JPS60105152A - 走査型電子顕微鏡 - Google Patents
走査型電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPS60105152A JPS60105152A JP59208253A JP20825384A JPS60105152A JP S60105152 A JPS60105152 A JP S60105152A JP 59208253 A JP59208253 A JP 59208253A JP 20825384 A JP20825384 A JP 20825384A JP S60105152 A JPS60105152 A JP S60105152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron rays
- spin
- frequency
- sample surface
- scanning
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、走査型の電子顕微鏡の改良に関し、特にスピ
ン偏極した一次電子線を試料表面に照射することによっ
て試料表面の物性を調べるようにした走査型電子顕微鏡
の性能向」二に関するものである。
ン偏極した一次電子線を試料表面に照射することによっ
て試料表面の物性を調べるようにした走査型電子顕微鏡
の性能向」二に関するものである。
固体表面にスピン偏極した一次電子線を照４ｊすると、
スピンに依存する相互作用のために、散乱電子線の強度
は固体表面の電子のスピンの向きによって変る（参照：
ｒ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＲｅｖｉｅｗＬｅｔ；ｔｅｒ
ｓＪ Ｖｏｌ、４３．１９７９． ｐ、７２８）。従っ
て、このスピン偏極した一次電子線を固体衣７７ｉｉ上
で走査し、その散乱電子線の強度を輝度信号として画像
表示すれば、固体表面上の電子スピンの向きの分布を知
ることができる。
スピンに依存する相互作用のために、散乱電子線の強度
は固体表面の電子のスピンの向きによって変る（参照：
ｒ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＲｅｖｉｅｗＬｅｔ；ｔｅｒ
ｓＪ Ｖｏｌ、４３．１９７９． ｐ、７２８）。従っ
て、このスピン偏極した一次電子線を固体衣７７ｉｉ上
で走査し、その散乱電子線の強度を輝度信号として画像
表示すれば、固体表面上の電子スピンの向きの分布を知
ることができる。
ところが、スピンに依存する相互作用は、クーロン相互
作用に比して非シ；（に小さいため、散乱電子線の強度
差は数％以下になり、実際問題としてこの散乱電子線を
輝度信号とするのは不適当である。
作用に比して非シ；（に小さいため、散乱電子線の強度
差は数％以下になり、実際問題としてこの散乱電子線を
輝度信号とするのは不適当である。
発明の目的は、上述した問題点を解消した走査型電子顕
微鏡を提供することにある。
微鏡を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明においては、上述のクー
ロン相互作用による効果を排除して、スピンに依存する
相互作用の蛍果だけを残すために次の手段を構じた。す
なわち、一次組子線を、その強度を変えずにスピン方向
のみを、走査周波数より十分大きい周波数、例えば、少
なくとも１００倍の差を有する周波数で反転する。この
−次組子線を固体表面に照射し、散乱電子線の強度を反
転周波数で同期検出して、これを輝度信号とする。この
ような構成どすることによって、クーロン相互作用によ
る効果を排除してスピンに依存する相互作用の効果のみ
を取り入れることができ、十分な分解能を有する表示画
像を１）ることができる。
ロン相互作用による効果を排除して、スピンに依存する
相互作用の蛍果だけを残すために次の手段を構じた。す
なわち、一次組子線を、その強度を変えずにスピン方向
のみを、走査周波数より十分大きい周波数、例えば、少
なくとも１００倍の差を有する周波数で反転する。この
−次組子線を固体表面に照射し、散乱電子線の強度を反
転周波数で同期検出して、これを輝度信号とする。この
ような構成どすることによって、クーロン相互作用によ
る効果を排除してスピンに依存する相互作用の効果のみ
を取り入れることができ、十分な分解能を有する表示画
像を１）ることができる。
以下１図を用いて本発明による走査型電子顕微鏡の構成
及びその動作原理を詳細に説明する。
及びその動作原理を詳細に説明する。
第１図は本発明による走査型電子顕微鏡の基本構成を示
したものである。同図において、■は一次電子線の発生
器であり、２は加速レンズ、４は収束レンズ、５は偏向
電極群である。そし７て、６は試料表面、７は発振器、
８は口、ツクインアンプ、 ９は表示器、ｌＯは検出２
：（である。この電子−顕微鏡の動作は次のごとくであ
る。
したものである。同図において、■は一次電子線の発生
器であり、２は加速レンズ、４は収束レンズ、５は偏向
電極群である。そし７て、６は試料表面、７は発振器、
８は口、ツクインアンプ、 ９は表示器、ｌＯは検出２
：（である。この電子−顕微鏡の動作は次のごとくであ
る。
発振器７を一次電子線発生器１に接続することによって
、−次組子線３をその強度を変えずに人ピン方向のみを
、走査周波数より一１分人きい周波数で反転させる。こ
の電子線３を加速レンズ２によって加速し、収束レンズ
４によって試料表面６上に収束する。偏向電極群５によ
ってこの電子線３を、試料表面６上で走査し、散乱電子
線１１を検出器１０で検出する。検出器ｌＯからの出力
信号をロックインアンプで同期検波し、その出力を輝度
信号としてディスプレイ９に画像表示する。
、−次組子線３をその強度を変えずに人ピン方向のみを
、走査周波数より一１分人きい周波数で反転させる。こ
の電子線３を加速レンズ２によって加速し、収束レンズ
４によって試料表面６上に収束する。偏向電極群５によ
ってこの電子線３を、試料表面６上で走査し、散乱電子
線１１を検出器１０で検出する。検出器ｌＯからの出力
信号をロックインアンプで同期検波し、その出力を輝度
信号としてディスプレイ９に画像表示する。
−次組子線３のスピン方向の反転同波数を走査周波数の
少なくとも１００倍にとることによって、分解能をより
一層向上させることができる。
少なくとも１００倍にとることによって、分解能をより
一層向上させることができる。
第２図は本発明による走査型電子顕微鏡の一次電子線発
生器１であるスピン偏極電子源の」）、木ｔ＋ｌ’ｉ成
を示したものである。１２は光源、１３は光源からの光
、１４はフィルター、１５は直線偏光子、１６はλ／４
板、１７は光学レンズ、１８は偏向電極、１９は電子レ
ンズ、２０は表面にＣｓ−０多重層を形成したＧａＡｓ
単結晶である。このスピン偏極電子源１の動作は次のご
とくである。
生器１であるスピン偏極電子源の」）、木ｔ＋ｌ’ｉ成
を示したものである。１２は光源、１３は光源からの光
、１４はフィルター、１５は直線偏光子、１６はλ／４
板、１７は光学レンズ、１８は偏向電極、１９は電子レ
ンズ、２０は表面にＣｓ−０多重層を形成したＧａＡｓ
単結晶である。このスピン偏極電子源１の動作は次のご
とくである。
光源１２からの光１３をフィルター■４によって単色化
し直線偏光子］５、λ／４板１６で円偏光にした後、光
学レンズ１７で収束し、Ｃｓ−０多重層をその表面に形
成したＧａＡｓ単結晶２０に照射する。これによって得
られた光電子はスピン偏極しており、これを電子レンズ
１９で収束し。
し直線偏光子］５、λ／４板１６で円偏光にした後、光
学レンズ１７で収束し、Ｃｓ−０多重層をその表面に形
成したＧａＡｓ単結晶２０に照射する。これによって得
られた光電子はスピン偏極しており、これを電子レンズ
１９で収束し。
偏向電極１８によって取り出す。スピンの方向反転は直
線偏光子１５を回転することによって行う。
線偏光子１５を回転することによって行う。
従来、例えば、磁性体の表面の磁区ｍ１ｍは、可視光を
用いた偏光顕微鏡によっていたが、分解能は１μｍ程度
が限界であり、三次元的磁化方向を知ることは不可能で
あった。本発明による走査型電子顕微鏡ではこの分解能
を一桁ヒまわる０、１μｍの分解能を得ることができ、
＆磁区の三次元的磁化方向も知ることができた。また、
本発明による走査型電子顕微鏡を用いてＮｉ単結晶面の
磁区ａｍを行った。その結果、温度を」二げるに従い、
磁区が限りなく小さく分割されていく様子がはっきりと
観察さオした。
用いた偏光顕微鏡によっていたが、分解能は１μｍ程度
が限界であり、三次元的磁化方向を知ることは不可能で
あった。本発明による走査型電子顕微鏡ではこの分解能
を一桁ヒまわる０、１μｍの分解能を得ることができ、
＆磁区の三次元的磁化方向も知ることができた。また、
本発明による走査型電子顕微鏡を用いてＮｉ単結晶面の
磁区ａｍを行った。その結果、温度を」二げるに従い、
磁区が限りなく小さく分割されていく様子がはっきりと
観察さオした。
以上述べた如く、本発明による走査型電子顕微鏡はその
分解能が非常に高く、その結果、微小な表面の変化をも
明確に捉えることが可能となり、その工業的な価値は非
常に高いものである。
分解能が非常に高く、その結果、微小な表面の変化をも
明確に捉えることが可能となり、その工業的な価値は非
常に高いものである。
第１図は本発明による走査型電子顕微鏡の基本的な構成
図、第２図は第１図における一次電子線発生器１の基本
構成図である。 ■・・・−成型子線発生器（スピン偏極電子線）、２・
・・加速レンズ、３・・・−次組子線、４・・・収束レ
ンズ、５・・・偏向電極群、６・・・試料表面、７・・
発振））：；、８・・・ロックインアンプ、９・・・表
示器、１０・・・検出器、１１・・・散乱電子線、１２
・・・光源。 １４・・・フィルター、１５・・・直線偏光子、１６・
・・λ／４板、１７・・・光学レンズ、１８・・・偏向
電極、１９・・電子レンズ、２０・・・表面処理したＧ
ａΔＳ単結晶。 不 １ 図
図、第２図は第１図における一次電子線発生器１の基本
構成図である。 ■・・・−成型子線発生器（スピン偏極電子線）、２・
・・加速レンズ、３・・・−次組子線、４・・・収束レ
ンズ、５・・・偏向電極群、６・・・試料表面、７・・
発振））：；、８・・・ロックインアンプ、９・・・表
示器、１０・・・検出器、１１・・・散乱電子線、１２
・・・光源。 １４・・・フィルター、１５・・・直線偏光子、１６・
・・λ／４板、１７・・・光学レンズ、１８・・・偏向
電極、１９・・電子レンズ、２０・・・表面処理したＧ
ａΔＳ単結晶。 不 １ 図
Claims (1)
- １、 スピンの方向を周期的に反転させた一次電子線を
取り出す手段と、上記−次電子線を試料表面上に収束す
る手段と、上記試料表面上で上記−次電子線を上記スピ
ン反転周波数よりも十分に低い周波数で走査する手段と
、上記−次電子線の照射によって上記試料表面から招・
られる散乱電子線を検出する手段と、−上記検出手段か
らの出力信号を上記スピン反転周波数で同期検波する手
段と、上記同期検波手段からの出カイ詞４輝度信号とす
る表示手段とを具り１１°１してなることを特徴とする
走査型電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208253A JPS60105152A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 走査型電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208253A JPS60105152A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 走査型電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60105152A true JPS60105152A (ja) | 1985-06-10 |
| JPS64783B2 JPS64783B2 (ja) | 1989-01-09 |
Family
ID=16553183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59208253A Granted JPS60105152A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 走査型電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60105152A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639218B2 (en) | 2000-05-02 | 2003-10-28 | Hokkaido University | Electron spin analyzer |
| US6674073B2 (en) | 2000-04-28 | 2004-01-06 | Hokkaido University | Scattering target-holding mechanism and an electron spin analyzer |
| JP2008218063A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Hitachi Ltd | 透過型電子顕微鏡 |
| JP2010003450A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Hitachi Ltd | 走査電子顕微鏡 |
| EP2555222A1 (en) * | 2010-03-29 | 2013-02-06 | National University Corporation Nagoya University | Electron microscope |
| JP2017004774A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 国立大学法人名古屋大学 | 反射電子を検出する走査電子顕微鏡 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101378382B1 (ko) | 2013-10-17 | 2014-03-24 | 주식회사 펩트론 | 무균공정용 초음파 분무장치 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59208253A patent/JPS60105152A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6674073B2 (en) | 2000-04-28 | 2004-01-06 | Hokkaido University | Scattering target-holding mechanism and an electron spin analyzer |
| US6639218B2 (en) | 2000-05-02 | 2003-10-28 | Hokkaido University | Electron spin analyzer |
| JP2008218063A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Hitachi Ltd | 透過型電子顕微鏡 |
| JP2010003450A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Hitachi Ltd | 走査電子顕微鏡 |
| EP2555222A1 (en) * | 2010-03-29 | 2013-02-06 | National University Corporation Nagoya University | Electron microscope |
| EP2555222A4 (en) * | 2010-03-29 | 2014-01-15 | Univ Nagoya Nat Univ Corp | ELECTRON MICROSCOPE |
| US8841615B2 (en) | 2010-03-29 | 2014-09-23 | National University Corporation Nagoya University | Electron microscope |
| JP2017004774A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 国立大学法人名古屋大学 | 反射電子を検出する走査電子顕微鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS64783B2 (ja) | 1989-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lacoste et al. | Contrast enhancement using polarization-modulation scanning near-field optical microscopy (PM-SNOM) | |
| DE3504720C2 (ja) | ||
| US3628012A (en) | Scanning stereoscopic electron microscope | |
| Neudert et al. | Small-amplitude magnetization dynamics in permalloy elements investigated by time-resolved wide-field Kerr microscopy | |
| JPS60105152A (ja) | 走査型電子顕微鏡 | |
| Wittmaack | Successful operation of a scanning ion microscope with quadrupole mass filter | |
| Honjo et al. | Scanning electron microscope studies of planktonic foraminifera | |
| US3268879A (en) | Magneto-optic readout system | |
| Abraham et al. | Role of spin exchange in elastic electron scattering from magnetic surfaces | |
| Kortright et al. | Magnetization imaging using scanning transmission x-ray microscopy | |
| US3488494A (en) | Ion microscope the image of which represents the intensity of secondary radiation as a function of the position of the primary ions causing the radiation | |
| JPH0545304A (ja) | 円偏光ｘ線を用いた磁区観察法及びその装置 | |
| Thiaville et al. | First direct optical observation of Bloch lines in bubble garnets | |
| JP7535664B2 (ja) | スピン偏極走査電子顕微鏡 | |
| Eades | A note concerning electron-diffraction symmetries | |
| JPS6273185A (ja) | スピン検出器 | |
| Cosslett | Scanning Microscopy with Electrons and X-rays | |
| JP2715999B2 (ja) | 多結晶材料の評価方法 | |
| JPH02227655A (ja) | 磁気光学探傷方法及びその装置 | |
| JPH08248141A (ja) | スピン検出器 | |
| JPS5930075A (ja) | 磁区観察装置 | |
| Browning et al. | A novel SEM with spin polarization analysis | |
| JPH02199757A (ja) | 走査トンネル顕微鏡 | |
| Gao et al. | Theoretical and experimental study on the conoscopic interference in uniaxial crystal (Ca0. 28Ba0. 72) x (Sr0. 60Ba0. 40) 1‐xNb2O6 | |
| JPH01258350A (ja) | スピン偏極走査電子顕微鏡 |