JPS60111978A - 磁気モ−メント測定方法 - Google Patents
磁気モ−メント測定方法Info
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- JPS60111978A JPS60111978A JP21957183A JP21957183A JPS60111978A JP S60111978 A JPS60111978 A JP S60111978A JP 21957183 A JP21957183 A JP 21957183A JP 21957183 A JP21957183 A JP 21957183A JP S60111978 A JPS60111978 A JP S60111978A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- light
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- magnetic moment
- polarizer
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/032—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using magneto-optic devices, e.g. Faraday or Cotton-Mouton effect
- G01R33/0322—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using magneto-optic devices, e.g. Faraday or Cotton-Mouton effect using the Faraday or Voigt effect
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (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】
本発明は、１個の対物レンズを用いて磁性体上の微小領
域における磁気モーメントを測定することを目的とした
磁気モーメント測定方法に関するものである。
域における磁気モーメントを測定することを目的とした
磁気モーメント測定方法に関するものである。
第１図れ、光を利用して磁性体内の磁気モーメントを測
定する従来装置の原理的構成を示すものであって、光源
１．偏光子２．対物レンズ３ａ、３ｂ、検光子５．光検
出器６から構成され、偏光子２を出た直線偏光ビーム７
は、対物レンズ３ａにおいて磁性体４上に集光されると
ともに、集光された直線偏光ビーム７が磁性体４を反射
する時、光ビーム７の偏光面が回転し、楕円偏光ビーム
８となる。磁性体４から反射した楕円偏光ビーム８は拡
散ビームとなっているので、対物レンズ３ｂにおいて平
行ビーム９にかえられる。したがって偏光子２．検光子
５をクロスニコル状態に設定すれば、磁性体４の磁気モ
ーメントの変化が楕円偏光ビーム８の磁気光回転角に対
応し、光検出器６に入る光ビーム１０の光強度が変化す
る。光ビーム１０の光強度は、磁性体４の磁気モーメン
トに比例するとともに光検出器６の出力電気イ「号振幅
と光ビーム１０の光強度り比例しておシ、光検出器６の
出力電気信号振幅を測定することによシ磁性体４の磁気
モーメントが測定できる。しかしなが定するためＫは、
高倍率対物レンズを２個使用しなけれにならず（３２ａ
３ｂ）％従来、この種装置では、対物レンズの倍率を
上げると焦点距離が短くなって試料面に対物レンズを近
づけることが困難になシ高空間分解能を有する磁気モー
メントの測定ができないという欠点があった。
定する従来装置の原理的構成を示すものであって、光源
１．偏光子２．対物レンズ３ａ、３ｂ、検光子５．光検
出器６から構成され、偏光子２を出た直線偏光ビーム７
は、対物レンズ３ａにおいて磁性体４上に集光されると
ともに、集光された直線偏光ビーム７が磁性体４を反射
する時、光ビーム７の偏光面が回転し、楕円偏光ビーム
８となる。磁性体４から反射した楕円偏光ビーム８は拡
散ビームとなっているので、対物レンズ３ｂにおいて平
行ビーム９にかえられる。したがって偏光子２．検光子
５をクロスニコル状態に設定すれば、磁性体４の磁気モ
ーメントの変化が楕円偏光ビーム８の磁気光回転角に対
応し、光検出器６に入る光ビーム１０の光強度が変化す
る。光ビーム１０の光強度は、磁性体４の磁気モーメン
トに比例するとともに光検出器６の出力電気イ「号振幅
と光ビーム１０の光強度り比例しておシ、光検出器６の
出力電気信号振幅を測定することによシ磁性体４の磁気
モーメントが測定できる。しかしなが定するためＫは、
高倍率対物レンズを２個使用しなけれにならず（３２ａ
３ｂ）％従来、この種装置では、対物レンズの倍率を
上げると焦点距離が短くなって試料面に対物レンズを近
づけることが困難になシ高空間分解能を有する磁気モー
メントの測定ができないという欠点があった。
本発明は、かかる欠点を解決するため、１個の対物レン
ズを用いて高空間分解能を有する磁気モーメント測定方
法を提供せんとするものであって、以下、図面に示す実
Ａｆｊ例に基づいて詳細に説明する。
ズを用いて高空間分解能を有する磁気モーメント測定方
法を提供せんとするものであって、以下、図面に示す実
Ａｆｊ例に基づいて詳細に説明する。
第２図は、本発明に係るδ＋１１定方法を示す原理構成
図でありて、光源１１．偏光子１２．ハーフミラ−２１
，対物レンズ１３．検光子１５゜光検出器１６から構成
される。これを作動するにあたっては、対物レンズ１３
の端部に４腺偏光ビーム１７を入射せしめ、磁性体１４
の表面に集光せしめる。磁性体１４から反射した楕円偏
光ビーム１８を対物レンズ１３の前記端部に対し中心対
称をなす他端に再び入射せしめ、平行ビーム１９とする
とともに１平行ビーム１９をハーフミラ−２１において
光路を変更せしめ、検光子１５を通過させ、光検出器１
６において光ビーム２０の光強度を電気信号振幅として
測定する。したがって、偏光子１２と検光子１５をクロ
スニコルの状態としておけば、磁性体１４の磁気モーメ
ント変化が光ビーム２ｏの光強度変化として現われ、さ
らに光ビーム２ｏの光強度変化は光検出器１６の電気信
号振幅の変化としてＷ、われるから、磁性体１４の磁気
モーメントを光検出器１６の電気信号振幅として測定す
ることができる訳である。
図でありて、光源１１．偏光子１２．ハーフミラ−２１
，対物レンズ１３．検光子１５゜光検出器１６から構成
される。これを作動するにあたっては、対物レンズ１３
の端部に４腺偏光ビーム１７を入射せしめ、磁性体１４
の表面に集光せしめる。磁性体１４から反射した楕円偏
光ビーム１８を対物レンズ１３の前記端部に対し中心対
称をなす他端に再び入射せしめ、平行ビーム１９とする
とともに１平行ビーム１９をハーフミラ−２１において
光路を変更せしめ、検光子１５を通過させ、光検出器１
６において光ビーム２０の光強度を電気信号振幅として
測定する。したがって、偏光子１２と検光子１５をクロ
スニコルの状態としておけば、磁性体１４の磁気モーメ
ント変化が光ビーム２ｏの光強度変化として現われ、さ
らに光ビーム２ｏの光強度変化は光検出器１６の電気信
号振幅の変化としてＷ、われるから、磁性体１４の磁気
モーメントを光検出器１６の電気信号振幅として測定す
ることができる訳である。
８４’Ｓ １表には対物レンズの倍率に対する焦点距離
と集光ビー、心−ット径が示されるが、光源としてビー
ム径０．６２ｍｍ、波長６３２８Ｘ のＨｅ −Ｎｅレ
ーザーを用いた場合、１００倍の対物レンズを用いれば
集光ビームスポット径は１．１μｍとなる。従来、この
狸の装置では２個の対物レンズを用いるため、高分解能
を有する磁気モーメント測定を行う場合Ｋｉｔ焦点距離
の短い２０倍以上の高倍率対物レンズの使用は困難で集
光ビームスポット径は約５μｍが限界であった。しかし
、本発明においては、対物レンズを磁性体表面にいくら
でも接近させることが可能であシ、集光ビームスポット
径は従来の装置の１以下とすることができ、従って、空
間分解能を約５倍にすることができる。また、よシ短波
長の光源を使用すれば、１μｍ以下の集光ビームスポッ
トを得ることができ、さらに高空間分解能を有する測定
ができる。
と集光ビー、心−ット径が示されるが、光源としてビー
ム径０．６２ｍｍ、波長６３２８Ｘ のＨｅ −Ｎｅレ
ーザーを用いた場合、１００倍の対物レンズを用いれば
集光ビームスポット径は１．１μｍとなる。従来、この
狸の装置では２個の対物レンズを用いるため、高分解能
を有する磁気モーメント測定を行う場合Ｋｉｔ焦点距離
の短い２０倍以上の高倍率対物レンズの使用は困難で集
光ビームスポット径は約５μｍが限界であった。しかし
、本発明においては、対物レンズを磁性体表面にいくら
でも接近させることが可能であシ、集光ビームスポット
径は従来の装置の１以下とすることができ、従って、空
間分解能を約５倍にすることができる。また、よシ短波
長の光源を使用すれば、１μｍ以下の集光ビームスポッ
トを得ることができ、さらに高空間分解能を有する測定
ができる。
表１＝対物レンズの倍率に対する焦点距離と集光ビーム
スポット径以上のように、本発明は、１個の対物レンズ
を用いて高空間分解能を有する磁気モーメント測定を可
能とした点に基本的な着想がある。
スポット径以上のように、本発明は、１個の対物レンズ
を用いて高空間分解能を有する磁気モーメント測定を可
能とした点に基本的な着想がある。
以下、実施例にもとづき具体的に説明する。
第３図は、波長６３２８Ｘ のＨｅ −Ｎｅ ｖ −ブ
ー１１．／２波長板２２．偏光子１２．ＮＤフィルター
２３．ハーフミラ−２１，４０倍の対物レンズ１３．光
パワーメータ２４．補償板２５．微動台２−６．検光子
１５および光検出２：÷・１６から構成される本発明に
用いる測定装置のブロック図であシ、磁性体試料１４表
面への入射光１７の入射角は約４６’ 、 光スポツト
径は約３μｍであシ、第４図ｕ、２０Ｘ２０ｍ、厚さ０
．５ ｍのガラス板１４１，０．２μ厚のパーマロイ膜
１４２，０．５■厚のｔｆ４膜１４３、電流を流すため
の幅１０ａｍ、厚さ０．５μｍの銅ストリツプライン１
４４，０．１四厚のｓｉｏ、膜１４５から成る磁性体試
料１４で、パーマロイ膜１４２．銅膜１４３ ｔ Ｓｘ
０２膜１４５はＲ，Ｆ、スパッタリング法（Ａｒガス圧
、３Ｘ１０ Ｔｏｒｒ、スパッタ電力密度Ｉ Ｗ／、ｌ
）で作製するとともに、膜の加工はＡＺ−１３５０Ｊ
レジスト塗布、露光、現像の後スパッタエツチング法で
行なう一方、パーマロイｇ１４２は幅２０１１ｍ（Ｄも
のと、ｘｏｐｍ。
ー１１．／２波長板２２．偏光子１２．ＮＤフィルター
２３．ハーフミラ−２１，４０倍の対物レンズ１３．光
パワーメータ２４．補償板２５．微動台２−６．検光子
１５および光検出２：÷・１６から構成される本発明に
用いる測定装置のブロック図であシ、磁性体試料１４表
面への入射光１７の入射角は約４６’ 、 光スポツト
径は約３μｍであシ、第４図ｕ、２０Ｘ２０ｍ、厚さ０
．５ ｍのガラス板１４１，０．２μ厚のパーマロイ膜
１４２，０．５■厚のｔｆ４膜１４３、電流を流すため
の幅１０ａｍ、厚さ０．５μｍの銅ストリツプライン１
４４，０．１四厚のｓｉｏ、膜１４５から成る磁性体試
料１４で、パーマロイ膜１４２．銅膜１４３ ｔ Ｓｘ
０２膜１４５はＲ，Ｆ、スパッタリング法（Ａｒガス圧
、３Ｘ１０ Ｔｏｒｒ、スパッタ電力密度Ｉ Ｗ／、ｌ
）で作製するとともに、膜の加工はＡＺ−１３５０Ｊ
レジスト塗布、露光、現像の後スパッタエツチング法で
行なう一方、パーマロイｇ１４２は幅２０１１ｍ（Ｄも
のと、ｘｏｐｍ。
もの２種類作製した。
いま第４図に示す磁性体試料１４を８ｉ１３図に示す磁
気モーメント測定装置の微動台２６に固定し、銅ストリ
ツプライン１４４に２００Ｈ２。
気モーメント測定装置の微動台２６に固定し、銅ストリ
ツプライン１４４に２００Ｈ２。
２０ｍＡ、の正弦波交流電流を流して、磁性体１４に不
拘−交流磁具を印加し、これを長さ方向（Ｚ方向）に移
動させながら光検出器１６の電気信号振幅を測定した。
拘−交流磁具を印加し、これを長さ方向（Ｚ方向）に移
動させながら光検出器１６の電気信号振幅を測定した。
第５図に、この磁性体１４のＺ方向磁気モーメント分布
（光検出器１６の電気信号振幅）のうち磁性体１４の幅
ＷがｌＱｚｚｍのものを（Ｘ ） 、 ２０μ情のもの
を（０）で示した。磁性体１４の磁気光回転角は約０．
１度（光源の波長λ＝６３２８１の場合）である。なお
、ｔＡＩ５図中に扛、絹ストリップライン１４４０発生
するＺ方向の磁界分布（Ｈｅｘ ）および磁性体１４の
磁気モーメント分布の計算結果も次式（三浦、池田：鷺
ヘッド形状と効率に関する一検討Ｉ信学技＠、 ＭＲ’
／ ５−３１よ））を用いて併せて示した。
（光検出器１６の電気信号振幅）のうち磁性体１４の幅
ＷがｌＱｚｚｍのものを（Ｘ ） 、 ２０μ情のもの
を（０）で示した。磁性体１４の磁気光回転角は約０．
１度（光源の波長λ＝６３２８１の場合）である。なお
、ｔＡＩ５図中に扛、絹ストリップライン１４４０発生
するＺ方向の磁界分布（Ｈｅｘ ）および磁性体１４の
磁気モーメント分布の計算結果も次式（三浦、池田：鷺
ヘッド形状と効率に関する一検討Ｉ信学技＠、 ＭＲ’
／ ５−３１よ））を用いて併せて示した。
Ｍ（Ｚ）／Ｍ０中ｃｏｓｈ ＩＺ −ｔａｎｈ ＩＬ
５ｉｎｈ ＩＺこζで、μは磁性体１４の透磁率（μ５
＝２２００ 、μ＝μ、μ５ ｐｅ；真空の透磁率＝４
ｒＸ１０ ）、ｔは磁性膜の厚さく０．５ｐｍ）、ｇは
磁性体１４のギャップ長（０，７μｍ）、Ｌは磁性体１
４の長さく６０μｍ）である。
５ｉｎｈ ＩＺこζで、μは磁性体１４の透磁率（μ５
＝２２００ 、μ＝μ、μ５ ｐｅ；真空の透磁率＝４
ｒＸ１０ ）、ｔは磁性膜の厚さく０．５ｐｍ）、ｇは
磁性体１４のギャップ長（０，７μｍ）、Ｌは磁性体１
４の長さく６０μｍ）である。
これによれば、銅ストリツプラインから離れるに従い磁
気モーメントが単調に減少し、計算結果と良く一致した
。磁性体１４の幅２０μｍのものが１０μｍのものに比
べ、Ｚ＜２０μｍの領域で磁気モーメントがわずかに大
となっているが、これは磁性体１４の幅のちがいによる
形状磁気異方性、磁区構造のちがいによるものと考えら
れる。
気モーメントが単調に減少し、計算結果と良く一致した
。磁性体１４の幅２０μｍのものが１０μｍのものに比
べ、Ｚ＜２０μｍの領域で磁気モーメントがわずかに大
となっているが、これは磁性体１４の幅のちがいによる
形状磁気異方性、磁区構造のちがいによるものと考えら
れる。
以上、図面に示した実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明１ｊ １個の対物レンズを用いた高分解能
を有する磁気モーメント測定法であるから、従来の方法
では困難であった１μｍμｍ下の光スポットによる磁気
モーメントの測定が可能となシ、これによシ、薄膜ヘッ
ド・ＭＲヘッドのへラドコア内磁気モーメント分布、ひ
いて鉱磁気異方性分散の計画も可能となった。
うに、本発明１ｊ １個の対物レンズを用いた高分解能
を有する磁気モーメント測定法であるから、従来の方法
では困難であった１μｍμｍ下の光スポットによる磁気
モーメントの測定が可能となシ、これによシ、薄膜ヘッ
ド・ＭＲヘッドのへラドコア内磁気モーメント分布、ひ
いて鉱磁気異方性分散の計画も可能となった。
第１図は、従来の磁気モーメント測定装置の原理構成図
、第２図れ本発明に月Ｊいる測定製放の原理図、第３Ｎ
は本発明に用いる磁気モーメント側足装置の一婁施例を
示すブロック図、第４図←）（ｂ）鉱、磁気モーメン）
ＩＩＪ定に用いた試料の正面図および右側面図、ｔＲ
５図れ第３図番ζ示した装置で測定した磁性体試料の磁
気モーメント分布を示すグラフである。 図 面 中、 １．１１紘光源、 ２．１２ｔｉ偏光子、 ３ａ、３ｂ、１３は対物レンズ、 ４．１４轄磁性体、 ５．１５ｔｊ：検光子、 ６．１６は光検出器、 ７．１７は直線偏光ビーム、 ８．１８１Ｊ：攬円偏光ビーム、 ９．１９ｔＪ：平行ビーム、 １０．２０紘光ビーム、 ２１社ハーフミラ−である。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 弁理士光石士部 （他１名） 第４図 第５図
、第２図れ本発明に月Ｊいる測定製放の原理図、第３Ｎ
は本発明に用いる磁気モーメント側足装置の一婁施例を
示すブロック図、第４図←）（ｂ）鉱、磁気モーメン）
ＩＩＪ定に用いた試料の正面図および右側面図、ｔＲ
５図れ第３図番ζ示した装置で測定した磁性体試料の磁
気モーメント分布を示すグラフである。 図 面 中、 １．１１紘光源、 ２．１２ｔｉ偏光子、 ３ａ、３ｂ、１３は対物レンズ、 ４．１４轄磁性体、 ５．１５ｔｊ：検光子、 ６．１６は光検出器、 ７．１７は直線偏光ビーム、 ８．１８１Ｊ：攬円偏光ビーム、 ９．１９ｔＪ：平行ビーム、 １０．２０紘光ビーム、 ２１社ハーフミラ−である。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 弁理士光石士部 （他１名） 第４図 第５図
Claims (1)
- 偏光子を出た直線偏光ビームを対物レンズの一端部に入
射せしめるとともに１磁性体上に前記直線偏光ビームを
集光し、前記磁性体の磁気光学効果によシ拷円偏光とな
った反射光を前記対物レンズの一端部忙対し中心対称を
なす他端部に再入射させる一方、光検出器に入る光ビー
ムの光強度を出力電気信号振幅に変換して磁性体の磁気
モーメントを測定することを特徴とする磁気モーメント
測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21957183A JPS60111978A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 磁気モ−メント測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21957183A JPS60111978A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 磁気モ−メント測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60111978A true JPS60111978A (ja) | 1985-06-18 |
Family
ID=16737595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21957183A Pending JPS60111978A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 磁気モ−メント測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60111978A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0665883U (ja) * | 1991-06-19 | 1994-09-16 | 有限会社アスカ電子 | 微小域磁区構造観測装置 |
-
1983
- 1983-11-24 JP JP21957183A patent/JPS60111978A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0665883U (ja) * | 1991-06-19 | 1994-09-16 | 有限会社アスカ電子 | 微小域磁区構造観測装置 |
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