KR19980081028A - 교환력 측정 방법 및 교환력을 사용하여 자성을 평가하는 방법 - Google Patents

교환력 측정 방법 및 교환력을 사용하여 자성을 평가하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR19980081028A
KR19980081028A KR1019980011628A KR19980011628A KR19980081028A KR 19980081028 A KR19980081028 A KR 19980081028A KR 1019980011628 A KR1019980011628 A KR 1019980011628A KR 19980011628 A KR19980011628 A KR 19980011628A KR 19980081028 A KR19980081028 A KR 19980081028A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
force
probe
exchange
distance
sample
Prior art date
Application number
KR1019980011628A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100284984B1 (ko
Inventor
무까사고이찌
하야까와가즈노부
스에오까가즈히사
나까무라고지
다즈께유이찌
하세가와히데오
오구찌다미오
Original Assignee
노리히또담보
홋까이도유니버시티
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 노리히또담보, 홋까이도유니버시티 filed Critical 노리히또담보
Publication of KR19980081028A publication Critical patent/KR19980081028A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100284984B1 publication Critical patent/KR100284984B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/02—Multiple-type SPM, i.e. involving more than one SPM techniques
    • G01Q60/08—MFM [Magnetic Force Microscopy] combined with AFM [Atomic Force Microscopy
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
    • G01Q60/32—AC mode
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
    • G01Q60/38—Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/50—MFM [Magnetic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. MFM probes
    • G01Q60/54—Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/30—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE]
    • H01F41/302—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F41/303—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices with exchange coupling adjustment of magnetic film pairs, e.g. interface modifications by reduction, oxidation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
    • Y10S977/852—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe for detection of specific nanostructure sample or nanostructure-related property

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

시료와 프로브 사이의 교환력을 측정하는 방법에 있어서, 시료와 프로브는 전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역 또는 RKKY형 교환 상호 작용 영역내에서 일정 거리 이격되어 서로 대향 배치되어 있으며, 시료와 프로브 사이의 상대적 변위가 측정되어, 상기 시료와 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 제1 힘을 측정하여 제1 힘을 구하며, 상기 시료와 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 제2 힘을 측정하여 제2 힘을 구한다. 상기 제1 힘과 제2 힘 사이의 차로서 교환력이 구해진다. 이렇게 측정된 교환력에 기초하여 시료의 자성이 평가될 수 있다.

Description

교환력 측정 방법 및 교환력을 사용하여 자성을 평가하는 방법
본 발명은 시료(specimen) 표면과 이 시료 표면에 매우 근접하여 배치되어 있는 프로브 사이의 교환력(exchange force)을 측정하는 방법 및 이 교환력을 사용하여 시료 표면의 자성을 평가하는 방법에 관한 것이다.
지금까지의, 전자빔을 사용하여 고체 시료를 분석하는 여러 공지된 방법에서는, 분석 척도로서 강도(전자수) 및 운동 에너지가 사용되었다. 다른 조사용 척도는 전자 스핀이다. 전자 스핀에 기초하여 고체 물질의 정밀한 표면 자성을 평가하는 여러가지 방법들이 제안되었다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 원자 분해능으로 각각의 원자들의 자기 모멘트(magnetic moment) 방향을 결정하기 위한 여러 방법들이 제안되었다.
최근의 전자 공학의 진보에 따라, 자기 기록 매체 상의 기록 밀도는 해마다 높아졌다. 도 2는 자기 기록 매체의 진보에 따라 기록 밀도의 변화 및 표면의 자성을 평가하는 다양한 방법을 나타내는 차트이다. 수평축은 그레고리 해(Gregorian year)에서의 시간을 나타내며, 좌측 수직축은 선 기록 밀도(사이클/㎝)를 나타내며, 우측 수직측은 표면 자성을 평가하는 방법의 분해능을 ㎛ 및 ㎚로 나타낸다. 자기 기록은 1900년의 1 ㎜의 파장에서 시작하여 점점 고밀도화되었다. 최근의 하드 디스크의 밀도는 0.16-0.19 ㎛이다. 전자 홀로그래피에 의해, Co-Cr 매체상에서 0.085 ㎛의 자기 비트가 관찰되었다. 표면 자성의 평가 방법의 분해능은 향상되었다. 비터(Bitter) 기술의 분해능은 1 ㎛로부터 0.7 ㎛로 향상되었으며, 커(Kerr) 효과를 이용하는 방법의 분해능은 1 ㎛로부터 0.5 ㎛로 향상되었다. 스핀 편극 주사 전자 현미경(SP-SEM;spin-polarized scanning electron microscopy)의 분해능은 1984년에는 100-200 ㎛로부터 1994년에는 20 ㎚로 향상되었다. 자기력 현미경(MFM)은 1987년에는 10 ㎚의 분해능을 가졌으며, 1988년에는 10 ㎚의 분해능을 가졌다. 전자 홀로그래피는 1991년에는 10 ㎚의 분해능을 가졌으며, 로렌츠(Lorentz) 현미경은 현재 10 ㎚의 분해능을 가지며 가까운 미래에는 0.7 ㎚의 분해능을 가지리라 예상된다.
상술된 바와 같이, 표면 자성의 평가의 분해능은 점점 높아지고 있다. 그러나, 물질의 특성의 기초 연구 또는 공학, 예를 들어 자기 기록에 있어서 고 해상도가 요구된다. 따라서, 원자 분해능으로 고체 표면의 자기 특성을 평가할 수 있는 평가 방법을 개발할 필요가 있다. 본원의 발명자들은 스핀 편극 주사 터널링 현미경(SP-STM;spin-polarized scanning tunneling microscopy)을 제안하였다.
도 3은 SP-STM의 효용을 제공하는 실험 장치를 도시하는 개략도이다. 실제 SP-STM에서, 시료는 자성체로 이루어지며, 프로브는 갈륨 비소(GaAs)로 이루어져 있다. 그러나, 실험 장치에서, 시료는 GaAs로 이루어지며 프로브는 니켈(Ni)로 이루어져 있다. SP-STM의 원리가 조사되는 한 이것은 어떠한 문제점도 발생하지 않는다. 단일 모드의 레이저 다이오드(1)은 파장이 약 830 ㎚이고 최대 출력 전력이 30 ㎽인 선형 편극 광원으로 사용된다. 선형 편극 레이저빔은 렌즈(2)를 사용하여 포켈 셀(pockels cell;3)에 입사된다. 고전압 증폭기(5)를 통해 발진기(4)로부터 포켈 셀(3)에 고전압이 인가된다. 그 후, 여기된 원형 편광 레이저빔이 약 400 Hz의 변조 주파수로 우측 원형 편극 및 좌측 원형 편극으로 변조된다. 이러한 방식으로, 여기 전자의 스핀-편극이 변화된다. 변조된 레이저빔은 반사 미러(6-8), λ/4 파장판(9) 및 렌즈(10)에 의해 여기광으로서 시료(11)에 입사된다. Ni의 결정 와이어로 이루어진 프로브(12)는 시료로부터 프로브로 터널링 전류가 흐를 수 있도록 압전 소자의 제어하에서 시료(11) 표면의 근방으로 접근된다. 발생된 터널링 전류는 제어부(15)에 의해 검출되며, 발진기(4)로부터의 출력 신호와 함께 제어부의 출력 신호가 모니터(16)에 제공된다. 이러한 방식으로, 시료(11)의 표면의 스핀-편극에 의존하는 터널링 전류가 검출된다.
SP-STM에서, 방사 여기에 의해 발생된 터널링 전류가 검출되므로, 절연성의 자성 물질에 인가될 수 없다. 발명자들은 샘플과 프로브 사이의 교환력을 검출할 수 있는 원자력 현미경(AMF)을 제안하였다. 그러한 원자력 현미경이 절연체에 적용될 수 있다. 공지된 원자력 현미경에 있어서, 프로브의 선단을 시료에 접촉시키거나 시료 근방으로 접근시켜, 프로브에 가해지는 힘이 검출된다. 본 발명자들은 프로브와 시료 표면 사이의 교환력을 측정함으로써 시료의 표면 자성을 평가하는 원자력 현미경으로 조사하였다.
공지된 원자력 현미경에서, 프로브의 선단이 시료 표면으로부터 비교적 원거리 떨어져 있는 비접촉 영역에서 또는 프로브의 선단이 시료 표면에 접촉되어 있는 접촉 영역에서 측정이 수행된다. 비접촉 영역에서의 측정에서, 자기 쌍극자들 사이의 자력이 측정된다. 그러나, 이들 힘은 장거리력이므로, 원자 분해능을 실현할 수 없다. 접촉 영역에서의 측정시에, 원자 분해능으로 표면 구조를 평가할 수 있더라도, 프로브 선단이 시료 표면과 접촉하고 시료 표면의 자성에 의해 영향을 받기 때문에 시료와 프로브 사이의 교환력을 측정할 수 없다. 그러므로, 시료 표면의 고유 자성을 정밀한 방식으로 측정할 수 없다.
본 발명의 목적은 프로브와 도전체 또는 절연성 시료 사이의 교환력을 원자 분해능으로 측정하는 신규하고 유용한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시룡료의 자성에 영향을 비치지 않고 원자 분해능으로 시료 표면의 자성을 평가하는 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 자성 시료 표면의 원자 구조를 보여주는 개략도.
도 2는 자성 매체, 선 기록 밀도, 평가 방법 및 분해능의 변천을 나타내는 도면.
도 3은 공지된 스핀-편극 주사 터널링 현미경의 구성을 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 원리를 계산하는데 사용되는 시료 및 프로브를 도시한 개략도.
도 5는 시료 및 프로브의 원자 구조를 모식적으로 도시한 개략도.
도 6은 시료와 프로브 사이에 작용하는 힘의 거리 의존성을 나타낸 그래프.
도 7은 시료의 자기 모멘트의 거리 의존성을 보여주는 그래프.
도 8a 및 8b는 직접 교환 상호 작용 영역 및 RKKY형 상호 작용 영역에서의 전자의 상태를 도시한 개략도.
도 9는 본 발명에 따른 방법에 의해 교환력을 측정하는 장치의 한 실시예를 도시한 개략도.
도 10은 교환력 측정 장치의 다른 실시예를 도시한 개략 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 시료
22 : 스테이지
23 : 레버
24 : 프로브
25a, 25b : 진동자
26 : 발진기
27 : 반사 부재
28 : 레이저 광원
29 : 위치 센서
30 : 진공 용기
31 : 구동 회로
32 : 힘 측정 회로
33 : 연산 회로
34 : 처리 회로
본 발명에 따르면, 각각이 국부적으로 존재하는(localized) 전자를 포함하며, 적어도 하나의 물질이 전도 전자(conduction electron)를 포함하는 2개의 물질들 사이의 교환력을 측정하는 방법에서, 상기 2개의 물질들은 전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 일정 거리 이격되어 서로 대향 배치되어 있으며, 상기 2개의 물질들 사이의 교환력이 측정된다.
본 발명에 따르면, 각각이 국부적으로 존재하는 전자를 포함하며, 적어도 하나의 물질이 전도 전자를 포함하는 2개의 물질들 사이의 교환력을 측정하는 방법은 전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 상기 2개의 물질들을 일정 거리 이격하여 서로 대향 배치하는 단계, 상기 2개의 물질들의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 상기 2개의 물질들 사이의 교환력을 측정하여 제1 힘을 구하는 단계, 상기 2개의 물질들의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행(anti-parallel)한 상태에서 상기 2개의 물질들 사이의 교환력을 측정하여 제2 힘을 구하는 단계, 및 상기 제1 힘과 상기 제2 힘 사이의 차를 상기 2개의 물질들 사이의 교환력으로서 구하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 시료 표면과 프로브 사이의 교환력을 측정하는 방법은 전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 상기 시료 표면과 프로브를 일정 거리 이격하여 서로 대향 배치하는 단계, 상기 시료 표면 및 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 상기 프로브에 작용하는 힘을 측정하여 제1 힘을 구하는 단계, 상기 시료 표면 및 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 상기 프로브에 작용하는 힘을 측정하여 제2 힘을 구하는 단계, 및 상기 제1 힘과 상기 제2 힘 사이의 차를 상기 시료 표면과 상기 프로브 사이의 교환력으로서 구하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 각각이 국부적으로 존재하는 전자를 포함하며, 적어도 하나의 물질이 전도 전자를 포함하는 2개의 물질들 중에서 적어도 하나의 물질의 자성은 공지되어 있을 때 이 두 물질의 자성을 평가하는 방법은 전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 상기 2개의 물질들을 일정 거리 이격하여 서로 대향 배치하는 단계, 상기 2개의 물질들의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 상기 2개의 물질들 사이의 힘을 측정하여 제1 힘을 구하는 단계, 상기 2개의 물질들의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 상기 2개의 물질들 사이의 힘을 측정하여 제2 힘을 구하는 단계, 상기 제1 힘과 상기 제2 힘 사이의 차를 상기 2개의 물질들 사이의 교환력으로서 구하는 단계, 및 상기 2개의 물질들 사이의 상기 교환력에 기초하여 상기 2개의 물질들 중 나머지 물질의 자성을 평가하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 시료와 자성이 공지되어 있는 프로브 사이의 교환력을 측정함으로써 시료의 자성을 평가하는 방법은 전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 상기 시료 표면과 프로브를 일정 거리 이격하여 서로 대향 배치하는 단계, 상기 시료 표면 및 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 상기 프로브에 작용하는 힘을 측정하여 제1 힘을 구하는 단계, 상기 시료 표면 및 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 상기 프로브에 작용하는 힘을 측정하여 제2 힘을 구하는 단계, 상기 제1 힘과 상기 제2 힘 사이의 차를 상기 시료 표면과 상기 프로브 사이의 교환력으로서 구하는 단계, 및 상기 시료 표면과 프로브 사이의 상기 교환력에 기초하여 상기 시료 표면의 자성을 평가하는 단계를 포함한다.
격자 상수 a를 갖는 천이 금속(transition metal)으로 이루어진 시료와 동일한 천이 금속으로 이루어진 프로브 사이의 교환력을 측정하는 경우, 프로브가 시료 표면에 대해 거리 d만큼 이격되게 대향 배치되며, 1.0 ≤ d/a ≤ 1.7 조건이 만족된다.
본 발명에 따른 방법에서, 인접 영역에서 변화되는 시료와 프로브 사이의 거리를 변경시켜 교환력을 여러회 측정하여 복수의 교환력을 구하는 것이 바람직하며, 시료의 자성은 상기 복수의 교환력을 전체적으로 고려함으로써 평가된다.
먼저, 3d 천이 금속인 철로 이루어진 2개의 박막이 인접 접근된 단순 모델을 고려한다. 철 박막들 중 하나의 박막은 시료이며, 다른 한 막은 프로브일 수도 있다. 실제 측정시에, 시료는 박막으로 고려될 수도 있으나, 프로브는 매우 뾰족한 선단을 가지며 박막으로 고려될 수 없다. 그러나, 현미경 관점에서, 프로브는 박막으로 고려될 수도 있다. 2개의 박막 각각은 도 5에 도시된 바와 같이 원자층으로 구성된 구조를 갖는다고 가정하면, 박막의 (001) 면은 거리 d만큼 서로 근접해 있으며 박막의 격자 상수는 (2.83 Å)이다.
좌표의 원점이 2개의 박막들 사이의 중간점으로 설정되면, 제1 박막에서의 제1층의 원자의 위치 x1은 x1(0, 0, d/2)로 표현되고, 제2층의 원자의 위치 x2는 x2(a/2, a/2, d/2+a/2)로 표현되며, 제3층의 원자의 위치 x3는 x3(0, 0, d/2+a)로 표현된다. 유사하게, 제2 박막에서, 제1층의 원자의 위치 x1은 x1(a/2, a/2, -d/2)로 표현되고, 제2층의 원자의 위치 x2는 x2(0, 0, -d/2-a/2)로 표현되며, 제3층의 원자의 위치 x3는 x3(a/2, a/2, -d/2-a)로 표현된다. 표면 완화(surface relaxation)는 고려되지 않는다. 따라서, 격자는 강성(rigid)이라 가정된다.
2개의 박막들 사이의 교환력은 이들 박막의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 얻어진 힘과 박막들의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 얻어진 제2 힘 사이의 차로서 구해질 수 있다. 그러므로, 2개의 박막들 사이의 거리에 대한 이들 제1 힘과 제2 힘의 의존성이 조사된다. 국부 스핀 근사치(local-spin approximation)를 밀도 함수 이론에 사용하는 제1 원리 계산에 의해 구해진다. 계산시에, 전체 포텐셜 선형 이론 평면파(LAPW;linear argumented plane wave)법이 간략화된다. 본 발명자들은 예를 들어, Japanese Journal of Applied Physics, 33권(1994), 69-76 페이지, 및 Physical Review B56(1995), 3218-3321 페이지에서, 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 각 원자들에 가해지는 힘들의 계산 결과를 보고하였다. 실제 교환력을 측정하기 위해, 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 얻어진 힘과 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 얻어진 힘 사이의 차를 구할 필요가 있다.
본 발명에 따르면, 자기 모멘트의 평향 상태에서의 각각의 박막에 가해지는 힘뿐만 아니라, 자기 모멘트의 반평행한 상태에서의 각각의 박막에 가해지는 힘이 상당히 정밀한 방식으로 계산되며, 도 6에 도시된 계산 결과가 얻어질 수 있다. 도 6에서, 수평축은 격자 상수 (d/a)에 의해 표준화된 거리 d를 나타내며, 수직축은 힘 F(10-9N)을 나타낸다. 곡선 FP는 평행한 상태의 힘을 나타내며, 곡선 FAP는 반평행한 상태의 힘을 나타낸다.
박막들 사이의 힘은 교환력 이외의 힘들을 포함하고 있으므로, 교환력만을 구하기 위해서는, 그들 사이의 차를 구함으로써 교환력 이외의 힘들을 상쇄시킬 필요가 있다. 도 6에서, 계산된 교환력은 곡선 Fex= FAP-FP으로 도시된다. 곡선 Fex으로부터 알 수 있는 바와 같이, 교환력의 2개의 박막들 사이의 거리 d에 대한 의존성이 크다. d/a ≤ 1.7 인 영역에서 교환력이 나타난다. 특히, d/a 1.0인 영역에서 큰 교환력이 인식된다. 1.0 ≤ d/a ≤ 1.7인 영역에서, 교환력이 존재한다는 것이 인식된다. 그러나, d/a 2.0 인 영역에서, 교환력은 나타나지 않는다.
그 후, 평행한 상태 및 반평행한 상태에서 박막의 자기 모멘트의 의존성이 조사되며 도 7에 도시된 결과가 얻어진다. 도 7에서, 수평축은 격자 상수 (d/a)에 의해 표준화된 박막들 사이의 거리를 나타내며, 수직축은 자기 모멘트 m(μB)를 나타낸다. 곡선 x1(P) 및 x1(AP), x2및 x3은 각각 x1, x2및 x3층들에서의 원자들의 자기 모멘트를 나타낸다. 곡선 x1(P)은 평행한 상태에서의 자기 모멘트의 변화를 나타내며, x1(AP)는 반평행한 상태에서의 자기 모멘트의 변화를 나타낸다. 2개의 박막들 사이의 표준화된 거리 d/a가 1.0 미만인 경우, 제1층 x1의 자기 모멘트는 크게 감소된다. 이것은 제1 층 x1에서의 원자들이 직접 교환 상호 작용을 받는다는 것을 의미한다. 표준화된 거리 d/a가 1.0 미만인 영역에서 제1 박막에서의 스핀은 직접 교환 상호 작용된다. 그러므로, 본 발명에서, 이러한 영역은 직접 교환 상호 작용 영역이라 불린다. 도 6을 참조하여 상술된 바와 같이, 1.0 미만의 표준화된 거리 d/a의 직접 교환 상호 작용 영역에서는, 큰 교환력을 얻을 수 있다. 그러나, 이러한 직접 교환 상호 작용 영역에서, 자기 모멘트가 크게 변화되므로, 시료 표면의 자기 구조가 프로브에 의해 영향을 받을 수도 있으며, 시료 표면의 자성이 정확히 평가될 수 없다.
본 발명에 따르면, 1.0 ≤ d/a ≤ 1.7인 영역에서 교환력을 측정하는 것이 상당히 바람직하다. d/a 1.0인 직접 교환 상호 작용 영역에서는, 예를 들어 3d 궤도의 국부적으로 존재하는 전자 구름(파동 함수)이 도 8a에 도시된 바와 같이 서로 중첩되며, 1.0 ≤ d/a ≤ 1.7인 영역에서는 국부적으로 존재하는 전자 구름이 도 8b에 도시된 바와 같이 서로로부터 분리되더라도, 4s 및 3p 궤도의 전도 전자 구름(파동 함수)이 서로 중첩된다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 4s 및 3p 궤도의 전도 전자 구름이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 3d 궤도의 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 일정 거리 이격되어 시료 표면과 프로브를 서로 분리시킴으로써 교환력이 측정된다. 본 명세서에서, 이러한 영역은 RKKY형 교환 상호 작용 영역이라 칭한다. 본 발명에 따른 교환력 측정은 상술된 3d 천이 금속에만 적용되는 것이 아니고 자성을 나타내는 분자, 4f 의토류 금속 및 화합물 및 자성 반도체에도 적용된다. 본 발명은 각각이 국부적으로 존재하는 스핀을 포함하며, 적어도 하나의 물질이 전도 전자를 포함하는 2개의 물질들에 동일하게 적용될 수도 있다는 것을 알아야 한다.
도 6을 참조하여 상술된 바와 같이, RKKY형 교환 상호 작용 영역, 즉 1.0 ≤ d/a ≤ 1.7에서 측정된 교환력 Fex의 크기는 직접 교환 상호 작용 영역에서 측정된 것보다 작지만 10-10N 정도이다. 종래의 원자력 현미경이 약 10-12내지 10-13의 분해능을 갖기 때문에 이러한 크기를 갖는 교환력이 측정될 수 있다. 더우기, 이러한 RKKY형 교환력 정현파 방식으로 변화되므로, 그러한 특성을 사용하여 교환력이 정확하게 측정될 수 있다.
이제, 본 발명에 따른 방법을 수행하는 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 9는 RKKY형 교환력을 측정하고 측정된 교환력에 따라 시료의 자성을 평가하는 장치의 한 실시예를 보여주는 개략도이다. 자성이 평가되는 시료(21)이 3차원 방식으로 이동될 수 있는 스테이지(22) 상에 배치된다. 시료 스테이지(22) 상에는 압전 물질로 이루어진 진동자(25a 및 25b)에 의해 양단이 고정 부재에 고정된 탄성 레버(23;resilient lever)이다. 탄성 레버(23)은 실리콘, 실리콘 질화물, 스테인레스 스틸, 인 청동 등으로 이루어진 고정 스트립에 의해 형성된다. 프로브(24)는 그것의 중심에 탄성 레버(23)의 하부면 상에 고정된다. 양호하게는, 프로브(24)는 뾰족한 선단을 갖는다. 본 발명에 따르면, 시료(21) 및 프로브(24)의 물질의 조합에 대해 특별한 제한은 없으며, 프로브는 자성 시료의 특질로 인한 조건을 제외하고 가공성면에서 임의의 적절한 재료일 수도 있다.
압전 물질로 이루어진 진동자(25a 및 25b)는 수백 kHz의 주파수를 갖는 구동 신호를 발생하는 발진기(26)에 접속되어, 그러한 주파수에서 레버(23)을 발진시킨다. 레버(2#)의 상부면상에는 반사 부재(27)이 제공되며, 레이저 광원(28)에 의해 방출된 레이저 광선은 입사된 방향으로부터 반사 부재 상에 입사된다. 반사 부재(27)에 의해 반사된 레이저 빔은 위치 센서(29)에 의해 수신된다. 위치 센서(29)는 복수의 광 수신 소자의 어레이를 포함하며, 레이저 빔이 입사된 위치가 검출될 수 있다. 이러한 방식으로, 시료(21)의 표면에 직교한 방향 Z으로 프로브(24)의 위치가 매우 정밀한 방식으로 검출될 수 있다.
시려 스테이지(22), 레버(23), 레이저 광원(28) 및 위치 센서(29)는 진공 펌프(도시되지 않음)가 접속되어 있는 진공 용기(30) 내에 모두 배치되어 있다. 이러한 방식에서, 용기(30) 내의 공간은 초고진공 상태로 유지될 수 있으므로, 시료(21) 상에 증착된 먼지에 의해 영향을 받지 않고 교환력의 정확한 측정이 달성될 수 있다.
진공 용기(30) 외부에는 상술된 발진기(26), 시료 스테이지(22)를 구동하는 구동 회로(31), 위치 센서(29)에 접속된 힘 측정 회로(32), 힘 측정 회로(32)로부터 공급된 출력 신호를 연산하여 프로브(24)에 공급되는 교환력을 구하는 연산 회로(33), 및 연산 회로(33)으로부터 공급된 출력 신호를 처리하여 프로브(24)에 공급된 측정된 교환력에 기초하여 시료(21)의 자성을 평가하는 처리 회로(34)가 배치된다.
스테이지(22) 상에 시료(21)을 배치하고 배기 용기(30)을 배기한 후, 시료 스테이지(22)는 프로브(24)의 선단이 시료의 소정 부분에 접근되도록 구동 회로(31)에 의해 구동된다. 이 경우, 시료(21)과 프로브(24)의 선단 사이의 거리는 상술된 RKKY형 교환 상호 작용 영역에서의 일정 값으로 설정된다. 그 후, 피에조 발진자(25a 및 25b)는 탄성 레버(23) 및 프로브(24)가 소정의 주파수로 Z 방향으로 진동되도록 발진기(26)에 의해 구동된다. 이러한 발진으로 인해, 위치 센서(29)에 충돌하는 레이저 빔의 위치가 주기적으로 변화된다. 시료(21)과 프로브(24) 사이에서 어떠한 힘도 작용되지 않으면, 탄성 레버(23)의 진동은 결코 영향을 받지 않으며, 레버는 소정의 주파수 및 크기로 진동된다. 그러나, 시료(21)과 프로브(24) 사이에 힘이 작용되는 경우, 이 힘에 의해 레버(23)의 진동이 영향을 받으며, 진동의 주파수 및 크기가 변화된다. 그러므로, 센서(29) 및 힘 측정 회로(32)를 이용하여 레버(23)의 진동을 측정함으로써, 시료(21)과 프로브(24) 사이에서 작용되는 힘을 측정할 수 있다. 상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시료(21)과 프로브(24) 사이의 힘은 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태 및 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 측정되며, 이 두 힘들 사이의 차로서 교환력이 측정된다. 이것은 프로브 둘레에 전자기 코일을 제공하고 제1 방향으로 전류를 흐르게 하여, 프로브를 제1 방향으로 자화시킴으로써 수행될 수도 있다. 제1 및 제2 힘들 중 하나를 측정한 후, 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 코일을 통해 전류가 흐르게 되어, 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 프로브를 자화시켜, 제 1 및 제2 힘들 중 나머지 힘이 측정된다. 힘을 측정하는 동안에 코일을 통해 전류가 전혀 흐르지 않으므로, 힘의 측정이 전혀 영향을 받지 않는다.
그 후, 힘 측정 회로(33)에 의해 측정된 제1 및 제2 힘은 연산 회로(33)에 공급되며, 연산 회로(33)에 의해 이들 두 힘 사이의 차가 계산된다. 마지막으로, 연산된 교환력이 처리 회로(34)에 공급되어, 교환력에 기초하여 시료(21)의 자성이 평가된다.
본 발명에 따른 방법에서, 시료와 프로브 사이의 거리가 상기 RKKY형 영역 내에서 변화되는 동안 복수의 교환력을 구하기 위해 복수의 측정점에서 교환력을 측정하며, 상기 복수의 교환력을 전체적으로 고려하여 시료의 자성이 평가되는 것이 바람직하다.
도 10은 교환력을 측정하는 장치의 다른 실시예를 보여주는 개략도이다. 도 9에 도시된 장치에서, 시료에 대한 프로브의 변위로서 교환력이 측정된다. 본 실시예에서, 시료 및 프로브는 모두 원통체로 형성되며 이들 원통체의 변위로서 교환력이 측정된다.
불투명 재료로 이루어진 외부 관(41)의 하부 벽에는 투명창(42)가 형성되어 있으며, 이 투명창을 통해 외부 관으로 백색광이 도입된다. 외부 관(41) 내에는 투명 재료로 이루어진 내부 관(43)이 배치되어 있으며, 내부 관 내에는 순수 물과 같은 투명 용액이 수용되어 있다. 내부 관(43) 내에 수용되어 있는 투명 용액(44) 내에 제1 지지 로드(45)가 잠겨 있다. 지지 로드(45)의 말단부에는 탄성 재료로 이루어진 암(46)의 한 단부가 고착되어 있으며, 시료 지지대(47)가 암(46)의 다른 단부에 제공된다. 제1 지지 로드(45)는 스프링 블럭(48)에 의해 덮개 모양의 부재(49)의 배면에 고착된다. 미세 조정 부재(50)을 조정함으로써, 제1 지지 부재 로드(45)가 상하로 이동될 수 있다.
투명 용액(44)에는 제2 지지 로드(51)이 잠겨 있으며, 프로브 지지대(52)가 시료 지지대(47)에 대향 배치되는 방식으로 제2 지지 로드(51)의 말단부에 프로브 지지대(52)가 고착된다. 제2 지지 로드(51)은 평행 리프 스프링(49;parallel leaf spring)의 배면에 고착된다. 덮개 모양의 부재(49)는 불투명 재료로 이루어지며 투명창(54)는 덮개 모양의 부재의 중앙부에 형성된다. 투명창(54)를 통해 투과된 광은 현미경 M에 의해 관찰된다. 도 10에서는, 현미경 M의 일부분만이 도시되어 있다.
시료(55)는 제1 지지 로드(45)에 의해 지지되는 시료 지지대(47)의 상단부에 고착되며, 프로브(56)은 제2 지지 로드(51)에 의해 지지되는 프로브 지지대(52)의 하단부에 고착된다. 시료(55) 및 프로브(56) 각각은 부분적으로 확대된 규모로 도시된 바와 같은 원통체의 일부와 같이 형성된다. 이들 원통체는 그들의 축이 서로 직교하도록 배열된다. 그러므로, 시료(55)와 프로브(56)은 단일 지점에서 접근된다.
제2 지지 로드(51)의 상단은 볼트(58)에 고착된 로드(57)에 고착된다. 볼트(58)은 압전 소자(60)에 의해 덮개형 부재(49)의 상부면에 고착된 너트(59)로 결합된다. 압전 소자(60)은 구동 회로(61)에 접속된다. 볼트(58)을 회전시켜, 제2 지지 로드(51)의 높이가 상하로 조정될 수 있으며, 구동 회로(61)로부터 공급된 AC 구동 신호로 압전 소자(60)을 구동함으로써 제2 지지 로드(51) 및 프로브(52)가 소정 주파수 및 크기로 상하로 이동될 수 있다.
먼저, 미세 조정 부재(50)은 제1 지지 부재(45)를 상하로 이동시키도록 동작되어, 시료(55)가 소정 레벨에 위치된다. 그 후, 볼드(58)이 회전되어, 제2 지지 로드(51)을 상하로 이동되어 시료(55)와 프로브(56) 사이의 거리가 상술된 RKKY형 교환 상호 작용 영역내의 값으로 설정된다. 그 후, 압전 소자(60)을 진동시키기 위해 구동 회로(61)이 통전되며(energized), 프로브(56)이 약간 진동된다. 그러한 상태에서, 투명창(42)를 통해 투사된 백색 광 및 시료(55) 및 프로브(56)을 통해 투과된 백색 광이 현미경 M에 의해 관찰된다. 상술된 바와 같이, 원통형 시료(55) 및 프로브(56)이 직각으로 배치되기 때문에, 그들 사이에 투과된 광이 간섭 작용을 받으며, 뉴톤 링(Newton rings)와 유사한 간섭 프린지(intergerence fringe)가 생성된다. 이렇게 생성된 간섭 프린지는 현미경 M에 의해 관찰된다. 간섭 프린지는 프로브(56)의 주기적 진동에 따라 주기적으로 변화된다. 시료(55)와 프로브(56) 사이에 힌이 작용하는 경우, 간섭 프린지의 패턴의 주기적 변화가 방해된다. 그러므로, 간섭 프린지의 방해를 검출함으로써, 시료(55)와 프로브(56) 사이에 작용하는 힘을 측정할 수 있다. 상술된 실시에에서와 같이, 평행 구조 및 반평행 구조에서 측정되는 시료(55)와 프로브(56) 사이에 작용하는 힘들 사이의 차를 구함으로써, 시료와 프로브 사이에 작용하는 힘을 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 도 9 및 도 10에 도시된 장치 이외의 다른 장치들에 의해 수행될 수도 있다. 또한, 도 9에 도시된 실시예에서, 진공 용기 외부에 레이저 광원 및 광 검출 센서가 배치될 수도 있다. 도 10에 도시된 실시예에서, 시료 및 프로브는 서로 대체될 수도 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 교환력을 측정하는 방법에서, 시료와 프로브 사이의 교환력은 시료와 프로브의 조성과는 무관하게 원자 분해능으로 정확하게 측정될 수 있으나, 시료의 자성은 프로브에 의해 영향을 받지 않는다. 그러므로, 본 발명에 따른 시료의 자성을 평가하는 방법에 있어서, 측정된 교환력에 기초하여 시료의 자성을 정확히 평가할 수 있다.

Claims (9)

  1. 각각이 국부적으로 존재하는(localized) 전자를 포함하며, 적어도 하나의 물질이 전도 전자(conduction electron)를 포함하는 2개의 물질들 사이의 교환력(exchange force)을 측정하는 방법에 있어서,
    상기 2개의 물질들은 전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 일정 거리 이격되어 서로 대향 배치되어 있으며, 상기 2개의 물질들 사이의 교환력이 측정되는 것을 특징으로 하는 교환력 측정 방법.
  2. 각각이 국부적으로 존재하는 전자를 포함하며, 적어도 하나의 물질이 전도 전자를 포함하는 2개의 물질들 사이의 교환력을 측정하는 방법에 있어서,
    전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 상기 2개의 물질들을 일정 거리 이격하여 서로 대향 배치하는 단계;
    상기 2개의 물질들의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 상기 2개의 물질들 사이의 힘을 측정하여 제1 힘을 구하는 단계;
    상기 2개의 물질들의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행(anti-parallel)한 상태에서 상기 2개의 물질들 사이의 힘을 측정하여 제2 힘을 구하는 단계; 및
    상기 제1 힘과 상기 제2 힘 사이의 차를 상기 2개의 물질들 사이의 교환력으로서 구하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 교환력 측정 방법.
  3. 시료 표면과 프로브 사이의 교환력을 측정하는 방법에 있어서,
    전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 상기 시료 표면과 프로브를 일정 거리 이격되어 서로 대향 배치하는 단계;
    상기 시료 표면 및 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 상기 프로브에 작용하는 힘을 측정하여 제1 힘을 구하는 단계;
    상기 시료 표면 및 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 상기 프로브에 작용하는 힘을 측정하여 제2 힘을 구하는 단계; 및
    상기 제1 힘과 상기 제2 힘 사이의 차를 상기 시료 표면과 상기 프로브 사이의 교환력으로서 구하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 교환력 측정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 시료 및 프로브는 격자 상수 a를 갖는 천이 금속(transition metal)으로 이루어지며, 상기 프로브는 상기 시료 표면에 대해 거리 d만큼 이격되게 대향 배치되며, 1.0 ≤ d/a ≤ 1.7 조건이 만족되는 것을 특징으로 하는 교환력 측정 방법.
  5. 각각이 국부적으로 존재하는 전자를 포함하며, 적어도 하나의 물질이 전도 전자를 포함하는 2개의 물질들 중에서 적어도 하나의 물질의 자성은 공지되어 있을 때 이 두 물질의 자성을 평가하는 방법에 있어서,
    전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 상기 2개의 물질들을 일정 거리 이격하여 서로 대향 배치하는 단계;
    상기 2개의 물질들의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 상기 2개의 물질들 사이의 힘을 측정하여 제1 힘을 구하는 단계;
    상기 2개의 물질들의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 상기 2개의 물질들 사이의 힘을 측정하여 제2 힘을 구하는 단계;
    상기 제1 힘과 상기 제2 힘 사이의 차를 상기 시료 표면과 상기 프로브 사이의 교환력으로서 구하는 단계; 및
    상기 2개의 물질들 사이의 상기 교환력에 기초하여 상기 2개의 물질들 중 나머지 물질의 자성을 평가하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 평가 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 시료와 상기 프로브 사이의 거리가 상기 인접 영역에서 변화되는 동안 복수의 교환력을 구하기 위해 복수의 측정점에서 교환력이 측정되며, 상기 복수의 교환력을 고려하여 상기 시료의 상기 자성이 평가되는 것을 특징으로 하는 자성 평가 방법.
  7. 시료와 자성이 공지되어 있는 프로브 사이의 교환력을 측정함으로써 시료의 자성을 평가하는 방법에 있어서,
    전도 전자 구름들이 서로 중첩되기 시작하는 거리로부터 국부적으로 존재하는 전자 구름들이 서로 실질적으로 중첩되지 않는 거리까지의 근접 영역내에서 상기 시료 표면과 프로브를 일정 거리 이격하여 서로 대향 배치하는 단계;
    상기 시료 표면 및 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 평행한 상태에서 상기 프로브에 작용하는 힘을 측정하여 제1 힘을 구하는 단계;
    상기 시료 표면 및 프로브의 자기 모멘트의 방향이 서로 반평행한 상태에서 상기 프로브에 작용하는 힘을 측정하여 제2 힘을 구하는 단계;
    상기 제1 힘과 상기 제2 힘 사이의 차를 상기 시료 표면과 상기 프로브 사이의 교환력으로서 구하는 단계; 및
    상기 시료 표면과 프로브 사이의 상기 교환력에 기초하여 상기 시료 표면의 자성을 평가하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 평가 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 시료 및 프로브는 격자 상수 a를 갖는 천이 금속으로 이루어지며, 상기 프로브는 상기 시료 표면에 대해 거리 d만큼 이격되게 대향 배치되며, 1.0 ≤ d/a ≤ 1.7 조건이 만족되는 것을 특징으로 하는 자성 평가 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 시료와 상기 프로브 사이의 거리가 상기 인접 영역에서 변화되는 동안 복수의 교환력을 구하기 위해 복수의 측정점에서 교환력을 측정하며, 상기 복수의 교환력을 고려하여 상기 시료의 상기 자성이 평가되는 것을 특징으로 하는 자성 평가 방법.
KR1019980011628A 1997-04-03 1998-04-02 교환력측정방법및교환력을사용하여자성을평가하는방법 KR100284984B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP97-085148 1997-04-03
JP9085148A JP3057222B2 (ja) 1997-04-03 1997-04-03 交換相互作用力の測定方法および交換相互作用力による磁気特性の評価方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980081028A true KR19980081028A (ko) 1998-11-25
KR100284984B1 KR100284984B1 (ko) 2001-06-01

Family

ID=13850589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980011628A KR100284984B1 (ko) 1997-04-03 1998-04-02 교환력측정방법및교환력을사용하여자성을평가하는방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6081115A (ko)
EP (1) EP0869354A1 (ko)
JP (1) JP3057222B2 (ko)
KR (1) KR100284984B1 (ko)
CN (1) CN1107219C (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3566567B2 (ja) * 1998-12-17 2004-09-15 独立行政法人 科学技術振興機構 磁気共鳴型交換相互作用力顕微鏡及びそれを用いた観察方法
US7099122B2 (en) * 2003-12-16 2006-08-29 Seagate Technology Llc Spin polarization enhancement artificial magnet
CN105102989B (zh) * 2013-03-28 2017-06-23 国立大学法人秋田大学 磁场值测定装置以及磁场值测定方法
CN104897927B (zh) * 2015-06-04 2018-04-27 中国科学院物理研究所 包括多自由度转动样品台的测量杆
WO2016209673A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 Bruker Nano, Inc. Sample vessel retention for scanning probe microscope
CN105115589A (zh) * 2015-08-24 2015-12-02 扬州大学 一种基于隧道显微镜的水声测试仪
CN109084918B (zh) * 2018-08-29 2020-06-23 中国人民解放军空军工程大学 一种基于电磁超声技术的激光冲击波结合力检测方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5171992A (en) * 1990-10-31 1992-12-15 International Business Machines Corporation Nanometer scale probe for an atomic force microscope, and method for making same
NL9301617A (nl) * 1993-09-17 1995-04-18 Stichting Katholieke Univ Meetinrichting voor het meten van de intensiteit en/of polarisatie van elektromagnetische straling, voor het bepalen van fysische eigenschappen van een preparaat en voor het lezen van informatie vanaf een opslagmedium.
JPH08313544A (ja) * 1995-05-24 1996-11-29 Hitachi Ltd 電子顕微鏡及びこれを用いた試料観察方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1196481A (zh) 1998-10-21
KR100284984B1 (ko) 2001-06-01
JPH10282122A (ja) 1998-10-23
CN1107219C (zh) 2003-04-30
EP0869354A1 (en) 1998-10-07
JP3057222B2 (ja) 2000-06-26
US6081115A (en) 2000-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5319977A (en) Near field acoustic ultrasonic microscope system and method
KR100961571B1 (ko) 주사 탐침 현미경
EP0551814B1 (en) Surface observing apparatus and method
Ohmichi et al. Torque magnetometry in pulsed magnetic fields with use of a commercial microcantilever
Rugar et al. Force microscope using a fiber‐optic displacement sensor
EP0726444B1 (en) Magnetic resonance method and apparatus for detecting an atomic structure of a sample along a surface thereof
US20060231756A1 (en) Analytical scanning evanescent microwave microscope and control stage
EP0383323A1 (en) Tunneling acoustic microscope
JPH0781855B2 (ja) 微細表面形状測定装置
CN108802431B (zh) 一种具有磁-电信号探测功能的扫描探针显微镜的探测方法
EP0872707B1 (en) Apparatus for measuring exchange force
KR100284984B1 (ko) 교환력측정방법및교환력을사용하여자성을평가하는방법
Polshyn et al. Imaging phase slip dynamics in micron-size superconducting rings
Schaff et al. Mechanically detected nuclear magnetic resonance image of a multilayer system at normal pressure
Meyer et al. In situ near-field imaging of magnetic domain patterns in ultrathin iron films
Watanabe et al. Dynamic mode force microscopy for the detection of lateral and vertical electrostatic forces
JP3376374B2 (ja) プローブ顕微鏡における試料表面のイメージ作成方法
JP3566567B2 (ja) 磁気共鳴型交換相互作用力顕微鏡及びそれを用いた観察方法
RU2108561C1 (ru) Устройство для измерения механических характеристик материалов
Wang Imaging magnetic order in magnetostructural phases of Mn 3 O 4
Gutier et al. Spurious microwave frequency range resonance in PZT/silicon FRAM-like devices written and read with a nanolithography process
Eng Inspection and Manipulation of Ferroelectrics on the Nanometer Scale

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20061103

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee