ス
ピン検出器８で検出し、その出力信号を発振器５からの
信号で周期検波して画像信号とすると、スピン検出器８
の出力ドリフトに影響されない磁区像が得られる。
以下第２図を用い、上記方法による画像信号生成過程と
、それによって得られる効果を説明する。
、それによって得られる効果を説明する。
第２図においてＳｉは、ｉスキャン信号に重畳する微小
交流信号、ｔは時間、Ｐｉはスピン検出器によって偏極
ベクトルのｉ成分を検出した場合の出力信号で、ｔとと
もにリニアに増加する出力ドリフトが重畳されたもの、
Ｉ＋、、はＰｌをＳ、で同期検波した出力信号であり、
これが磁区像形成の画像信号となる。Ａはプローブ電子
線の微小円運動が磁壁を含まない場合で、Ｉ慮ｇ４は常
に零となる。Ｂは円運動がＸ方向に走る１８０°磁壁を
含む場合であり、■。、ｙのみが正のある値をとり、そ
の他のｌ１Ｉ７は零となる。Ｃは円運動がＸ方向に走る
１８０＠磁壁を含む場合であり、Ｉ ｘ、ｙのみが正の
ある値をとる。いずれのＩｔ、Ｊも同期検波によって、
ドリフトの影響を排除した画像信号となり、この信号を
用いることによって磁壁のみがコントラストとして現わ
れる磁区像を形成することができる。また同期検波に用
いる参照信号の位相と、磁壁のコントラストの強さから
、その磁壁の両側の磁区内に磁化方向を知ることもでき
る。
交流信号、ｔは時間、Ｐｉはスピン検出器によって偏極
ベクトルのｉ成分を検出した場合の出力信号で、ｔとと
もにリニアに増加する出力ドリフトが重畳されたもの、
Ｉ＋、、はＰｌをＳ、で同期検波した出力信号であり、
これが磁区像形成の画像信号となる。Ａはプローブ電子
線の微小円運動が磁壁を含まない場合で、Ｉ慮ｇ４は常
に零となる。Ｂは円運動がＸ方向に走る１８０°磁壁を
含む場合であり、■。、ｙのみが正のある値をとり、そ
の他のｌ１Ｉ７は零となる。Ｃは円運動がＸ方向に走る
１８０＠磁壁を含む場合であり、Ｉ ｘ、ｙのみが正の
ある値をとる。いずれのＩｔ、Ｊも同期検波によって、
ドリフトの影響を排除した画像信号となり、この信号を
用いることによって磁壁のみがコントラストとして現わ
れる磁区像を形成することができる。また同期検波に用
いる参照信号の位相と、磁壁のコントラストの強さから
、その磁壁の両側の磁区内に磁化方向を知ることもでき
る。
さらに、同期検波の性質上、雑音の混入は極めて少なく
、Ｓ／Ｎの大きい良質の像を得ることができる。
、Ｓ／Ｎの大きい良質の像を得ることができる。
以上のように本発明によれば、同期検波によってドリフ
トの影響を排除した、しかもＳ／Ｎの高い画像信号が得
られ、この信号を用いることによって磁壁のみをコント
ラストとして現わす明瞭な磁区像が形成される。また前
述の如く、参照信号の位相とコントラスト強度から磁区
内の磁化方向を知ることも容易である。
トの影響を排除した、しかもＳ／Ｎの高い画像信号が得
られ、この信号を用いることによって磁壁のみをコント
ラストとして現わす明瞭な磁区像が形成される。また前
述の如く、参照信号の位相とコントラスト強度から磁区
内の磁化方向を知ることも容易である。
第１図は、本発明の一実施例の基本構成図、第２図は、
画像信号生成過程を示すタイムチャートである。 １・・・ＳＥＭデイスプレィ、２・・・スキャン回路、
３・・・ＣＲＴデイスプレィ、４・・・ロックインアン
プ、５・・・発振器、６・・・同期検波器、７・・・電
子銃、８・・・スピン検出器、９・・・プローブ電子線
、１０・・・２次電子、１１ ・・・試料、Ｓ、（ｉ＝
ｘ、ｙ）・・・ｉスキャン信号、Ｐｓ （ｉ＝ｘｔ ｙ
）・・・偏極ベクトルのｉ方向成分を検出したときのス
ピン検出器の出力信号、Ｉｔ＊Ｊ（ｉ、 ｊ＝ｚ、 ｙ
）”’Ｐｔを８４によって同期丼 １ 図 ＼−一χ
画像信号生成過程を示すタイムチャートである。 １・・・ＳＥＭデイスプレィ、２・・・スキャン回路、
３・・・ＣＲＴデイスプレィ、４・・・ロックインアン
プ、５・・・発振器、６・・・同期検波器、７・・・電
子銃、８・・・スピン検出器、９・・・プローブ電子線
、１０・・・２次電子、１１ ・・・試料、Ｓ、（ｉ＝
ｘ、ｙ）・・・ｉスキャン信号、Ｐｓ （ｉ＝ｘｔ ｙ
）・・・偏極ベクトルのｉ方向成分を検出したときのス
ピン検出器の出力信号、Ｉｔ＊Ｊ（ｉ、 ｊ＝ｚ、 ｙ
）”’Ｐｔを８４によって同期丼 １ 図 ＼−一χ
Claims (1)
- １、プローブ電子線を試料表面上の微小領域内で空間的
に周期Ｔで振動させる手段と、この振動電子線をＴより
十分大きい周期で、振動領域よりも十分広い範囲を走査
する手段と、発生２次電子の偏極度を検出するスピン検
出器と、このスピン検出器の出力信号を上記微小振動の
周期で同期検波する手段と、上記検波出力を画像信号と
して像を形成する手段とを有するスピン偏極走査電子顕
微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085016A JPH01258350A (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | スピン偏極走査電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085016A JPH01258350A (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | スピン偏極走査電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01258350A true JPH01258350A (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=13846944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63085016A Pending JPH01258350A (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | スピン偏極走査電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01258350A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996007868A1 (de) * | 1994-09-10 | 1996-03-14 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Verfahren zum scannen einer probenoberfläche, insbesondere mit rastersondenmikroskopen |
| EP0726566A2 (en) * | 1995-02-13 | 1996-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus that has a position drift detector |
| CN105573011A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-05-11 | 南京大学 | 一种观察周期性极化铌酸锂晶体畴结构的方法 |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP63085016A patent/JPH01258350A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996007868A1 (de) * | 1994-09-10 | 1996-03-14 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Verfahren zum scannen einer probenoberfläche, insbesondere mit rastersondenmikroskopen |
| EP0726566A2 (en) * | 1995-02-13 | 1996-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus that has a position drift detector |
| EP0726566A3 (en) * | 1995-02-13 | 1998-03-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus that has a position drift detector |
| CN105573011A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-05-11 | 南京大学 | 一种观察周期性极化铌酸锂晶体畴结构的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kodera et al. | Dynamic proportional-integral-differential controller for high-speed atomic force microscopy | |
| US7400144B2 (en) | Magnetic resonance force microscope | |
| US6097197A (en) | Scanning probe microscope | |
| US5939715A (en) | Scanning probe microscope | |
| Kim et al. | Eigenmodes of a quartz tuning fork and their application to photoinduced force microscopy | |
| JPH067472B2 (ja) | 走査電子顕微鏡の振動除去システム | |
| JPH01258350A (ja) | スピン偏極走査電子顕微鏡 | |
| US8151368B2 (en) | Dynamic mode AFM apparatus | |
| US7250602B2 (en) | Probe device | |
| US6396261B1 (en) | Scanning AC hall microscope | |
| JPS64783B2 (ja) | ||
| Vinante | Thermal frequency noise in micromechanical resonators due to nonlinear mode coupling | |
| US4845362A (en) | In situ differential imaging and method utilizing a scanning electron microscope | |
| JP5975534B2 (ja) | 直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 | |
| US20100005868A1 (en) | High Resolution Surface Potential Microscope | |
| Jarvis et al. | Alternative method for the activation and measurement of lateral forces using magnetically controlled atomic force microscopy | |
| Hasegawa et al. | Calculation of noise intensity in the frequency demodulation for atomic force microscopy | |
| JP3935350B2 (ja) | 距離制御方法およびそれを用いた走査型プローブ顕微鏡 | |
| JPH06308180A (ja) | 表面電位計及び形状測定器 | |
| JP2002286617A (ja) | 三次元分極計測用の走査型非線形誘電率顕微鏡 | |
| JP3216093B2 (ja) | 走査形プローブ顕微鏡 | |
| JP2001116679A (ja) | 周波数検出装置およびそれを用いた走査型プローブ顕微鏡 | |
| JP3121619B2 (ja) | 走査型トンネル顕微鏡の画像処理方法 | |
| JP2002286613A (ja) | 高周波特性測定装置 | |
| JPH04264342A (ja) | 走査型顕微鏡像測定法 |