JPH09218213A - Method and apparatus for observing considerably minute magnetic domain - Google Patents

Method and apparatus for observing considerably minute magnetic domain

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JPH09218213A
JPH09218213A JP8524296A JP8524296A JPH09218213A JP H09218213 A JPH09218213 A JP H09218213A JP 8524296 A JP8524296 A JP 8524296A JP 8524296 A JP8524296 A JP 8524296A JP H09218213 A JPH09218213 A JP H09218213A
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JP
Japan
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sample
magnetic field
probe
magnetic
magnetization
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Application number
JP8524296A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Bessho
和宏 別所
Hiroshi Iwasaki
洋 岩崎
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH09218213A publication Critical patent/JPH09218213A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dynamically observe a generating state of a magnetic domain and an inverting state of magnetization by observing a considerably small magnetic domain of a sample while a magnetic field is impressed. SOLUTION: A sample stage 21 where a sample 21 is placed is fixed on a piezoelectric element 23. A required external magnetic field is impressed to the sample 12 by a magnetic field-impressing means 20. Coils C1 , C2 of the magnetic field-impressing means 20 are connected to independent power sources S. A supplied current from the power sources is controlled, so that the required magnetic field is impressed to the sample 12. X-, Y-direction scan circuits 25, 26 connected to the piezoelectric element 23 are controlled directly by a microcomputer 29, and a Z-direction driving circuit 87 is controlled by the microcomputer 29 directly and via a feedback circuit 28. A probe 70 and a cantilever 73 scan above the sample 12 while being oscillated by a piezoelectric oscillator 74. At this time, a change of resonating conditions because of the mutual action of a leaking magnetic field by the magnetization of a surface of the sample 12 is detected as an amplitude change or phase change. A magnetic domain is observed in this manner while the magnetic field is impressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、極微小磁区観察方
法と極微小磁区観察装置に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for observing an extremely small magnetic domain and an apparatus for observing an extremely small magnetic domain.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気記録の高密度化および各種磁気デバ
イスの小型化に伴い、数十nmオーダの極めて微小な磁
区を観察する技術が必須となってきている。とりわけ磁
気力顕微鏡いわゆるMFMは、その50nm以下といわ
れる分解能および観察試料作製の容易さにより、近年急
速に普及しつつある。
2. Description of the Related Art With the increase in density of magnetic recording and miniaturization of various magnetic devices, a technique for observing extremely small magnetic domains on the order of several tens nm has become essential. In particular, a magnetic force microscope, so-called MFM, has been rapidly prevailing in recent years due to its resolution of less than 50 nm and the ease of preparing an observation sample.

【0003】また、単なる磁区観察にとどまらず、単磁
区微粒子の磁化反転の観察に磁気力顕微鏡を利用した例
もある(M.Lederman et al.,JAP75,6217(1994);T.Chang
etal.,JAP73,6716(1993)。
There is also an example in which a magnetic force microscope is used not only for observing magnetic domains but also for observing magnetization reversal of single domain fine particles (M. Lederman et al., JAP75, 6217 (1994); T. Chang.
et al., JAP 73,6716 (1993).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような磁気力顕微鏡を利用した磁区観察において、例
えば磁化過程、磁化反転過程等の観察において、外部磁
場の印加がなされる場合、従前においては、一般に磁気
力顕微鏡による観察と、外部磁場の印加とが独立になさ
れていることから、このような観察を行う場合、いづれ
も一旦磁気力顕微鏡の探針を試料表面から遠ざけ、その
上で試料に各強度、方向の磁場を印加し、試料の磁化状
態を変化させた後、再び探針を接近させてMFM観察を
行うというものであり、手順が繁雑である上、試料上の
目標とする部分を決定する際などに大きな困難が生じて
いる。
However, in the magnetic domain observation using the magnetic force microscope as described above, for example, in the observation of the magnetization process, the magnetization reversal process, etc., when an external magnetic field is applied, conventionally, Generally, the observation with a magnetic force microscope and the application of an external magnetic field are performed independently.Therefore, when performing such an observation, first move the probe of the magnetic force microscope away from the sample surface and then place it on the sample. The magnetic field of each intensity and direction is applied to change the magnetization state of the sample, and then the probe is moved closer to perform MFM observation. The procedure is complicated and the target portion on the sample There are great difficulties in making decisions.

【0005】さらに、磁気力顕微鏡における一般的な課
題として、その感度をいかにして向上させるた並びに磁
気力相互作用以外の力の影響、すなわち雑音をいかにし
て取り除くかという2点が挙げられる。これらは当然の
ことながら、上述の磁化過程、磁化反転過程等の観察に
おいても大きな課題である。
Further, two general problems in the magnetic force microscope are how to improve the sensitivity and how to remove the influence of forces other than the magnetic force interaction, that is, noise. As a matter of course, these are major problems in observing the above-mentioned magnetization process, magnetization reversal process, and the like.

【0006】本発明は、このような不都合を解消したM
FM観察に基く極微小磁区観察方法と極微小磁区観察装
置を提供する。
The present invention eliminates such an inconvenience.
Provided are an ultrafine magnetic domain observation method and an ultrafine magnetic domain observation device based on FM observation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による極微小磁区
観察方法においては、被観察試料表面に磁気力顕微鏡M
FMの探針を対向させた状態で、試料に外部磁場を印加
し、この磁化印加による試料表面の極微小磁区の磁化の
変化を磁気力顕微鏡MFMの原理に基いて観察する方法
を採る。
In the ultrafine magnetic domain observation method according to the present invention, the magnetic force microscope M is attached to the surface of the sample to be observed.
An external magnetic field is applied to the sample with the FM probe facing each other, and the change in the magnetization of the extremely small magnetic domains on the sample surface due to this magnetization application is observed based on the principle of the magnetic force microscope MFM.

【0008】また、本発明による極微小磁区観察装置に
おいては、被観察試料の配置部と、試料表面に対向して
配置される磁気力顕微鏡の探針と、この探針が配置され
た状態で、試料に外部磁場を印加する外部磁場印加手段
とを具備し、磁気力顕微鏡の原理に基いて試料表面の極
微小磁区の観察を行う構成とする。
Further, in the ultrafine magnetic domain observation apparatus according to the present invention, the arrangement portion of the sample to be observed, the probe of the magnetic force microscope arranged so as to face the surface of the sample, and the probe in the state where the probe is arranged are arranged. An external magnetic field applying means for applying an external magnetic field to the sample is provided, and the microscopic magnetic domains on the sample surface are observed based on the principle of the magnetic force microscope.

【0009】また、本発明方法および装置において、磁
気力顕微鏡の探針および試料を含む空間を大気圧より低
い圧力に保ったまま、すなわち減圧雰囲気下において上
述したような観察を行う。
Further, in the method and apparatus of the present invention, the observation as described above is performed while the space containing the probe of the magnetic force microscope and the sample is kept at a pressure lower than atmospheric pressure, that is, under a reduced pressure atmosphere.

【0010】本発明においては、上述した方法および装
置により、極微小磁区観察をMFM観察するに当たり、
その被観察試料に磁場を印加しながら、もしくは磁場印
加の後に、被観察試料をそのままの状態で、すなわちこ
の被観察試料を他所に移動するとか、上述した探針の排
除等を行うことなくその観察を行うものであり、このよ
うにしたことから、一旦磁気力顕微鏡探針を試料表面か
ら遠ざけ、その上で試料に各強度、方向の磁場を印加
し、試料の磁化状態を変化させた後、再び探針を接近さ
せてMFM観察を行うという従前の方法における繁雑な
手順を回避でき、特に試料上の目標とする部分の観察を
正確に、したがって外部磁場印加状態におけるもしくは
外部磁場印加後の極微小磁区の観察を正確に行うことが
できるものである。
In the present invention, when performing ultra-fine magnetic domain observation by MFM by the above-described method and apparatus,
While applying a magnetic field to the sample to be observed, or after applying the magnetic field, the sample to be observed is left as it is, that is, the sample to be observed is moved to another place or the probe is removed without performing the above-mentioned operation. This is done by observing the magnetic force microscope tip after moving it away from the sample surface, applying a magnetic field of each strength and direction to the sample, and then changing the magnetization state of the sample. , The complicated procedure in the conventional method of bringing the probe close again to perform the MFM observation can be avoided, and in particular, the observation of a target portion on the sample can be accurately performed, and therefore, in the external magnetic field applied state or after the external magnetic field application. It is possible to accurately observe extremely small magnetic domains.

【0011】さらに、上述したように、磁気力顕微鏡の
探針および試料を含む空間を大気圧より低い圧力に保っ
たまま、すなわち減圧雰囲気下において上述した観察を
行うことにより、著しい感度の向上をはかることができ
る。これは、探針の強制振動における共鳴ピークが空気
抵抗の減少により急峻になるためである。また、減圧雰
囲気下において観察を行うことにより、磁気力相互作用
以外の雑音のうち“エア・ダンピング”と呼ばれるも
の、すなわち探針がその周囲の雰囲気から受ける抵抗の
影響を除去することが可能である。
Further, as described above, the sensitivity is remarkably improved by performing the above-mentioned observation while keeping the space containing the probe of the magnetic force microscope and the sample at a pressure lower than atmospheric pressure, that is, under a reduced pressure atmosphere. You can measure. This is because the resonance peak in the forced vibration of the probe becomes steep due to the decrease in air resistance. Also, by observing in a decompressed atmosphere, it is possible to eliminate the noise called "air damping" out of the noise other than magnetic force interaction, that is, the effect of the resistance that the probe receives from the surrounding atmosphere. is there.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明方法および装置の実施の形
態を説明する。本発明は、基本的には、MFM観察によ
る方法を採るものであるが、この観察において、外部磁
場印加を行う。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the method and apparatus of the present invention will be described. The present invention basically adopts a method based on MFM observation, but in this observation, an external magnetic field is applied.

【0013】図1は、本発明装置の一例の構成図を示
す。この装置は、円筒形を有する圧電素子例えばピエゾ
素子23上に、目的とする観察がなされる試料12、例
えば各種メモリ素子用の磁性体、磁気記録媒体、光磁気
媒体等を構成する試料が配置される試料ステージ21が
固定される。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the device of the present invention. In this apparatus, a sample 12 to be observed as intended, for example, a magnetic substance for various memory elements, a sample constituting a magnetic recording medium, a magneto-optical medium, or the like is arranged on a piezoelectric element having a cylindrical shape, such as a piezo element 23. The sample stage 21 to be fixed is fixed.

【0014】そして、特に本発明装置においては、この
試料ステージ21上に配置された試料12に対して所要
の外部磁場を印加する磁場印加手段20を配置する。こ
の磁場印加手段20は、例えば図2にその概略構成図を
示すように、1対のそれぞれ通電により磁場を発生する
コイルC1 およびC2 が、例えばその各軸心が円筒状ピ
エゾ素子23の軸心Oと直交するように、かつピエゾ素
子23を挟んで対向するように配置されて成る。これら
コイルC1 およびC2 は、共通のもしくはそれぞれ独立
の電源Sに接続され、その通電電流が制御されることに
よって所要の磁場が試料1に印加されるようになされ
る。
In particular, in the apparatus of the present invention, the magnetic field applying means 20 for applying a required external magnetic field to the sample 12 arranged on the sample stage 21 is arranged. In this magnetic field applying means 20, for example, a pair of coils C 1 and C 2 for generating a magnetic field by energization, for example, each axial center of which is a cylindrical piezo element 23, is shown in FIG. It is arranged so as to be orthogonal to the axis O and to face each other with the piezo element 23 interposed therebetween. These coils C 1 and C 2 are connected to a common or independent power source S, and the required magnetic field is applied to the sample 1 by controlling the energizing current.

【0015】この磁場印加手段20において、試料12
に対する磁場の向きを変更することができるようにす
る。このように磁場の向きを変更する方法としては、例
えばこれらコイルC1 およびC2 を、例えばピエゾ素子
23の軸心Oの回りに互いに対向した状態で回動するよ
うに構成とするとか、各コイルC1 およびC2 への通電
電流方向を反転させることによって例えばその磁場の向
きを180°反転させることができる。
In this magnetic field applying means 20, the sample 12
To be able to change the direction of the magnetic field with respect to. As a method of changing the direction of the magnetic field in this manner, for example, the coils C 1 and C 2 may be configured to rotate in a state of facing each other around the axis O of the piezo element 23, or By reversing the direction of the current flowing through the coils C 1 and C 2 , the direction of the magnetic field can be reversed by 180 °, for example.

【0016】また、この外部磁場印加手段20は、例え
ば図3その概略構成図を示すように、1対のコイルC1
およびC2 が、例えばその各軸心が円筒状ピエゾ素子2
3の軸心Oと平行するように、かつピエゾ素子23を挟
んで対向するように配置することもできる。図3で示す
例においては、一方のコイルがピエゾ素子23の外周に
配置した場合であるが、これをピエゾ素子23外に配置
して、これらコイルC 1 およびC2 を、例えばピエゾ素
子23の軸心Oと直交する軸の回りに互いに対向した状
態で回動するよう構成として試料12に印加する磁界の
向きを変更できるようすることもできる。
Further, the external magnetic field applying means 20 is, for example,
For example, as shown in the schematic diagram of FIG.1
And CTwo However, for example, each axis is a cylindrical piezo element 2
The piezo element 23 is sandwiched so as to be parallel to the axis O of 3
Therefore, they can be arranged so as to face each other. Shown in Figure 3
In the example, one coil is attached to the outer circumference of the piezo element 23.
This is the case when it is arranged, but it is arranged outside the piezo element 23.
And these coils C 1And CTwo , For example, piezo element
A state in which they are opposed to each other around an axis orthogonal to the axis O of the child 23.
The magnetic field applied to the sample 12 is configured so as to rotate in a stationary state.
You can also change the orientation.

【0017】上述の磁場印加手段20により、例えば試
料12に対し、例えば数T(テスラ)の磁場印加を容易
に行うことができる。
The magnetic field applying means 20 described above can easily apply a magnetic field of, for example, several T (tesla) to the sample 12, for example.

【0018】一方、試料12に対向して探針70が鉛直
方向に位置して配置される。この探針70は、カンチレ
バー73の先端部に一体に設けられていて、このカンチ
レバー73は、その後端部がピエゾ加振器74のベース
74aに固定されている。
On the other hand, a probe 70 is arranged facing the sample 12 in the vertical direction. The probe 70 is integrally provided at the tip of the cantilever 73, and the rear end of the cantilever 73 is fixed to the base 74 a of the piezoelectric vibrator 74.

【0019】カンチレバー73は、例えばその先端に配
置された探針70と一体にSi等によって構成され、そ
の表面に保磁力の高い例えばCo−Crのスパッタリン
グ膜が被覆されてなる。
The cantilever 73 is made of, for example, Si together with the probe 70 arranged at the tip of the cantilever 73, and its surface is coated with a sputtering film of, for example, Co--Cr having a high coercive force.

【0020】ピエゾ加振器74は、マイクロコンピュー
タによって駆動する周波数シンセサイザ86により、カ
ンチレバー73を上下方向に振動させる。これに伴っ
て、探針70が振動して試料12の表面を叩くようにな
っている。すなわち、この例ではタッピングモードとさ
れている。
The piezo vibrator 74 vibrates the cantilever 73 in the vertical direction by a frequency synthesizer 86 driven by a microcomputer. Along with this, the probe 70 vibrates and hits the surface of the sample 12. That is, in this example, the tapping mode is set.

【0021】探針70の上下方向の振動の振幅は、カン
チレバー73の探針70上部分にレーザ光L1 を照射
し、その反射光L2 の変化によって計測される。レーザ
1 は、レーザ光源81から出射してレンズ82により
カンチレバー73の両面に焦点を結び、その反射光L2
は、2分割ダイオード等によるフォトディテクタ83に
入射し、アナログ電気信号に変換される。そして、この
アナログ電気信号はRMS検出器85Aに入力する。
The amplitude of the vertical vibration of the probe 70 is measured by irradiating the upper portion of the cantilever 73 on the probe 70 with the laser beam L 1 and the change in the reflected light L 2 . The laser L 1 is emitted from the laser light source 81, is focused on both surfaces of the cantilever 73 by the lens 82, and its reflected light L 2
Enters a photodetector 83 such as a two-divided diode and is converted into an analog electric signal. Then, this analog electric signal is input to the RMS detector 85A.

【0022】RMS検出器85Aは、探針70の振動振
幅(変位)のRMS(2乗平均:root-mean-square)を
所望の振幅設定値と比較する装置であり、RMS検出器
85A−マイクロコンピュータ29間にA/D変換器8
5Bが配置され、此処でディジタル信号に変換されてマ
イクロコンピュータ29に入力される。
The RMS detector 85A is a device for comparing the RMS (root-mean-square) of the vibration amplitude (displacement) of the probe 70 with a desired amplitude set value, and the RMS detector 85A-micro A / D converter 8 between the computers 29
5B is arranged, converted into a digital signal here, and input to the microcomputer 29.

【0023】ピエゾ素子23の、軸Oと直交する一方向
のX方向の内周端および外周端はX方向走査回路25に
接続し、軸OおよびY方向と直交するY方向の内周端お
よび外周端はY方向走査回路26に接続し、軸0に平行
すなわちXおよびY方向と直交するZ方向(鉛直方向)
の上下端はZ方向駆動回路87に接続している。ピエゾ
素子23のX方向、Y方向およびZ方向の各回路への接
続端は、対称位置に各々2組ずつ設けられるが、図にお
いては各一方のみが示されている。
The inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the piezo element 23 in the X direction in one direction orthogonal to the axis O are connected to the X direction scanning circuit 25, and the inner peripheral edge in the Y direction orthogonal to the axis O and the Y direction. The outer peripheral edge is connected to the Y-direction scanning circuit 26 and is parallel to the axis 0, that is, the Z direction (vertical direction) orthogonal to the X and Y directions.
The upper and lower ends are connected to the Z-direction drive circuit 87. Two sets of connection ends of the piezo element 23 to each circuit in the X direction, the Y direction, and the Z direction are provided at symmetrical positions, but only one set is shown in the drawing.

【0024】X方向走査回路25およびY方向走査回路
26は、マイクロコンピュータ29に接続し、Z方向駆
動回路87は直接およびフィードバック回路28を経て
マイクロコンピュータ29に接続している。
The X-direction scanning circuit 25 and the Y-direction scanning circuit 26 are connected to the microcomputer 29, and the Z-direction driving circuit 87 is connected to the microcomputer 29 directly and via the feedback circuit 28.

【0025】探針70は、ピエゾ加振器74によって一
定の振動数(カンチレバー73の共振周波数付近(この
例では約70kHz))でZ方向に振動する。このと
き、探針70の先端が振動の最下点に達する前に試料1
2の表面に衝突するようにする。この衝突によって探針
70の振動の振幅が減衰し、この減衰量はフォトディテ
クタ83によって計測することができる。
The probe 70 vibrates in the Z direction at a constant frequency (near the resonance frequency of the cantilever 73 (about 70 kHz in this example)) by the piezoelectric vibrator 74. At this time, before the tip of the probe 70 reaches the lowest point of vibration, the sample 1
2 to collide with the surface. The amplitude of the vibration of the probe 70 is attenuated by this collision, and this attenuation amount can be measured by the photodetector 83.

【0026】この情報は、Z方向駆動回路87にフィー
ドバックされ、探針70の振幅の減衰量が一定になるよ
うにZ方向駆動回路87がピエゾ素子23を駆動して試
料12のZ方向の位置を制御する。これと同時にX方向
走査回路25およびY方向走査回路26が駆動して試料
12をX方向およびY方向に走査する。これらX、Yお
よびZ軸の制御信号をもとに試料12の表面の3次元形
状イメージを陰極線管CRT30Aおよびプリンタ30
Bに描くことができる。
This information is fed back to the Z-direction drive circuit 87, and the Z-direction drive circuit 87 drives the piezo element 23 so that the attenuation amount of the amplitude of the probe 70 becomes constant, and the position of the sample 12 in the Z-direction. To control. At the same time, the X-direction scanning circuit 25 and the Y-direction scanning circuit 26 are driven to scan the sample 12 in the X and Y directions. Based on these X, Y and Z axis control signals, a three-dimensional shape image of the surface of the sample 12 is displayed on the cathode ray tube CRT 30A and the printer 30.
You can draw on B.

【0027】次に、カンチレバー73を試料12から一
定距離だけ上方に遠ざけたのち、フィードバック回路2
8を切り、上記方法によって得たイメージと同じ軌道を
走査せる。このことにより、試料12の形状の影響がM
FM像に混入することを防ぐことができる。探針70お
よびカンチレバー73は、振動しながら、試料12の上
空を走査し、このとき、試料12表面の磁化による漏洩
磁界との相互作用による共振の条件が変化する。この変
化を、振幅もしくは位相の変化として検出することによ
り磁区観察を行う。
Next, the cantilever 73 is moved away from the sample 12 by a certain distance, and then the feedback circuit 2
Cut 8 and scan the same trajectory as the image obtained by the above method. As a result, the influence of the shape of the sample 12 is M
It is possible to prevent mixing in the FM image. The probe 70 and the cantilever 73 scan the sky above the sample 12 while vibrating, and at this time, the resonance condition changes due to the interaction with the leakage magnetic field due to the magnetization of the surface of the sample 12. Magnetic domain observation is performed by detecting this change as a change in amplitude or phase.

【0028】このようにして、試料12の表面の磁区観
察を行う。この観察は、まず磁場印加手段20による試
料12に対する磁場印加を行わない状態、すなわち両コ
イルC1 およびC2 に対する通電がなされない状態でそ
の観察を行い、次に、磁場印加手段20のコイルC1
よびC2 に、電源Sから所要量の通電を行うことによっ
て試料12に所要の向きおよび大きさの磁場を印加しつ
つ、もしくは試料12に所要の向きおよび大きさの磁場
を印加して後にこの磁場印加を停止し、その後に前述し
たと同様の作業によって試料12の表面の磁化状態の観
察を行う。
In this way, the magnetic domains on the surface of the sample 12 are observed. In this observation, first, the magnetic field applying means 20 does not apply a magnetic field to the sample 12, that is, the coils C 1 and C 2 are not energized, and then the coil C of the magnetic field applying means 20 is observed. A magnetic field having a required orientation and magnitude is applied to the sample 12 by applying a required amount of electricity from the power source S to 1 and C 2 , or after applying a magnetic field having a required orientation and magnitude to the sample 12. This magnetic field application is stopped, and thereafter, the magnetization state of the surface of the sample 12 is observed by the same operation as described above.

【0029】この本発明装置および方法によれば、試料
12の極微小磁区観察を行うことができるものである
が、特に本発明によれば、その磁区観察を磁場印加の下
で行うので、単に磁区観察のみならず、例えば磁区発生
状態、磁化反転状態のいわば動的観察を行うことができ
る。また、動的観察のみならず、試料12に対する磁場
の印加前と後の変化を、静的に観察することもできる。
そして、この観察は、磁気力顕微鏡MFM構成における
ピエゾ素子23の配置部に磁場印加手段20を配置し
て、試料12に磁場印加を行うので、試料12を磁場印
加を行う他部に移動させたり、探針70すなわちカンチ
レバー73を排除して磁場印加を行うような作業を回避
できるので、作業の簡易化、取扱の簡便化はもとより、
試料12に対して磁場印加を行って後に、試料12上の
目標とする部分に探針70の位置を改めて設定すること
の必要性が排除されることによって正確な観察、すなわ
ちMFM像の観察が可能となるものである。
According to the apparatus and method of the present invention, it is possible to observe an extremely small magnetic domain of the sample 12. Particularly, according to the present invention, the observation of the magnetic domain is performed under the application of a magnetic field. Not only the magnetic domain observation but also the so-called dynamic observation of the magnetic domain generation state and the magnetization reversal state can be performed. Further, not only the dynamic observation but also the change before and after the magnetic field is applied to the sample 12 can be statically observed.
In this observation, the magnetic field applying means 20 is arranged in the arrangement part of the piezo element 23 in the magnetic force microscope MFM configuration to apply the magnetic field to the sample 12, so that the sample 12 is moved to another part for applying the magnetic field. Since it is possible to avoid the work of removing the probe 70, that is, the cantilever 73 and applying the magnetic field, not only the work and the handling are simplified,
After applying the magnetic field to the sample 12, it is possible to perform accurate observation, that is, to observe the MFM image, by eliminating the need to set the position of the probe 70 again at the target portion on the sample 12. It is possible.

【0030】また、本発明において、磁場印加手段20
のコイルへの通電電流を連続的に変化させながら、上述
のMFM像のコントラストの変化を記録することによ
り、極めて感度の高い磁力計としての機能を持たしめ得
る。そして、これを用いることにより、例えば数百nm
程度の微小な領域例えば孤立した磁性微粒子の磁化曲線
を得ることが可能となる。
Further, in the present invention, the magnetic field applying means 20
By recording the above-mentioned change in the contrast of the MFM image while continuously changing the current passed through the coil, it is possible to have a function as a magnetometer with extremely high sensitivity. And by using this, for example, several hundred nm
It is possible to obtain a magnetization curve of an isolated magnetic fine particle such as a minute region.

【0031】また、上述したように印加磁場を回転でき
るようにするときは、その各方向に関するMFM像の変
化を観察することによって極めて高感度の磁気異方性評
価装置としての機能を奏することができる。
When the applied magnetic field can be rotated as described above, the function as an extremely highly sensitive magnetic anisotropy evaluation apparatus can be obtained by observing the change of the MFM image in each direction. it can.

【0032】上述の構成において、その探針70すなわ
ちカンチレバー73の磁化の大きさおよび向きを予め所
要に設定しておくことにより、磁場印加手段20等によ
る外部磁場による探針70の磁化状態の変更を回避す
る。
In the above-described structure, by setting the magnitude and direction of magnetization of the probe 70, that is, the cantilever 73 in advance, the magnetization state of the probe 70 is changed by the external magnetic field by the magnetic field applying means 20 or the like. To avoid.

【0033】また、探針70の保磁力を大にすることに
より、磁場印加手段20等による外部磁場の影響を回避
できることにより、誤差ないしは誤作動を生じることな
く確実に極微小磁区観察を行うことができ、また、磁場
印加手段20による印加磁場の強さを必要十分に大きく
することができる。
Further, by increasing the coercive force of the probe 70, it is possible to avoid the influence of the external magnetic field by the magnetic field applying means 20 or the like, so that extremely small magnetic domain observation can be performed without causing any error or malfunction. In addition, the strength of the magnetic field applied by the magnetic field applying means 20 can be increased to a necessary and sufficient level.

【0034】あるいは試料12の保磁力に比し、探針7
0の保磁力を大に選定することにより、印加磁場により
上記探針に磁化の変化が生じても試料12の磁化の観察
を不都合なく可能にすることができる。
Alternatively, in comparison with the coercive force of the sample 12, the probe 7
By selecting a large coercive force of 0, it is possible to observe the magnetization of the sample 12 without any inconvenience even if the applied magnetic field causes a change in the magnetization of the probe.

【0035】上述したように、本発明によれば、磁気力
顕微鏡MFMを基本とする極微小磁区観察によること、
磁場印加をしながらその観察を行うことができるので、
孤立した微粒子において、磁場への応答を判断基準とし
て、微粒子の磁性すなわち強磁性、超常磁性、常磁性の
判定が可能となるものである。
As described above, according to the present invention, the observation of extremely small magnetic domains based on the magnetic force microscope MFM is performed.
Because you can observe it while applying a magnetic field,
In the isolated fine particles, it is possible to determine the magnetic properties of the fine particles, that is, ferromagnetism, superparamagnetism, or paramagnetism, using the response to the magnetic field as a criterion.

【0036】図4は、図1および図2で説明した上述し
たような磁場中での磁気力顕微鏡観察を、減圧雰囲気下
において行うための装置を示したものであり、探針およ
び試料を含む空間あるいは顕微鏡装置全体を例えばステ
ンレスよりなる減圧容器90で覆うもである。この減圧
容器90内の排気は、真空ポンプPによってなされ、そ
の真空度は真空計Gによって監視される。Fは、MFM
のコントローラ部との接続用フィードスルーである。
尚、図2において、図1と対応する部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。
FIG. 4 shows an apparatus for performing the magnetic force microscope observation in the magnetic field as described above with reference to FIGS. 1 and 2 under a reduced pressure atmosphere, including a probe and a sample. The space or the entire microscope apparatus is covered with a decompression container 90 made of, for example, stainless steel. The evacuation of the decompression container 90 is performed by the vacuum pump P, and the degree of vacuum is monitored by the vacuum gauge G. F is MFM
Is a feedthrough for connection with the controller section of.
In FIG. 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and duplicate description will be omitted.

【0037】このように、減圧雰囲気とすることにより
感度の向上をはかることができる。次に、このように減
圧雰囲気下において磁気力顕微鏡の感度が上昇する原理
について説明する。磁気力顕微鏡の観察方式としてダイ
ナミックモード、すなわちカンチレバー73を、その共
鳴周波数付近で強制振動させ、外力による共鳴周波数の
変化を検出するという方法が一般的である。
In this way, the reduced pressure atmosphere can improve the sensitivity. Next, the principle of increasing the sensitivity of the magnetic force microscope in such a reduced pressure atmosphere will be described. As a method of observing a magnetic force microscope, it is common to use a dynamic mode, that is, a method in which the cantilever 73 is forcibly vibrated near its resonance frequency and a change in the resonance frequency due to an external force is detected.

【0038】図5にこのカンチレバーの典型的な共鳴曲
線を実線曲線をもって示す。この時の周波数ωにおいて
強制振動させながらその振幅aO をフォトディテクタ8
3により検出する。ここに、例えば磁気双極子相互作用
などの外力が作用すると共鳴周波数が図5の破線図示の
曲線のように変化するため、周波数ωにおける振幅はa
1 に変化する。これを再びフォトディテクタ83により
検出し、共鳴ピークの勾配から共鳴周波数の変化を、さ
らにカンチレバーの運動方程式を解くことにより磁気力
の変化すなわち磁気力の微分を知ることが可能となる。
FIG. 5 shows a typical resonance curve of this cantilever with a solid curve. At this time, the amplitude a O of the photodetector 8 is measured while forcibly vibrating at the frequency ω.
3 to detect. When an external force such as a magnetic dipole interaction acts on the resonance frequency, the resonance frequency changes like the curve shown by the broken line in FIG.
Changes to 1 . This can be detected by the photodetector 83 again, the change in the resonance frequency can be known from the gradient of the resonance peak, and the change in the magnetic force, that is, the derivative of the magnetic force can be known by solving the equation of motion of the cantilever.

【0039】さて、このダイナミックモードのいて測定
感度を支配するものはカンチレバーの共鳴ピークの勾配
であり、この絶対値が大きければ、僅かな磁気力勾配で
も大きな振幅の変化として検出できることになる。すな
わち、測定感度の向上がはかられることになる。ところ
で、この勾配は、Q値(Q=共鳴周波数/共鳴ピークの
半値幅)と正の相関を有する。ここで、カンチレバーの
運動方程式は、下記(数1)のように表せる。
In the dynamic mode, the one that dominates the measurement sensitivity is the gradient of the resonance peak of the cantilever. If this absolute value is large, even a slight magnetic force gradient can be detected as a large amplitude change. That is, the measurement sensitivity can be improved. By the way, this gradient has a positive correlation with the Q value (Q = resonance frequency / half-width of resonance peak). Here, the equation of motion of the cantilever can be expressed as the following (Equation 1).

【0040】[0040]

【数1】 (∂2 z/∂t2 )+κ(∂z/∂t)+ω0 2 z =F0 cos(ωc t)/m (1) ここで、ω0 共鳴周波数、mはカンチレバーの質量、ω
c は強制振動周波数。
[Number 1] (∂ 2 z / ∂t 2) + κ (∂z / ∂t) + ω 0 2 z = F 0 cos (ω c t) / m (1) where, omega 0 resonance frequency, m is the cantilever Mass of, ω
c is the forced vibration frequency.

【0041】この(1)式に、摩擦力あるいは抵抗力の
項を含んでおり、この項に係わる係数κを用いてQ値を
あらわすと、 Q=ω0 /2κ のようになる。つまり、カンチレバー付近の雰囲気圧を
下げて抵抗力を小さくすることでQ値を大きくすること
ができ、したがって測定感度すなわち検出感度は上昇す
る。
The expression (1) includes a term of frictional force or resistance force, and when the Q value is expressed by using the coefficient κ related to this term, Q = ω 0 / 2κ is obtained. That is, the Q value can be increased by lowering the atmospheric pressure near the cantilever and decreasing the resistance, and therefore the measurement sensitivity, that is, the detection sensitivity is increased.

【0042】図6中、曲線6aは大気中で得た共鳴曲線
を示し、同図中曲線6bは、同じカンチレバーを用いて
500mTorrの減圧雰囲気下において得た共鳴曲線を示
す。これら曲線より明らかなように、Q値は約50倍に
増加している。
In FIG. 6, a curve 6a shows a resonance curve obtained in the atmosphere, and a curve 6b in the figure shows a resonance curve obtained by using the same cantilever under a reduced pressure atmosphere of 500 mTorr. As is clear from these curves, the Q value increases about 50 times.

【0043】また、磁気力顕微鏡において、磁気力相互
作用以外の雑音の中に、“エア・ダンピング”と呼ばれ
る、すなわち探針がその周囲の雰囲気から受ける抵抗が
存在する。特に、表面の凹凸の大きなところでは、雰囲
気の動きが複雑になるため、これによるコントラストが
磁気力顕微鏡像に重畳することが多い。しかし、この影
響もカンチレバーを減圧雰囲気下において振動させるこ
とにより、エア・ダンピングの源となる抵抗を小さくす
ることによって解決される。例えば、エア・ダンピング
の影響が大きいと考えられる磁性微粒子(平面上の微小
凸部)などの観察には有効な方法である。
In the magnetic force microscope, noise other than the magnetic force interaction has a resistance called "air damping", that is, a resistance that the probe receives from the surrounding atmosphere. In particular, in a place where the surface has large irregularities, the movement of the atmosphere becomes complicated, so that the resulting contrast is often superimposed on the magnetic force microscope image. However, this effect can also be solved by vibrating the cantilever in a reduced pressure atmosphere to reduce the resistance that is the source of air damping. For example, it is an effective method for observing magnetic fine particles (fine projections on a plane) which are considered to be greatly affected by air damping.

【0044】この磁性微粒子を観察する例を示す。図7
は、この磁性微粒子の原子間力顕微鏡によるディスプレ
イ上の画像の写真で、この場合、高さ60nm、直径3
00nmの2つの粒子の観察写真で2つのスポットが観
察されている。これに対し、本発明による磁気力顕微鏡
装置において大気圧以下の500mTorrの減圧下で図8
Aに示すように、探針70に一定方向の磁界を印加して
磁性微粒子の観察を行ったところ、図8Bの画像が得ら
れた。また、図9Aに示すように、図8とは逆向きの磁
界を探針70に印加して磁性微粒子の観察を行ったとこ
ろ、図9Bの画像が得られた。図8Bと図9Bに示すよ
うに、2つのスポットに対応して明暗が観察され、ま
た、図8Bと図9Bとを比較して明らかなように、両者
の画像はその明暗が反転していてその磁化の向きが反転
いていることがわかる。因みに、この例において、大気
圧下で同様の測定を行ったところ、図8Bおよび図9B
でみられるような鮮明な画像は得られなかった。これに
比し、図8および図9において、すぐれた磁化の反転の
画像が観察できたのは、減圧によって磁気力以外の力の
影響が除去されたことによる。
An example of observing the magnetic fine particles will be shown. Figure 7
Is a photograph of an image of the magnetic fine particles on a display by an atomic force microscope. In this case, the height is 60 nm and the diameter is 3
Two spots are observed in the observation photograph of two particles of 00 nm. On the other hand, in the magnetic force microscope apparatus according to the present invention, under the reduced pressure of 500 mTorr which is lower than the atmospheric pressure,
As shown in A, when a magnetic field in a fixed direction was applied to the probe 70 to observe the magnetic fine particles, the image of FIG. 8B was obtained. As shown in FIG. 9A, when a magnetic field in the opposite direction to that of FIG. 8 was applied to the probe 70 to observe the magnetic fine particles, the image of FIG. 9B was obtained. As shown in FIGS. 8B and 9B, light and dark are observed corresponding to the two spots, and as is clear by comparing FIGS. 8B and 9B, the light and dark are reversed in both images. It can be seen that the magnetization direction is reversed. By the way, in this example, when the same measurement was performed under atmospheric pressure, the results shown in FIGS. 8B and 9B were obtained.
It was not possible to obtain a clear image as seen in. In contrast to this, in FIGS. 8 and 9, the excellent magnetization reversal images could be observed because the influence of forces other than the magnetic force was removed by the reduced pressure.

【0045】また、図10は、大気中および500mTo
rrの減圧下において観察を行い、そのコントラストから
計算したシグナル(signal) とノイズ(noise) に関する
“力の微分”すなわち力の勾配を示すものである。この
シグナルは、観察画像のスポット部分付近の明瞭なコン
トラストについて、またノイズはスポット部分の周囲の
バックグラウンドから計算したものである。ここで、減
圧下による場合、シグナルのレベルの低下が見られる
が、これはエア・ダンピング除去によるものであるが、
同時にノイズに関しては、さらに大きく低下しているこ
とから、大気圧下による場合に比し、減圧下による場合
は、S/Nおよび検出感度は大きく向上していることが
分かる。
Further, FIG. 10 shows the atmospheric pressure and 500 mTo.
Observation is performed under a reduced pressure of rr, and the "force derivative", that is, the force gradient with respect to the signal and noise calculated from the contrast is shown. This signal was calculated for the clear contrast near the spot of the observed image, and the noise was calculated from the background around the spot. Here, under the reduced pressure, there is a decrease in the signal level, which is due to the removal of air damping.
At the same time, since the noise is further reduced, it can be seen that the S / N and the detection sensitivity are greatly improved under the reduced pressure as compared with the case under the atmospheric pressure.

【0046】また、上述したように、減圧雰囲気中での
観察を行う場合、観察試料の観察時における酸化等の汚
染も回避できるという利点がある。
Further, as described above, when performing observation in a reduced pressure atmosphere, there is an advantage that contamination such as oxidation during observation of the observation sample can be avoided.

【0047】尚、上述したダイナミックモードによる観
察は、共鳴周波数の変化による振動振幅の変化だけでな
く、振動の位相の変化を検出する方法も可能である。
The observation in the dynamic mode described above can be performed by a method of detecting not only the change of the vibration amplitude due to the change of the resonance frequency but also the change of the vibration phase.

【0048】また、図4に示した例では、外部磁場印加
手段、すなわち上述の例ではコイルC1 およびC2 を、
減圧容器90外に配置した場合であるが、この外部磁場
印加手段、すなわちコイルC1 およびC2 を、減圧容器
90内に配置することもできる。すなわち、上述の磁区
観察に先立って短時間のパルス的磁場印加を行う場合に
は、減圧容器90が導電性を有する場合、外部からの磁
場印加による誘導電流によって磁場の遮蔽効果が発生す
ることから、特に、この場合には有効に試料に磁場印加
がなされるように減圧容器90内に外部磁場印加手段、
例えばコイルC 1 およびC2 を配置することが望まし
い。また、外部磁場印加手段においては、強い磁場を発
生させることができるように、磁場発生のコイルC1
よびC2 内に磁心が配置された構成とするこもできるな
ど、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、種
々の変形変更を行うことができる。
In the example shown in FIG. 4, the external magnetic field is applied.
Means, coil C in the example above1And CTwo To
This is the case where the external magnetic field is placed outside the decompression container 90.
Applying means, namely coil C1And CTwo A vacuum container
It can also be placed within 90. That is, the above-mentioned magnetic domains
When applying a pulsed magnetic field for a short time prior to observation
When the decompression container 90 has conductivity, it is
The magnetic field shielding effect is generated by the induced current due to the applied field.
Therefore, especially in this case, the magnetic field is effectively applied to the sample.
External magnetic field applying means in the decompression container 90 so that
For example coil C 1And CTwo Want to place
Yes. In addition, the external magnetic field applying means generates a strong magnetic field.
A coil C for generating a magnetic field so that it can be generated1You
And CTwo It is also possible to have a structure in which the magnetic core is arranged.
However, the present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications can be made.

【0049】[0049]

【発明の効果】上述したように本発明によれば、被観察
試料の極微小磁区観察を磁場印加の下で行うので、単に
磁区観察のみならず、例えば磁区発生状態、磁化反転状
態のいわば動的観察を行うことができる。また、このよ
うな動的観察のみならず、試料に対する磁場の印加前と
後の変化を、静的に観察することもできる。そして、こ
の観察は、磁気力顕微鏡MFM構成におけるピエゾ素子
の配置部に磁場印加手段を配置して、試料に磁場印加を
行うので、試料を磁場印加を行う他部に移動させたり、
探針すなわちカンチレバーを排除して磁場印加を行うよ
うな作業を回避できるので、作業の簡易化、取扱の簡便
化はもとより、試料に対して磁場印加を行って後に、試
料12上の目標とする部分に探針の位置を改めて設定す
ることの必要性が排除されることによって正確な観察が
可能となるものである。
As described above, according to the present invention, the observation of the microscopic magnetic domain of the sample to be observed is performed under the application of a magnetic field, so that not only the magnetic domain observation but also the magnetic domain generation state and the magnetization reversal state Observations can be made. In addition to such dynamic observation, it is possible to statically observe changes before and after applying a magnetic field to the sample. In this observation, the magnetic field applying means is arranged in the arrangement part of the piezo element in the magnetic force microscope MFM configuration to apply the magnetic field to the sample, so that the sample is moved to another part for applying the magnetic field,
Since it is possible to avoid the work of removing the probe, that is, the cantilever and applying the magnetic field, not only the work is simplified and the handling is simplified, but also the magnetic field is applied to the sample and then the target is set on the sample 12. By eliminating the need to set the position of the probe again on the part, accurate observation becomes possible.

【0050】さらに、この観察において、大気以下の減
圧下で行うことにより、S/Nおよび検出感度の向上を
はかることができ、また試料の汚染を効果的に回避でき
る効果を奏することができる。
Further, in this observation, the S / N and the detection sensitivity can be improved and the contamination of the sample can be effectively avoided by conducting the observation under reduced pressure below the atmosphere.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による極微小磁区観察装置の一例の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an example of an extremely small magnetic domain observation apparatus according to the present invention.

【図2】本発明装置の磁場印加手段の一例を示す要部の
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of an essential part showing an example of a magnetic field applying means of the device of the present invention.

【図3】本発明装置の磁場印加手段の他の例を示す要部
の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of an essential part showing another example of the magnetic field applying means of the device of the present invention.

【図4】本発明による極微小磁区観察装置の一例の構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an example of an extremely small magnetic domain observation apparatus according to the present invention.

【図5】極微小磁区観察装置におけるカンチレバーの共
鳴曲線図である。
FIG. 5 is a resonance curve diagram of a cantilever in an ultra-small magnetic domain observation apparatus.

【図6】本発明による極微小磁区観察装置におけるカン
チレバーの共鳴曲線図である。
FIG. 6 is a resonance curve diagram of a cantilever in the ultra-small magnetic domain observation apparatus according to the present invention.

【図7】コバルト微粒子の原子間力顕微鏡のディスプレ
イ上に表示した中間調画像である。
FIG. 7 is a halftone image displayed on the display of an atomic force microscope of cobalt fine particles.

【図8】探針の磁化の向きを一方向に設定した後のコバ
ルト微粒子の磁気力顕微鏡のディスプレイ上に表示した
中間調画像である。
FIG. 8 is a halftone image displayed on the display of a magnetic force microscope of cobalt fine particles after setting the magnetization direction of the probe to one direction.

【図9】探針の磁化の向きを図8の場合と逆向きの一方
向に設定した後のコバルト微粒子の磁気力顕微鏡のディ
スプレイ上に表示した中間調画像である。
9 is a halftone image displayed on the display of a magnetic force microscope of cobalt fine particles after the direction of magnetization of the probe was set to one direction opposite to the case of FIG. 8.

【図10】大気中と減圧中での信号とノイズに関する力
の勾配を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a force gradient related to a signal and noise in the atmosphere and under reduced pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 試料、20 磁場印加手段、21 試料ステー
ジ、C1 ,C2 コイル、23 ピエゾ素子、70 探
針、73 カンチレバー、90 減圧容器、P真空ポン
プ、G 真空計
12 sample, 20 magnetic field applying means, 21 sample stage, C 1 and C 2 coils, 23 piezo element, 70 probe, 73 cantilever, 90 decompression container, P vacuum pump, G vacuum gauge

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被観察試料表面に磁気力顕微鏡の探針を
対向させた状態で、上記試料に外部磁場を印加し、該外
部磁場印加による上記試料表面の極微小磁区の磁化の変
化を磁気力顕微鏡の原理に基いて観察することを特徴と
する極微小磁区観察方法。
1. An external magnetic field is applied to the sample with a probe of a magnetic force microscope facing the surface of the sample to be observed, and a change in magnetization of an extremely small magnetic domain on the sample surface due to the application of the external magnetic field is changed. A method for observing extremely small magnetic domains, characterized by observing based on the principle of a force microscope.
【請求項2】 被観察試料の配置部と、 上記試料表面に対向して配置される磁気力顕微鏡の探針
と、 該探針が配置された状態で、上記試料に外部磁場を印加
する外部磁場印加手段とを具備し、 磁気力顕微鏡の原理に基いて上記試料表面の極微小磁区
の観察を行うことを特徴とする極微小磁区観察装置。
2. An arrangement part for a sample to be observed, a probe of a magnetic force microscope arranged so as to face the surface of the sample, and an external magnetic field applied to the sample with the probe arranged. An ultrafine magnetic domain observation apparatus comprising: a magnetic field applying means for observing the ultrafine magnetic domains on the surface of the sample based on the principle of a magnetic force microscope.
【請求項3】 上記試料に対する上記外部磁場の強度、
向きの少なくともいづれか一方を変化させ、これに伴う
磁化の大きさの変化過程を観察することを特徴とする請
求項1に記載の極微小磁区観察方法。
3. The strength of the external magnetic field with respect to the sample,
2. The method for observing a very small magnetic domain according to claim 1, wherein at least one of the directions is changed, and a change process of the magnitude of the magnetization accompanied with the change is observed.
【請求項4】 上記試料に対する上記外部磁場の強度を
変化させ、これに伴う磁化の大きさの変化を記録して高
感度磁力計として機能させることを特徴とする請求項1
に記載の極微小磁区観察方法。
4. The high-sensitivity magnetometer is characterized by changing the intensity of the external magnetic field with respect to the sample and recording the change in the magnitude of the magnetization associated with the change.
The method for observing extremely small magnetic domains according to.
【請求項5】 上記試料に対する上記外部磁場の向きを
変化させ、これに伴う磁化の大きさの変化を記録する高
感度磁気異方性評価装置として機能させることを特徴と
する請求項2に記載の極微小磁区観察装置。
5. The device according to claim 2, which functions as a high-sensitivity magnetic anisotropy evaluation apparatus that changes the direction of the external magnetic field with respect to the sample and records the change in the magnitude of the magnetization accompanying it. Ultra-small magnetic domain observation device.
【請求項6】 上記探針の磁化の大きさおよび向きを予
め設定し、上記外部磁場を上記探針の磁化状態を変更す
ることのないように印加することを特徴とする請求項2
に記載の極微小磁区観察装置。
6. The magnitude and direction of magnetization of the probe are set in advance, and the external magnetic field is applied so as not to change the magnetization state of the probe.
The ultra-small magnetic domain observation apparatus described in [3].
【請求項7】 上記探針が高保磁力を有し、印加磁場を
大に選定することができるようにしたことを特徴とする
請求項2に記載の極微小磁区観察装置。
7. The ultra-small magnetic domain observation apparatus according to claim 2, wherein the probe has a high coercive force so that the applied magnetic field can be selected largely.
【請求項8】 上記探針と上記試料の保磁力を異ならし
めて上記印加磁場により上記探針に磁化の変化が生じて
も上記試料の磁化の観察を可能にしたことを特徴とする
請求項2に記載の極微小磁区観察装置。
8. The magnetization of the sample can be observed even when the coercive force of the probe and the sample are made different so that the magnetization of the probe changes due to the applied magnetic field. The ultra-small magnetic domain observation apparatus described in [3].
【請求項9】 上記探針と上記試料とを含む空間を大気
圧より低い圧力に保ったまま、かつ磁場を印加しながら
観察を行うことを特徴とする請求項1に記載の極微小磁
区観察方法。
9. The microscopic domain observation according to claim 1, wherein observation is performed while a space containing the probe and the sample is kept at a pressure lower than atmospheric pressure and a magnetic field is applied. Method.
【請求項10】 上記探針と上記試料とを含む空間を大
気圧より低い圧力に保ったまま、かつ磁場を印加しなが
ら観察を行うことを特徴とする請求項2に記載の極微小
磁区観察装置。
10. The observation of an extremely small magnetic domain according to claim 2, wherein observation is performed while a space containing the probe and the sample is kept at a pressure lower than atmospheric pressure and a magnetic field is applied. apparatus.
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