試料作製装置


極高真空対応マルチスパッタ装置
到達真空度 10-9 Pa 台を誇る、DCおよびRFマグネトロンスパッタリング装置です。走査型トンネル顕微鏡(STM)も装備しており、in-situ.での表面構造観察が可能です。
超高真空対応ハードディスク作製用スパッタ装置
ハードディスク作製用DCおよびRFマグネトロンスパッタリング装置です。実際に生産機として活躍している装置です。オージェ電子分光装置(AES)、反射高速電子線回折装置(RHEED)を装備しています。
超高真空対応多元スパッタ装置
5基のカソードによる同時/交互スパッタが可能なDC/RFマグネトロンスパッタリング装置です。基板温度は室温から500℃の範囲で設定できます。エンドホール型イオンガンを用いたプロセスが可能です。
超高真空対応マルチスパッタ・プラズマ酸化装置
DCおよびRFマグネトロンスパッタリング装置です。ラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)を用いたマイクロ波励起プラズマにより、低電子温度・高密度のプラズマの発生が可能で、酸化や窒化を低ダメージで行うことができます。
超高真空対応対向ターゲット式スパッタ装置
2枚のターゲットが向かい合って設置されているため、低電子温度、および高密度なプラズマによる成膜が可能です。
大型グローブボックス
ボックス内に試料を入れ、グローブを介して作業することが出来る装置です。ボックス内を不活性ガスでパージ封入することにより酸化を抑えたり、不安定な物質等を扱うことができます。。

微細加工装置


収束イオンビーム装置
収束イオンビーム(FIB)や電子ビーム(EB)を用いた、ナノスケールでの微細加工が可能な装置です。サブミクロン以下のホールやドットを形成可能です。また、走査型電子顕微鏡(SEM)による試料表面の観察も行うことが出来ます。
ECR イオンビーム装置
イオン化したガスに加速電圧をかけることによりビームとして引き出し、それを試料表面に当てることによりエッチングをする装置です。Ar ガスを用いたドライエッチングや O2やCHF3ガスを用いたリアクティブイオンエッチングを行うことが出来ます。フォトリソプロセスによるパターニングと組み合わせることによりミクロンオーダーの微細加工が可能です。
マスクアライナ
レジストを塗布した試料にマスクを密着させ、その上から紫外線を照射することによりパターニングを行う装置です。イオンビームエッチングと組み合わせることにより、ミクロンオーダーの微細加工が可能です。
スピンコーター
レジストを滴下した試料を高速で回転させることにより、試料表面にレジストを薄く均一に塗布することが出来る装置です。最大で 10000 rpm まで高速回転が可能で、回転速度を変化させることでレジストの厚さの制御も可能です。

磁気特性評価装置


振動試料型磁力計
試料の磁化を測定するスタンダードな装置です。高温、低温の測定も可能です。このほかに 3 台あります。
超伝導量子干渉素子磁束計(SQUID)
超伝導量子干渉素子により非常に高感度に磁束を検出できます。超伝導マグネットにより強磁場を印加することができます。またサンプルの測定温度を 5~400 Kと変化させることができるため磁気特性の温度依存性を測定することができます。
薄膜評価用トルク磁力計
試料の磁気異方性を評価する装置です。本装置では、薄膜サンプルをりん青銅で吊るし、光てこ方式でそのトルクを感知することにより、非常に微小なトルクを測定をすることが可能となっています。
強磁場発生装置
超伝導マグネットにより最大4.2Tの強磁界を印加できる装置です。電気抵抗、磁気トルク等の測定が可能です。
局所領域磁気特性評価装置
2μm径のレーザ光を用い縦カー効果を利用して軟磁性試料の局所磁気履歴曲線、動的微分磁化率を評価する装置です。
多用途偏光解析装置
250nm-1000nmの波長範囲で、エリプソメトリ(回転検光子法) および磁気光学効果測定(偏光面変調法) を行う装置です。
磁区観察顕微鏡
縦カー効果を利用して試料の磁区構造を観察する装置です。磁区の動的観察も可能です。
透磁率測定装置
1MHz~3GHzの広帯域透磁率測定と複素透磁率の絶対値測定が可能です。
電子スピン共鳴測定装置(ESR)
ある直流磁界印加時での,スピンの高周波磁場応答を測定できる装置です. 試料が強磁性体の場合は強磁性共鳴(FMR)の測定が可能であり,本研究室では磁性ナノ粒子における粒子間相互作用の解明,強磁性薄膜の磁気異方性評価等に用いられています.本装置では一般的に用いられるX-band(約9 GHz)のみならず,Q-band (約35 GHz)での測定が行えます.
物理特性評価装置(PPMS)
最大 9 T の印加磁界中で電気抵抗,交流磁化率,VSM の測定が可能です.試料の温度は VSM 測定では 1.9 ~ 1000 K, その他の測定では 1.9 ~ 400 K の範囲で可変です.
12端子プローブトンネル磁気抵抗測定装置 (CIPT)
スパッタ装置で作製した試料のトンネル磁気抵抗 (TMR) 効果を評価するための装置です.微細加工を行うことなく, TMR 変化率および抵抗・面積積 RA を評価できます.垂直磁場オプションを用いることで垂直磁化 TMR の評価も可能です.最大印加磁場は面内の場合で 1.7 kOe, 垂直の場合で 3 kOe です.

構造特性評価装置


薄膜評価用X線回折装置 (XRD)
試料の結晶構造解析装置です。薄膜試料の膜厚方向(Out-of-plane)だけでなく、 面内方向(in-plane)の結晶構造の解析も可能です。逆格子空間マッピング、極図形の測定も可能です。 X線反射率法により試料の膜厚、密度、界面粗さを見積もることが可能です。
蛍光X線分析装置 (XRF)
試料から発生する蛍光X線を検出して組成分析を行う装置です。試料を損傷しない非破壊分析法です。
電解放射型走査電子顕微鏡 (SEM)
試料に電子線をあて、反射してきた電子または二次電子から得られる像を観察する顕微鏡です。 直接的に高分解能の像を高精度で観察が可能です。
走査型トンネル顕微鏡 (STM)
探針と試料表面原子との間のトンネル電流を測定することにより、 試料表面状態を原子レベルで観察する装置です。マルチスパッタ装置と接続しており、 清浄雰囲気で作製した試料を大気に曝すことなく観察可能です。
オージェ電子分光装置(AES),反射高速電子線回折装置(RHEED)
AESは試料表面の元素分析装置です。分析深さ数nmの極表面分析が可能であり、 H,Heを除くほとんど全ての元素分析が可能です。 RHEEDは試料表面の結晶構造を解析する装置で、結晶成長の過程観察が可能です。 これらはハードディスク作製用スパッタリング装置に接続しています。
原子間力顕微鏡(AFM),磁気力顕微鏡(MFM) (共同利用)
AFMは探針と試料表面原子との原子間力を利用して試料の表面形態を原子レベルで観察する装置です。 強磁性体の探針を用いて試料と探針との間の磁気力を利用するのがMFMで、微小領域の磁化状態を観察できます。
差動型示差熱天秤 / 高感度示差走査熱量計
示差熱天秤は温度上昇に伴う試料の重量変化を連続的に測定すること で試料の分解等の反応に関する情報を得る装置です。 示差走査熱量計は試料温度を変化させることによって、 構造変化(融解・相転移・分解等)に起因する熱の吸収・放出に伴うエンタルピー変化を測定する装置です。
フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)
FT-IRは、試料に連続した赤外線を照射し赤外吸収スペクトルを測定することによって、有機物質の定性を行う分析装置です。有機物質は原子同士の結合に由来する振動モード有しており、これを解析することによりどのような結合が試料に含まれているかを同定できます。
紫外可視分光光度計(UV-Vis)
分光光度計とは紫外‐可視光領域 ( 波長 200 nm ~ 900 nm ) の光の吸収スペクトルを測定する装置です。分子やナノ粒子の持つ電子の遷移や共鳴によって生じる光の吸収を分析することにより、試料の性質やその存在量を知ることができます。
測定装置用グローブボックス
熱天秤、FTIR、UV-Visをグローブボックス内に設置し、大気を Ar などの不活性ガスで置換することにより、空気中の酸素や水分によって変質しやすい物質の評価を可能にしています。ナノ粒子やその前駆物質は不安定なものが多いため、密閉性の高いグローブボックスが必要となります。
ページのトップへ戻る