JP2003329562A - Sample holder of applying magnetic field and sample estimating apparatus - Google Patents
Sample holder of applying magnetic field and sample estimating apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、走査トンネル顕
微鏡などの試料評価装置において使用される磁場印加試
料ホルダ、およびその試料評価装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a magnetic field application sample holder used in a sample evaluation apparatus such as a scanning tunneling microscope, and a sample evaluation apparatus for the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 走査トンネル顕微鏡（STM:Scanning T
unneling Microscope）は、探針と試料間に流れるトン
ネル電流に基づいて原子レベルの試料像を得るものであ
る。2. Description of the Related Art Scanning tunneling microscope (STM: Scanning T
The unneling microscope) obtains an atomic level sample image based on the tunnel current flowing between the probe and the sample.
【０００３】この走査トンネル顕微鏡において、試料に
磁場を印加した状態でＳＴＭ像観察を行うときには、た
とえば、特許第２９８６３０４号公報に記載されている
ような磁場印加試料ホルダが使用される。すなわち、こ
の磁場印加試料ホルダは、形状が小さく、磁束密度の高
い永久磁石を試料の直後に配置したものである。このよ
うな磁場印加試料ホルダを使用すれば、簡便で効果的に
試料に対して磁場を印加できる。In this scanning tunneling microscope, when an STM image is observed while a magnetic field is applied to the sample, a magnetic field application sample holder as described in Japanese Patent No. 2986304 is used, for example. That is, the sample holder to which the magnetic field is applied is one in which a permanent magnet having a small shape and a high magnetic flux density is arranged immediately after the sample. By using such a magnetic field application sample holder, a magnetic field can be applied to the sample simply and effectively.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上述
した磁場印加試料ホルダを使用したときには、試料清浄
面を出すための試料加熱処理を行うことができない。そ
の理由は、試料が高温に加熱されると、その熱が永久磁
石に伝導または輻射し、永久磁石の磁力が著しく低下す
るためである。この熱による原因で低下した永久磁石の
磁力は、その後回復しない。However, when the above-mentioned magnetic field application sample holder is used, the sample heat treatment for exposing the sample clean surface cannot be performed. The reason is that when the sample is heated to a high temperature, the heat is conducted or radiated to the permanent magnet, and the magnetic force of the permanent magnet is significantly reduced. The magnetic force of the permanent magnet, which is reduced due to this heat, is not recovered thereafter.
【０００５】このような問題を回避するために、永久磁
石に代えて電磁石を使った磁場印加試料ホルダが考えら
れる。これは、コイルに通電して磁場を発生させ、その
磁場を試料に印加するものである。In order to avoid such a problem, a magnetic field application sample holder using an electromagnet instead of the permanent magnet can be considered. This is to energize a coil to generate a magnetic field and apply the magnetic field to a sample.
【０００６】しかし、コイルに通電すると、そのコイル
に発生する熱で試料温度が上昇してしまう。このこと
は、特に、低温に冷却されている超伝導材料などのＳＴ
Ｍ測定に問題である。また、コイルの温度が上昇する
と、ガスがコイルから発生し、超高真空に排気された試
料室の真空度が低下してしまう。これは、超高真空の装
置としては、好ましくないことである。However, when the coil is energized, the sample temperature rises due to the heat generated in the coil. This is especially true for ST materials such as superconducting materials that are cooled to low temperatures.
There is a problem with M measurement. Further, when the temperature of the coil rises, gas is generated from the coil and the degree of vacuum of the sample chamber evacuated to an ultrahigh vacuum is lowered. This is not preferable for an ultra-high vacuum device.
【０００７】このように、超高真空に排気された試料室
に電磁石を配置すると、磁場以外の環境も変化してしま
い、磁場印加の前後で、試料室の真空度や試料温度が異
なることとなる。真空外に電磁石のコイルを配置するこ
とも考えられるが、コイルから試料までの距離が大きく
なるために、電磁石のコイルが大きくなるなど、電磁石
の構造が大きく複雑になる。As described above, when the electromagnet is arranged in the sample chamber evacuated to an ultrahigh vacuum, the environment other than the magnetic field also changes, and the degree of vacuum and the sample temperature in the sample chamber before and after the magnetic field application are different. Become. Although it may be possible to arrange the coil of the electromagnet outside the vacuum, the structure of the electromagnet becomes large and complicated because the coil of the electromagnet becomes large because the distance from the coil to the sample becomes large.
【０００８】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
ので、その目的は、マグネットの磁力の低下、マグネッ
トによる試料室の真空度の低下、およびマグネットによ
る試料温度の上昇を防止することができる磁場印加試料
ホルダおよび試料評価装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to prevent a decrease in magnetic force of a magnet, a decrease in vacuum degree of a sample chamber due to the magnet, and an increase in sample temperature due to the magnet. To provide a magnetic field application sample holder and a sample evaluation device capable of performing the above.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】 この目的を達成する本
発明の磁場印加試料ホルダは、試料を保持するための試
料ホルダ本体と、前記試料に磁場を印加するためのマグ
ネットを有し、前記試料ホルダ本体に取り付けられたマ
グネット体とを備え、前記マグネットと前記試料間の距
離が変えられるように構成されている。A magnetic field application sample holder of the present invention that achieves this object has a sample holder body for holding a sample and a magnet for applying a magnetic field to the sample, A magnet body attached to the holder body is provided so that the distance between the magnet and the sample can be changed.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】 以下、図面を用いて本発明の実
施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１１】図１は、本発明の磁場印加試料ホルダの一
例を示したものであり、この試料ホルダは走査トンネル
顕微鏡において使用される。FIG. 1 shows an example of a magnetic field application sample holder of the present invention, which is used in a scanning tunneling microscope.
【００１２】図１（ｂ）は図１（ａ）のマグネット体１
をＡ側から見た図であり、図１（ｃ）左図は図１（ａ）
のマグネット体１をＢ側から見た図であり、図１（ｃ）
右図は図１（ａ）の試料ホルダ本体２をＣ側から見た図
であり、図１（ｄ）左図は図１（ａ）のマグネット体１
をＤ側から見た図であり、図１（ｄ）右図は図１（ａ）
の試料ホルダ本体２をＥ側から見た図である。FIG. 1B shows the magnet body 1 of FIG.
FIG. 1 (c) is a left side view of FIG. 1 (a).
FIG. 1C is a view of the magnet body 1 of FIG.
The right figure is a view of the sample holder body 2 of FIG. 1 (a) seen from the C side, and the left figure of FIG. 1 (d) is the magnet body 1 of FIG. 1 (a).
1D is a view seen from the D side, and the right view of FIG. 1D is FIG.
It is the figure which looked at the sample holder main body 2 of from the E side.
【００１３】図１の試料ホルダの構成について説明する
と、前記試料ホルダ本体２のホルダ３の内側底部には、
熱絶縁性および電気絶縁性を有する熱電気絶縁体４が固
定されている。この熱電気絶縁体４には、通電端子５と
通電端子６が対向するように固定されており、通電端子
５と通電端子６は、熱伝導性および電気伝導性を有する
材料、たとえばタンタルで形成されている。５Ｓ，６Ｓ
は、後述する冷熱伝導板が接触する冷熱伝導板接触部で
ある。The structure of the sample holder shown in FIG. 1 will be described. At the inner bottom of the holder 3 of the sample holder body 2,
A thermoelectric insulator 4 having a heat insulating property and an electric insulating property is fixed. A current-carrying terminal 5 and a current-carrying terminal 6 are fixed to the thermoelectric insulator 4 so as to face each other. The current-carrying terminal 5 and the current-carrying terminal 6 are made of a material having thermal conductivity and electrical conductivity, for example, tantalum. Has been done. 5S, 6S
Is a cold heat conducting plate contact portion with which a cold heat conducting plate described later comes into contact.
【００１４】７はヒータで、ヒータ７の一端は前記通電
端子５上に置かれ、その他端は前記通電端子６上に置か
れている。ヒータ７の上には、熱伝導性および電気絶縁
性を有する材料、たとえばセラミックス材料で形成され
た熱伝導電気絶縁体８が置かれており、その上に試料９
が置かれている。Reference numeral 7 denotes a heater. One end of the heater 7 is placed on the energizing terminal 5 and the other end is placed on the energizing terminal 6. On the heater 7, a thermal conductive electrical insulator 8 made of a material having thermal conductivity and electrical insulation, for example, a ceramic material is placed, and the sample 9 is placed thereon.
Is placed.
【００１５】このヒータ７、熱伝導電気絶縁体８および
試料９は、前記通電端子５に固定された試料固定部材１
０と、前記通電端子６に固定された試料固定部材１１に
より通電端子５，６の方に押しつけられて支持されてい
る。この状態においては、試料９は通電端子５，６に接
触しない。前記試料固定部材１０は、熱伝導性および電
気伝導性を有する材料、たとえばタンタルで形成されて
おり、一方、試料固定部材１１は、熱伝導性および電気
絶縁性を有する材料、たとえばセラミックス材料で形成
されている。なお、前記ヒータ７と熱伝導電気絶縁体
８、または熱伝導電気絶縁体８と試料９、またはヒータ
７と熱伝導電気絶縁体８と試料９を一体的に構成しても
良い。The heater 7, the heat-conducting electrical insulator 8 and the sample 9 are the sample fixing member 1 fixed to the energizing terminal 5.
0, and the sample fixing member 11 fixed to the current-carrying terminal 6 is pressed against and supported by the current-carrying terminals 5 and 6. In this state, the sample 9 does not contact the current-carrying terminals 5 and 6. The sample fixing member 10 is made of a material having thermal conductivity and electrical conductivity, for example, tantalum, while the sample fixing member 11 is made of a material having thermal conductivity and electrical insulation, for example, a ceramic material. Has been done. The heater 7 and the heat conducting electrical insulator 8 or the heat conducting electrical insulator 8 and the sample 9 or the heater 7, the heat conducting electrical insulator 8 and the sample 9 may be integrally configured.
【００１６】また、前記熱電気絶縁体４には、固定子１
２と固定子１３が固定されている。これらの固定子１
２，１３の厚さｄは、前記通電端子の接触部５Ｓ，６Ｓ
の厚さＤより薄い。The thermoelectric insulator 4 has a stator 1 attached to it.
2 and the stator 13 are fixed. These stators 1
The thickness d of 2, 13 is the contact portion 5S, 6S of the energizing terminal.
Is thinner than the thickness D.
【００１７】また、１４は円筒状のガイド体である。こ
のガイド体１４の一端は、前記熱電気絶縁体４に開けら
れたマグネット通過孔Ｏを試料側から塞ぐように、その
通過孔Ｏの周縁部に固定されている。そして、ガイド体
１４の他端の内周面には、リング状のストッパー１５が
固定されている。Reference numeral 14 is a cylindrical guide body. One end of the guide body 14 is fixed to the peripheral portion of the passage hole O so as to close the magnet passage hole O opened in the thermoelectric insulator 4 from the sample side. A ring-shaped stopper 15 is fixed to the inner peripheral surface of the other end of the guide body 14.
【００１８】また、１６はリング状のピン固定部であ
る。このピン固定部１６は、前記熱電気絶縁体４の試料
側面と反対の面に固定されていて、ピン固定部１６のマ
グネット通過孔Ｏ’の中心と、前記熱電気絶縁体４のマ
グネット通過孔Ｏの中心はほぼ一致している。Numeral 16 is a ring-shaped pin fixing portion. The pin fixing portion 16 is fixed to the surface of the thermoelectric insulator 4 opposite to the sample side surface, and the center of the magnet passage hole O ′ of the pin fixing portion 16 and the magnet passage hole of the thermoelectric insulator 4 are fixed. The centers of O almost coincide.
【００１９】そして、ピン固定部１６には、ピン溝１７
とピン溝１８が対向するように形成されている。さら
に、ピン固定部１６には、図１（ｃ）に示すように、前
記ピン溝１７に続く扇状のピン溝１９と、そのピン溝１
９に続くピン溝２０と、前記ピン溝１８に続く扇状のピ
ン溝２１と、そのピン溝２１に続くピン溝２２が形成さ
れている。ピン溝１７，２０，１８，２２は、９０度間
隔で設けられている。The pin fixing portion 16 has a pin groove 17
And the pin groove 18 are formed so as to face each other. Further, as shown in FIG. 1C, the pin fixing portion 16 has a fan-shaped pin groove 19 following the pin groove 17, and the pin groove 1
9 is formed, a fan-shaped pin groove 21 continuing from the pin groove 18, and a pin groove 22 continuing from the pin groove 21. The pin grooves 17, 20, 18, 22 are provided at intervals of 90 degrees.
【００２０】図２はピン固定部１６の断面図を示したも
のであり、図２（ａ）は、ピン固定部１６の図１（ｃ）
におけるｈ−ｉ断面図であり、図２（ｂ）は、ピン固定
部１６の図１（ｃ）におけるｊ−ｋ断面図である。この
図２から明らかなように、ピン溝２０，２２の試料方向
の寸法は、ピン溝１９，２１の試料方向の寸法よりも大
きく、それらの連なる溝はＬ字状に形成されている。FIG. 2 shows a sectional view of the pin fixing portion 16, and FIG. 2 (a) shows the pin fixing portion 16 of FIG. 1 (c).
2B is a sectional view taken along line ii in FIG. 2B, and FIG. 2B is a sectional view taken along line jk in FIG. 1C of the pin fixing portion 16. As is apparent from FIG. 2, the dimension of the pin grooves 20 and 22 in the sample direction is larger than the dimension of the pin grooves 19 and 21 in the sample direction, and the continuous grooves are formed in an L shape.
【００２１】次に、図１における前記マグネット体１の
構成について説明する。このマグネット体１は、上述し
た試料ホルダ本体２に結合するように構成されている。Next, the structure of the magnet body 1 in FIG. 1 will be described. The magnet body 1 is configured to be coupled to the sample holder body 2 described above.
【００２２】図１において、２３は円筒状のマグネット
ホルダであり、マグネットホルダ２３は、円盤状のピン
固定部２４に取り付けられている。マグネットホルダ２
３には、円筒状のマグネットケース（ヨーク）ＭＣが嵌
入されており、マグネットケースＭＣの中には、円柱状
の永久磁石（マグネット）２５が入れられている。In FIG. 1, 23 is a cylindrical magnet holder, and the magnet holder 23 is attached to a disk-shaped pin fixing portion 24. Magnet holder 2
A cylindrical magnet case (yoke) MC is fitted in 3, and a cylindrical permanent magnet (magnet) 25 is put in the magnet case MC.
【００２３】前記マグネットケースＭＣの下端部側面に
はピン２７が固定されていて、ピン２７は、マグネット
ホルダ２３に設けられた長孔２８にはめ込まれている。
また、マグネットケースＭＣの下端部底面には、マグネ
ットホルダ２３内に配置されたコイルスプリング２９の
一端が固定されており、そのコイルスプリング２９の他
端は、マグネットホルダ２３の内側底部に固定されてい
る。このため、マグネットケースＭＣはコイルスプリン
グ２９によって図中ｄ２方向に押されるが、図１に示す
ように前記ピン２７が長孔２８の端で受け止められて、
マグネットケースＭＣの下端部だけがマグネットホルダ
２３内に収まっている。A pin 27 is fixed to the side surface of the lower end portion of the magnet case MC, and the pin 27 is fitted in an elongated hole 28 provided in the magnet holder 23.
Further, one end of a coil spring 29 arranged in the magnet holder 23 is fixed to the bottom surface of the lower end portion of the magnet case MC, and the other end of the coil spring 29 is fixed to the inner bottom portion of the magnet holder 23. There is. Therefore, the magnet case MC is pushed in the direction d 2 in the drawing by the coil spring 29, but the pin 27 is received by the end of the elongated hole 28 as shown in FIG.
Only the lower end of the magnet case MC is contained in the magnet holder 23.
【００２４】前記マグネットケースＭＣの上端部側面に
は、ストップピン３０，３１が固定されており、また、
前記ピン固定部２４には、結合ピン３２，３３が固定さ
れている。また、ピン固定部２４には、被チャック部３
４が取り付けられている。Stop pins 30 and 31 are fixed to the side surface of the upper end portion of the magnet case MC, and
Coupling pins 32 and 33 are fixed to the pin fixing portion 24. In addition, the pin fixing portion 24 includes the chucked portion 3
4 is attached.
【００２５】なお、前記マグネットホルダ２３の外径
は、前記熱電気絶縁体４の孔径や、前記ガイド体１４の
内径よりも若干小さくなっており、マグネットホルダ２
３をガイド体１４に嵌入可能になっている。The outer diameter of the magnet holder 23 is slightly smaller than the hole diameter of the thermoelectric insulator 4 and the inner diameter of the guide body 14.
3 can be fitted into the guide body 14.
【００２６】以上、図１の磁場印加試料ホルダの構成に
ついて説明したが、この磁場印加試料ホルダは図３の試
料ステージに装着される。その際、マグネット体１が試
料ホルダ本体２に結合された状態で、試料ホルダ本体２
は図３の試料ステージに装着される。The configuration of the magnetic field application sample holder shown in FIG. 1 has been described above. The magnetic field application sample holder is mounted on the sample stage shown in FIG. At that time, with the magnet body 1 coupled to the sample holder body 2, the sample holder body 2
Is mounted on the sample stage of FIG.
【００２７】ここで、マグネット体１を試料ホルダ本体
２に装着する手順について説明する。なお、この装着は
走査トンネル顕微鏡の試料室において行われ、像観察者
は、試料ホルダ搬送装置（マグネット移動手段：ＭＧ
Ｌ）を用いてマグネット体１を試料ホルダ本体２に装着
する。Now, a procedure for mounting the magnet body 1 on the sample holder body 2 will be described. Note that this mounting is performed in the sample chamber of the scanning tunneling microscope, and the image observer uses the sample holder transfer device (magnet moving means: MG).
L) is used to mount the magnet body 1 on the sample holder body 2.
【００２８】まず、像観察者は、図１（ａ）に示すよう
に、ＭＧＬ（図示せず）によって掴まれたマグネット体
１の結合ピン３２，３３と、試料室に配置された試料ホ
ルダ本体２のピン溝１７，１８の位置を合わせる。そし
て、像観察者は、このように結合ピン３２，３３の入る
位置を合わせた状態で、ＭＧＬを操作して、マグネット
体１を試料ホルダ本体２に押し込む。すると、図４に示
すように、マグネット体１のマグネットケースＭＣの先
端にあるストップピン３０，３１が、試料ホルダ本体２
のストッパー１５に当たり、そこで、マグネットケース
ＭＣのｄ２方向への移動は停止する。First, the image observer, as shown in FIG. 1A, connects the coupling pins 32 and 33 of the magnet body 1 held by the MGL (not shown) and the sample holder main body arranged in the sample chamber. The positions of the two pin grooves 17 and 18 are aligned. Then, the image observer pushes the magnet body 1 into the sample holder main body 2 by operating the MGL in a state where the coupling pins 32 and 33 are aligned with each other. Then, as shown in FIG. 4, the stop pins 30 and 31 at the tip of the magnet case MC of the magnet body 1 are attached to the sample holder main body 2
When the magnet case MC hits the stopper 15, the movement of the magnet case MC in the d 2 direction is stopped.
【００２９】そして、像観察者は、ＭＧＬを操作して、
さらにマグネット体１を試料ホルダ本体２に押し込む。
この押し込みにより、マグネット体１のコイルスプリン
グ２９は縮む。そして、像観察者は、図５に示すよう
に、結合ピン３２，３３がピン固定部１６に当たって、
マグネット体１をそれ以上押し込めなくなると、ＭＧＬ
を操作して、マグネット体１を時計方向に回転できない
位置まで回転させる。すなわち、マグネット体１を時計
方向に９０度回転させる。Then, the image observer operates the MGL to
Further, the magnet body 1 is pushed into the sample holder body 2.
Due to this pushing, the coil spring 29 of the magnet body 1 contracts. Then, as shown in FIG. 5, the image observer touches the pin fixing portions 16 with the coupling pins 32 and 33,
When the magnet body 1 can no longer be pushed in, MGL
Is operated to rotate the magnet body 1 to a position where it cannot be rotated clockwise. That is, the magnet body 1 is rotated clockwise by 90 degrees.
【００３０】このマグネット体１の回転により、マグネ
ット体１の結合ピン３２は、ピン固定部１６のピン溝１
９を通ってピン溝２０に位置する。一方、マグネット体
１の結合ピン３３は、ピン固定部１６のピン溝２１を通
ってピン溝２２に位置する。図６は、その状態を示した
図である。By the rotation of the magnet body 1, the coupling pin 32 of the magnet body 1 is moved to the pin groove 1 of the pin fixing portion 16.
It is located in the pin groove 20 through 9. On the other hand, the coupling pin 33 of the magnet body 1 passes through the pin groove 21 of the pin fixing portion 16 and is located in the pin groove 22. FIG. 6 is a diagram showing that state.
【００３１】そして、像観察者は、ＭＧＬから手を離
す。すると、マグネット体１はコイルスプリング２９の
バネ力によってｄ１方向に押され、マグネット体１の結
合ピン３２はピン溝２０内をｄ１方向に移動する一方、
結合ピン３３はピン溝２２内をｄ１方向に移動する。そ
して、結合ピン３２，３３がピン固定部２４の内壁に当
たって、マグネット体１のｄ１方向への移動は停止す
る。Then, the image observer releases his hand from the MGL. Then, the magnet body 1 is pushed in the d 1 direction by the spring force of the coil spring 29, and the coupling pin 32 of the magnet body 1 moves in the pin groove 20 in the d 1 direction.
The coupling pin 33 moves in the pin groove 22 in the d 1 direction. Then, the connecting pins 32 and 33 hit the inner wall of the pin fixing portion 24, and the movement of the magnet body 1 in the d 1 direction is stopped.
【００３２】こうして、マグネット体１は、試料ホルダ
本体２にしっかりと装着される。Thus, the magnet body 1 is firmly attached to the sample holder body 2.
【００３３】次に、上述した図３の試料ステージの構成
について説明するが、図８は図３のｌ−ｍ断面図であ
り、図９は図３のｎ−ｏ断面図である。Next, the structure of the sample stage of FIG. 3 described above will be described. FIG. 8 is a sectional view taken along line lm of FIG. 3 and FIG. 9 is a sectional view taken along line noo of FIG.
【００３４】図３において、３５は試料ステージ本体で
あり、試料ステージ本体３５のほぼ中央には孔３６が形
成されている。その孔３６の周りの試料ステージ本体３
５には、溝３７が掘られており、さらに、溝３７から試
料ステージ本体３５の縁に向かって溝３８が掘られてい
る。これらの溝３７，３８には熱絶縁体３９がはめ込め
られており、その熱絶縁体３９上に、液体窒素等を入れ
る冷媒タンク４０に接続された電気絶縁性を有する冷熱
伝導板４１が置かれている。In FIG. 3, reference numeral 35 denotes a sample stage main body, and a hole 36 is formed substantially at the center of the sample stage main body 35. Sample stage body 3 around the hole 36
A groove 37 is dug in the groove 5, and a groove 38 is dug from the groove 37 toward the edge of the sample stage body 35. A heat insulator 39 is fitted in these grooves 37, 38, and on the heat insulator 39, a cold heat conduction plate 41 having an electric insulation property, which is connected to a refrigerant tank 40 containing liquid nitrogen or the like, is placed. ing.
【００３５】４２，４３，４４，４５は、図９に示すよ
うに、試料ステージ本体３５上の電気絶縁体４６にネジ
止めされた試料ホルダ固定バネであり、これらの試料ホ
ルダ固定バネは電気伝導性を有している。４７は通電加
熱電源であり、通電加熱電源４７の一端は前記試料ホル
ダ固定バネ４２に、そして他端は前記試料ホルダ固定バ
ネ４４に接続されている。また、４８はバイアス電源で
あり、バイアス電源４８の一端は前記試料ホルダ固定バ
ネ４２に、そして他端は前記走査トンネル顕微鏡の探針
４９に接続されている。As shown in FIG. 9, 42, 43, 44 and 45 are sample holder fixing springs screwed to an electric insulator 46 on the sample stage body 35, and these sample holder fixing springs are electrically conductive. Have sex. Reference numeral 47 denotes an electric heating power source. One end of the electric heating power source 47 is connected to the sample holder fixing spring 42 and the other end is connected to the sample holder fixing spring 44. Further, 48 is a bias power source, one end of the bias power source 48 is connected to the sample holder fixing spring 42, and the other end is connected to the probe 49 of the scanning tunneling microscope.
【００３６】以上、試料ステージの構成について説明し
たが、この試料ステージ３５は、図１０に示すように、
走査トンネル顕微鏡の試料室５０に立てて置かれる。５
１はＰＺＴ走査素子と探針で、この探針は、前記試料ホ
ルダ固定バネが取り付けられている試料ステージ本体の
面の反対側の面に対向して配置されている。また、５２
は試料ホルダ搬送装置（マグネット移動手段：ＭＧＬ）
であり、試ホルダ搬送装置５２は、前記試料ホルダ固定
バネが取り付けられている試料ステージ本体の面に対向
して配置されている。The structure of the sample stage has been described above. The sample stage 35, as shown in FIG.
It is placed upright in the sample chamber 50 of the scanning tunneling microscope. 5
Reference numeral 1 denotes a PZT scanning element and a probe, which are arranged so as to face the surface of the sample stage body opposite to the surface on which the sample holder fixing spring is attached. Also, 52
Is a sample holder transfer device (magnet moving means: MGL)
The sample holder transport device 52 is arranged so as to face the surface of the sample stage body to which the sample holder fixing spring is attached.
【００３７】ここで、図７に示した試料ホルダの試料ス
テージへの装着の仕方を、図１１を用いて説明する。Here, how to mount the sample holder shown in FIG. 7 on the sample stage will be described with reference to FIG.
【００３８】まず、像観察者は、前記試料ホルダ搬送装
置５２のチャック部によって、試料ホルダの前記被チャ
ック部３４を掴む。そして、像観察者は、試料ホルダ搬
送装置５２を操作して、図１１（ａ）に示すような角度
で、試料ホルダを試料ステージの孔に挿入させる。試料
ホルダを試料ステージの孔に挿入していくと、前記冷熱
伝導板接触部５Ｓと６Ｓが冷熱伝導板４１に当接する。
冷熱伝導板接触部５Ｓと６Ｓが冷熱伝導板４１に当接し
たら、試料ホルダを時計回りに４５度回転させる。図１
１（ｂ）は、試料ホルダを４５度回転させた後の状態を
示した図であり、通電端子５，６と固定子１２，１３
は、試料ホルダ固定バネにより冷熱伝導板４１の方に強
く押しつけられ、試料ホルダは試料ステージに固定され
る。First, the image observer grips the chucked portion 34 of the sample holder by the chuck portion of the sample holder transport device 52. Then, the image observer operates the sample holder transport device 52 to insert the sample holder into the hole of the sample stage at an angle as shown in FIG. When the sample holder is inserted into the hole of the sample stage, the cold heat conduction plate contact portions 5S and 6S come into contact with the cold heat conduction plate 41.
When the cold heat conduction plate contact portions 5S and 6S come into contact with the cold heat conduction plate 41, the sample holder is rotated clockwise by 45 degrees. Figure 1
1 (b) is a diagram showing a state after the sample holder is rotated by 45 degrees, in which the current-carrying terminals 5 and 6 and the stators 12 and 13 are shown.
Is strongly pressed against the cold heat conduction plate 41 by the sample holder fixing spring, and the sample holder is fixed to the sample stage.
【００３９】なお、この際、前記冷熱伝導板接触部５
Ｓ，６Ｓは冷熱伝導板４１に接触するが、固定子１２，
１３は、その厚さｄが接触部５Ｓ，６Ｓの厚さＤより薄
いので冷熱伝導板４１に接触しない。At this time, the cold heat conducting plate contact portion 5
Although S and 6S contact the cold heat conduction plate 41, the stator 12,
No. 13 does not come into contact with the cold heat conduction plate 41 because its thickness d is thinner than the thickness D of the contact portions 5S and 6S.
【００４０】次に、このようにして試料ステージに取り
付けられた試料ホルダの試料９を加熱し、その後で、試
料９を冷却して試料９に磁場を印加する場合について説
明する。Next, the case where the sample 9 of the sample holder mounted on the sample stage in this way is heated, and then the sample 9 is cooled and a magnetic field is applied to the sample 9 will be described.
【００４１】まず、試料清浄面を出すために試料９を加
熱する場合には、その試料加熱によって永久磁石２５の
磁力が低下しないように、前記マグネット体１を試料ホ
ルダ本体２から分離する。その場合、まず像観察者は、
前記試料ホルダ搬送装置５２のチャック部によって、試
料ホルダの前記被チャック部３４を掴む。次に、そのま
ま、試料ホルダ搬送装置５２のチャック部を試料の方へ
押し込む。すると、マグネット体１のコイルスプリング
２９が縮み、前記結合ピン３２，３３が図６に示した位
置に来る。First, when the sample 9 is heated to expose the clean surface of the sample, the magnet body 1 is separated from the sample holder body 2 so that the magnetic force of the permanent magnet 25 does not decrease due to the heating of the sample. In that case, first the image observer
The chucked part 34 of the sample holder is gripped by the chuck part of the sample holder transport device 52. Next, the chuck portion of the sample holder transport device 52 is pushed into the sample as it is. Then, the coil spring 29 of the magnet body 1 contracts, and the coupling pins 32 and 33 come to the positions shown in FIG.
【００４２】次に、像観察者は、試料ホルダ搬送装置５
２のチャック部を試料の方へ押し込んだまま、そのチャ
ック部を反時計方向に回転できない位置まで回転させ
る。すなわち、チャック部を反時計方向に９０度回転さ
せる。すると、そのチャック部の回転に伴ってマグネッ
ト体１も回転し、前記結合ピン３２，３３が図５に示し
た位置に来る。Next, the image observer takes the sample holder transport device 5
While the second chuck part is pushed toward the sample, the chuck part is rotated counterclockwise to a position where it cannot be rotated. That is, the chuck portion is rotated 90 degrees counterclockwise. Then, the magnet body 1 also rotates with the rotation of the chuck portion, and the coupling pins 32 and 33 come to the positions shown in FIG.
【００４３】そして、像観察者は、試料ホルダ搬送装置
５２のチャック部をゆっくり引く。すると、マグネット
体１だけが試料ホルダ搬送装置５２のチャック部に装着
されて、マグネット体１は試料ホルダ本体２から分離さ
れる。このとき、熱の影響がなくなるところまで、マグ
ネット体１は試料ホルダ搬送装置５２によって退避され
る。Then, the image observer slowly pulls the chuck portion of the sample holder transport device 52. Then, only the magnet body 1 is attached to the chuck portion of the sample holder transport device 52, and the magnet body 1 is separated from the sample holder body 2. At this time, the magnet body 1 is retracted by the sample holder transporting device 52 until the influence of heat disappears.
【００４４】一方、試料ホルダ本体１は、前記試料ホル
ダ固定バネ４２，４３，４４，４５によって試料ステー
ジにしっかりと固定されているので、このようなマグネ
ット体１の分離を行っても、試料ホルダ本体１は試料ス
テージ上で回転することはない。この結果、試料ホルダ
本体１は、マグネット体１の分離前と同じ位置に止ま
る。On the other hand, the sample holder body 1 is firmly fixed to the sample stage by the sample holder fixing springs 42, 43, 44 and 45. Therefore, even if the magnet body 1 is separated as described above, The main body 1 does not rotate on the sample stage. As a result, the sample holder body 1 remains at the same position as before the separation of the magnet body 1.
【００４５】こうして、マグネット体１が試料ホルダ本
体２から退避すると、前記通電加熱電源４７が制御され
て試料ホルダ固定バネ４２と４４間に電圧が印可され
る。試料ホルダ固定バネ４２，４４は、通電端子５，６
にそれぞれ接触しているので、この電圧印可によって前
記ヒータ７が通電加熱される。このヒータ７で発生した
熱の殆どは熱伝導電気絶縁体８を介して試料９に伝わ
り、試料９は高温に加熱される。なお、熱伝導電気絶縁
体８および試料固定部材１１は電気絶縁性を有している
ので、試料加熱の際には、試料や熱伝導電気絶縁体８に
電流は流れず、前記ヒータ７を効率良く加熱することが
できる。In this way, when the magnet body 1 is retracted from the sample holder body 2, the energizing and heating power source 47 is controlled to apply a voltage between the sample holder fixing springs 42 and 44. The sample holder fixing springs 42 and 44 are provided with energizing terminals 5 and 6, respectively.
, The heater 7 is energized and heated by this voltage application. Most of the heat generated by the heater 7 is transferred to the sample 9 via the heat conductive electrical insulator 8 and the sample 9 is heated to a high temperature. Since the heat conducting electrical insulator 8 and the sample fixing member 11 have electrical insulating properties, no current flows through the sample and the heat conducting electrical insulator 8 during heating of the sample, and the heater 7 is efficiently operated. It can be heated well.
【００４６】このように、本発明の磁場印加試料ホルダ
においては、マグネット体が試料ホルダ本体から分離で
きるように構成されている。そして、このような磁場印
加試料ホルダを走査トンネル顕微鏡に使用した場合に、
試料の加熱時には、熱の影響がなくなるところまでマグ
ネット体を試料ホルダ本体から退避させれば、熱によっ
て永久磁石の磁力が低下することはない。As described above, in the magnetic field application sample holder of the present invention, the magnet body is constructed so as to be separated from the sample holder body. And when such a magnetic field application sample holder is used for a scanning tunneling microscope,
When the sample is heated, if the magnet body is retracted from the sample holder body to the point where the influence of heat disappears, the magnetic force of the permanent magnet does not decrease due to the heat.
【００４７】このような試料加熱が終わって、次に、試
料９を冷却して試料に磁場印加する場合には、像観察者
は、前記マグネット体１を試料ホルダ本体２に再び装着
する操作を行う。When the sample 9 is cooled and the magnetic field is applied to the sample after the heating of the sample as described above, the image observer performs the operation of reattaching the magnet body 1 to the sample holder body 2. To do.
【００４８】その場合、まず像観察者は、前記試料ホル
ダ搬送装置５２を操作して、既に試料ホルダ搬送装置５
２に装着されているマグネット体１の結合ピン３２，３
３と、試料ホルダ本体２のピン溝１７，１８の位置を合
わせる。In this case, first, the image observer operates the sample holder transport device 52, and the sample holder transport device 5 is already operated.
Coupling pins 32, 3 of the magnet body 1 mounted on the 2
3 and the pin grooves 17 and 18 of the sample holder body 2 are aligned.
【００４９】そして、像観察者は、このように結合ピン
３２，３３の入る位置を合わせた状態で、試料ホルダ搬
送装置５２のチャック部を試料方向に移動させて、マグ
ネット体１を試料ホルダ本体２に押し込む。すると、図
４に示したように、マグネット体１のマグネットケース
ＭＣの先端にあるストップピン３０，３１が、試料ホル
ダ本体２のストッパー１５に当たり、そこで、マグネッ
トケースＭＣの試料方向への移動は停止する。Then, the image observer moves the chuck portion of the sample holder transporting device 52 toward the sample in such a state that the coupling pins 32 and 33 are inserted into the magnet holder 1 so as to move the magnet body 1 to the sample holder main body. Push it into 2. Then, as shown in FIG. 4, the stop pins 30 and 31 at the tip of the magnet case MC of the magnet body 1 hit the stopper 15 of the sample holder main body 2, and the movement of the magnet case MC in the sample direction is stopped there. To do.
【００５０】そして、像観察者は、さらに試料ホルダ搬
送装置５２のチャック部を試料方向に移動させて、さら
にマグネット体１を試料ホルダ本体２に押し込む。この
押し込みにより、マグネット体１のコイルスプリング２
９は縮む。そして、像観察者は、図５に示したように、
結合ピン３２，３３がピン固定部１６に当たって、マグ
ネット体１をそれ以上押し込めなくなると、試料ホルダ
搬送装置５２のチャック部を時計方向に回転させて、マ
グネット体１を時計方向に回転できない位置まで回転さ
せる。すなわち、マグネット体１を時計方向に９０度回
転させる。Then, the image observer further moves the chuck portion of the sample holder transport device 52 toward the sample, and further pushes the magnet body 1 into the sample holder body 2. By this pushing, the coil spring 2 of the magnet body 1
9 shrinks. Then, the image observer, as shown in FIG.
When the coupling pins 32, 33 hit the pin fixing portion 16 and the magnet body 1 cannot be pushed any further, the chuck portion of the sample holder transporting device 52 is rotated clockwise to rotate the magnet body 1 to a position where it cannot be rotated clockwise. Let That is, the magnet body 1 is rotated clockwise by 90 degrees.
【００５１】このマグネット体１の回転により、マグネ
ット体１の結合ピン３２は、ピン固定部１６のピン溝１
９を通ってピン溝２０に位置する。一方、マグネット体
１の結合ピン３３は、ピン固定部１６のピン溝２１を通
ってピン溝２２に位置する。この状態は、図６に示され
ている。By the rotation of the magnet body 1, the coupling pin 32 of the magnet body 1 is moved to the pin groove 1 of the pin fixing portion 16.
It is located in the pin groove 20 through 9. On the other hand, the coupling pin 33 of the magnet body 1 passes through the pin groove 21 of the pin fixing portion 16 and is located in the pin groove 22. This state is shown in FIG.
【００５２】そして、像観察者は、試料ホルダ搬送装置
５２のチャック部をゆっくり引いて、そのチャック部を
マグネット体１の被チャック部３４から離す。すると、
マグネット体１は、コイルスプリング２９のバネ力によ
って試料と反対方向に押され、マグネット体１の結合ピ
ン３２はピン溝２０内を試料と反対方向に移動する一
方、結合ピン３３はピン溝２２内を試料と反対方向に移
動する。そして、結合ピン３２，３３がピン固定部１６
の内壁に当たって、マグネット体１の移動は停止する。
こうして、マグネット体１は、試料ホルダ本体２にしっ
かりと装着される。Then, the image observer slowly pulls the chuck portion of the sample holder transport device 52 to separate the chuck portion from the chucked portion 34 of the magnet body 1. Then,
The magnet body 1 is pushed in the direction opposite to the sample by the spring force of the coil spring 29, and the connecting pin 32 of the magnet body 1 moves in the pin groove 20 in the direction opposite to the sample, while the connecting pin 33 moves in the pin groove 22. Is moved in the direction opposite to the sample. The connecting pins 32 and 33 are connected to the pin fixing portion 16
The movement of the magnet body 1 is stopped by hitting the inner wall of the.
In this way, the magnet body 1 is firmly attached to the sample holder body 2.
【００５３】この際、試料ホルダ本体１は、前記試料ホ
ルダ固定バネ４２，４３，４４，４５によって試料ステ
ージにしっかりと固定されているので、このようなマグ
ネット体１の装着を行っても、試料ホルダ本体１は試料
ステージ上で回転することはない。この結果、試料ホル
ダ本体１は、マグネット体１の分離前と同じ位置に止ま
る。At this time, since the sample holder body 1 is firmly fixed to the sample stage by the sample holder fixing springs 42, 43, 44, 45, even if the magnet body 1 is mounted as described above, The holder body 1 does not rotate on the sample stage. As a result, the sample holder body 1 remains at the same position as before the separation of the magnet body 1.
【００５４】こうして、マグネット体１が試料ホルダ本
体２に装着されると、永久磁石２５による磁場を試料９
に印加することができる。そして、試料９が超伝導材料
のときには、試料９は低温に冷却されてＳＴＭ測定が行
われる。その試料冷却の際には、前記冷媒タンク４０に
液体窒素等の冷媒が入れられる。この冷媒の冷熱は、冷
媒タンク４０に接続された冷熱伝導板４１、冷熱伝導板
接触部５Ｓ，６Ｓ、通電端子５，６および試料固定部材
１０を介して試料９に伝わり、試料９は低温に冷却され
る。Thus, when the magnet body 1 is mounted on the sample holder body 2, the magnetic field generated by the permanent magnet 25 is applied to the sample 9
Can be applied to. When the sample 9 is a superconducting material, the sample 9 is cooled to a low temperature and STM measurement is performed. At the time of cooling the sample, a refrigerant such as liquid nitrogen is put in the refrigerant tank 40. The cold heat of the refrigerant is transmitted to the sample 9 via the cold heat conduction plate 41 connected to the refrigerant tank 40, the cold heat conduction plate contact portions 5S and 6S, the energizing terminals 5 and 6, and the sample fixing member 10, and the sample 9 becomes low temperature. To be cooled.
【００５５】このように、本発明においては、永久磁石
によって試料に磁場が印加されるので、電磁石を用いた
ときの上記問題は発生しない。すなわち、試料が加熱さ
れたり、試料室の真空度が低下するという問題は発生し
ない。As described above, in the present invention, since the magnetic field is applied to the sample by the permanent magnet, the above-mentioned problem when using the electromagnet does not occur. That is, there is no problem that the sample is heated or the degree of vacuum in the sample chamber is lowered.
【００５６】なお、本発明においては、試料ホルダ搬送
装置の動作で一時的に試料室の真空度がわずかに落ちる
が、それはすぐに回復する。また、マグネット体と試料
ホルダ本体が結合したときに、試料温度が一時的にわず
かに上昇するが、再びもとの指定された試料温度に回復
する。このため、試料への磁場印加の前後では、磁場の
有無以外は同じ試料環境が保たれる。In the present invention, the vacuum degree of the sample chamber is slightly decreased temporarily by the operation of the sample holder transfer device, but it is immediately recovered. Further, when the magnet body and the sample holder main body are combined, the sample temperature temporarily rises slightly, but the sample temperature returns to the original designated sample temperature again. Therefore, the same sample environment is maintained before and after the magnetic field is applied to the sample, except for the presence or absence of the magnetic field.
【００５７】以上、本発明の一例を説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、その他の変形例も含
むものである。Although one example of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this and includes other modified examples.
【００５８】たとえば、上記例において、マグネットケ
ースＭＣの大きさから永久磁石２５の大きさに制限があ
るが、その制限範囲内において永久磁石の大きさや形状
を変えるようにすれば、磁場の方向や大きさを変えるこ
とができる。For example, in the above example, the size of the permanent magnet 25 is limited by the size of the magnet case MC, but if the size and shape of the permanent magnet are changed within the limited range, the direction of the magnetic field and the You can change the size.
【００５９】また、試料室にマグネット体のパーキング
を設けて、そのパーキングに、形状や特性の異なる永久
磁石を装着したマグネット体を複数配置しておき、それ
らのマグネット体を順に取り替えて使用するようにすれ
ば、同じ試料に対して様々な磁場を印加することができ
る。Further, parking of magnets is provided in the sample chamber, a plurality of magnets having permanent magnets having different shapes and characteristics are arranged in the parking, and the magnets are sequentially replaced and used. By doing so, various magnetic fields can be applied to the same sample.
【００６０】また、上記例において、試料ホルダ本体２
のストッパー１５と、マグネット体１のストップピン３
０，３１の間にスペーサーを入れると、試料と永久磁石
の距離を変えることができる。そして、そのスペーサー
の厚さを変えることによって、試料への磁場の印加強度
を変えることができる。この場合、像観察者は、試料室
の外においてマグネット体を試料ホルダ本体に装着する
ときに、ストッパー１５とストップピン３０，３１の間
にスペーサーを入れる。In the above example, the sample holder body 2
Stopper 15 and stop pin 3 of magnet body 1
If a spacer is inserted between 0 and 31, the distance between the sample and the permanent magnet can be changed. The strength of the magnetic field applied to the sample can be changed by changing the thickness of the spacer. In this case, the image observer inserts a spacer between the stopper 15 and the stop pins 30 and 31 when mounting the magnet body on the sample holder main body outside the sample chamber.
【００６１】また、上記例においてはコイルスプリング
を用いているが、図１２に示すように、ネジ方式の磁場
印加試料ホルダとしてもよい。Further, although a coil spring is used in the above example, a screw type magnetic field application sample holder may be used as shown in FIG.
【００６２】図１２の試料ホルダにおいて、５３は円筒
状のマグネットケース（ヨーク）である。このマグネッ
トケース５３の外周面にはネジが切られており、マグネ
ットケース５３の中には、円柱状の永久磁石５４が配置
されている。In the sample holder shown in FIG. 12, 53 is a cylindrical magnet case (yoke). The outer peripheral surface of the magnet case 53 is threaded, and a cylindrical permanent magnet 54 is arranged in the magnet case 53.
【００６３】また、５５はガイド体である。このガイド
体５５は、図１におけるガイド体１４の内周面にネジを
切ったものであり、そのネジ部分は、前記マグネットケ
ース５３と螺合するようにネジが切られている。また、
５６は熱電気絶縁体であり、この熱電気絶縁体５６は、
図１における熱電気絶縁体４の孔部分にネジを切ったも
のであり、そのネジ部分は、前記マグネットケース５３
と螺合するようにネジが切られている。Reference numeral 55 is a guide body. The guide body 55 is formed by threading the inner peripheral surface of the guide body 14 in FIG. 1, and the threaded portion is threaded so as to be screwed into the magnet case 53. Also,
56 is a thermoelectric insulator, and this thermoelectric insulator 56 is
The thermoelectric insulator 4 shown in FIG. 1 has a hole cut into a hole, and the threaded portion is the magnet case 53.
Is screwed so that it can be screwed.
【００６４】なお、図１２の構成において、図１と同じ
構成には図１と同じ番号が付されている。この図１２の
試料ホルダでは、図１におけるコイルスプリングや、ピ
ン固定部１６などは備えられていない。In the configuration of FIG. 12, the same components as those of FIG. 1 are assigned the same numbers as those of FIG. The sample holder shown in FIG. 12 does not include the coil spring and the pin fixing portion 16 shown in FIG.
【００６５】この図１２の試料ホルダを使用したときに
は、マグネット体１を試料ホルダ搬送装置５２で保持し
て回転させて、既に試料ステージに固定されている試料
ホルダ本体２のガイド体５５に、マグネットケース５３
をねじ込んだり、マグネットケース５３をねじって外し
たりする。これにより、マグネット体を試料ホルダ本体
に装着したり、試料ホルダ本体からマグネット体を分離
することができる。When the sample holder of FIG. 12 is used, the magnet body 1 is held and rotated by the sample holder transfer device 52, and the magnet is attached to the guide body 55 of the sample holder body 2 already fixed to the sample stage. Case 53
Screw in or twist the magnet case 53 to remove it. As a result, the magnet body can be attached to the sample holder body or the magnet body can be separated from the sample holder body.
【００６６】そして、図１２の試料ホルダにおいては、
マグネットケース５３とガイド体５５が螺合し始める位
置と、ストッパー１５の位置の間で永久磁石５４の位置
を変えることができる。このため、永久磁石５４と試料
９との距離を無段階に変えることができ、この範囲内
で、１つのマグネットで試料への磁場強度を変えること
ができる。Then, in the sample holder of FIG.
The position of the permanent magnet 54 can be changed between the position where the magnet case 53 and the guide body 55 start screwing and the position of the stopper 15. Therefore, the distance between the permanent magnet 54 and the sample 9 can be changed steplessly, and the magnetic field strength to the sample can be changed with one magnet within this range.
【００６７】なお、この場合、ストッパーが働くまで試
料ホルダ搬送装置５２のチャック部を回転させて、マグ
ネットが試料に最も接近した後、反対方向に何回転チャ
ック部を回したかで、試料とマグネットの距離がどれだ
け離れたかがわかる。ただし、ネジのピッチは既知であ
る。In this case, the chuck part of the sample holder transporting device 52 is rotated until the stopper works, and after the magnet comes closest to the sample, the sample and the magnet are rotated depending on how many times the chuck part is turned in the opposite direction. You can see how far the distance is. However, the pitch of the screw is known.
【００６８】また、本発明は走査トンネル顕微鏡に限定
されるものではなく、本発明は、その他の試料表面分析
装置にも適用することができる。The present invention is not limited to the scanning tunneling microscope, and the present invention can be applied to other sample surface analyzers.
【図１】本発明の磁場印加試料ホルダの一例を示した図
である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a magnetic field application sample holder of the present invention.
【図２】図１のピン固定部１６の断面図である。2 is a cross-sectional view of the pin fixing portion 16 of FIG.
【図３】図１の試料ホルダを装着する試料ステージを示
した図である。3 is a diagram showing a sample stage on which the sample holder of FIG. 1 is mounted.
【図４】マグネット体と試料ホルダ本体の結合分離を説
明するのに示した図である。FIG. 4 is a view for explaining the coupling / separation of the magnet body and the sample holder body.
【図５】マグネット体と試料ホルダ本体の結合分離を説
明するのに示した図である。FIG. 5 is a diagram for explaining coupling / separation of a magnet body and a sample holder body.
【図６】マグネット体と試料ホルダ本体の結合分離を説
明するのに示した図である。FIG. 6 is a diagram for explaining coupling / separation of a magnet body and a sample holder body.
【図７】マグネット体と試料ホルダ本体の結合分離を説
明するのに示した図である。FIG. 7 is a view for explaining coupling / separation of a magnet body and a sample holder body.
【図８】図３のｌ−ｍ断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line lm of FIG.
【図９】図３のｎ−ｏ断面図である。9 is a cross-sectional view taken along the line noo of FIG.
【図１０】走査トンネル顕微鏡の全体構成を示した図で
ある。FIG. 10 is a diagram showing an overall configuration of a scanning tunneling microscope.
【図１１】試料ホルダの試料ステージへの装着の仕方を
説明するのに示した図である。FIG. 11 is a view for explaining how to attach the sample holder to the sample stage.
【図１２】本発明の磁場印加試料ホルダの他の例を示し
た図である。FIG. 12 is a view showing another example of the magnetic field application sample holder of the present invention.
１…マグネット体、２…試料ホルダ本体、３…ホルダ、
４…熱電気絶縁体、５，６…通電端子、５Ｓ，６Ｓ…冷
熱伝導板接触部、７…ヒータ、８…熱伝導電気絶縁体、
９…試料、１０，１１…試料固定部材、１２，１３…固
定子、１４…ガイド体、１５…ストッパー、１６…ピン
固定部、１７，１８，１９，２０，２１，２２…ピン
溝、２３…マグネットホルダ、２４…ピン固定部、２５
…永久磁石、２７…ピン、２８…長孔、２９…コイルス
プリング、３０，３１…ストップピン、３２，３３…結
合ピン、３４…被チャック部、３５…試料ステージ本
体、３６…孔、３７…溝、３８…溝、３９…熱絶縁体、
４０…冷媒タンク、４１…冷熱伝導板、４２，４３，４
４，４５…試料ホルダ固定バネ、４６…電気絶縁体、４
７…通電加熱電源、４８…バイアス電源、４９…探針、
５０…試料室、５１…走査トンネル顕微鏡本体、５２…
試料ホルダ搬送装置、５３…マグネットケース、５４…
永久磁石、５５…ガイド体、５６…熱電気絶縁体1 ... Magnet body, 2 ... Sample holder body, 3 ... Holder,
4 ... Thermoelectric insulators, 5, 6 ... Current-carrying terminals, 5S, 6S ... Cooling heat conduction plate contact portion, 7 ... Heater, 8 ... Heat conduction electric insulators,
9 ... Sample, 10, 11 ... Sample fixing member, 12, 13 ... Stator, 14 ... Guide body, 15 ... Stopper, 16 ... Pin fixing part, 17, 18, 19, 20, 21, 21 ... Pin groove, 23 … Magnet holder, 24… Pin fixing part, 25
... Permanent magnets, 27 ... Pins, 28 ... Oblong holes, 29 ... Coil springs, 30, 31 ... Stop pins, 32, 33 ... Coupling pins, 34 ... Chucked parts, 35 ... Sample stage body, 36 ... Holes, 37 ... Groove, 38 ... Groove, 39 ... Thermal insulator,
40 ... Refrigerant tank, 41 ... Cold heat conduction plate, 42, 43, 4
4, 45 ... Sample holder fixing spring, 46 ... Electrical insulator, 4
7 ... energizing heating power source, 48 ... bias power source, 49 ... probe,
50 ... Sample chamber, 51 ... Scanning tunneling microscope body, 52 ...
Sample holder transfer device, 53 ... Magnet case, 54 ...
Permanent magnet, 55 ... Guide body, 56 ... Thermoelectric insulator
Claims (7)
と、前記試料に磁場を印加するためのマグネットを有
し、前記試料ホルダ本体に取り付けられたマグネット体
とを備え、前記マグネットと前記試料間の距離が変えら
れるように構成されていることを特徴とする磁場印加試
料ホルダ。1. A sample holder main body for holding a sample, and a magnet body having a magnet for applying a magnetic field to the sample, the magnet body being attached to the sample holder main body, and between the magnet and the sample. A magnetic field application sample holder, which is configured so that the distance can be changed.
を特徴とする請求項１記載の磁場印加試料ホルダ。2. The magnetic field application sample holder according to claim 1, wherein the magnet is a permanent magnet.
体から取り外せることを特徴とする請求項１記載の磁場
印加試料ホルダ。3. The magnetic field application sample holder according to claim 1, wherein the magnet body is removable from the sample holder body.
装置において、試料ステージと、前記試料ステージに着
脱可能に取り付けられた、試料を保持するための試料ホ
ルダ本体と、前記試料に磁場を印加するためのマグネッ
トを有し、前記試料ホルダ本体に取り付けられたマグネ
ット体と、前記マグネット体に接続され、前記マグネッ
トと前記試料間の距離を変えるためのマグネット移動手
段を備えたことを特徴とする試料評価装置。4. A sample evaluation device for sample analysis or sample observation, a sample stage, a sample holder body detachably attached to the sample stage for holding a sample, and a magnetic field applied to the sample. And a magnet moving means for changing a distance between the magnet and the sample, the magnet being attached to the sample holder body, and being connected to the magnet. Evaluation device.
を特徴とする請求項４記載の試料評価装置。5. The sample evaluation apparatus according to claim 4, wherein the magnet is a permanent magnet.
体から取り外せることを特徴とする請求項４記載の試料
評価装置。6. The sample evaluation apparatus according to claim 4, wherein the magnet body is removable from the sample holder body.
熱手段と、試料を冷却する冷却手段を備えたことを特徴
とする請求項４記載の試料評価装置。7. The sample evaluation apparatus according to claim 4, wherein the sample stage includes heating means for heating the sample and cooling means for cooling the sample.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137225A JP2003329562A (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Sample holder of applying magnetic field and sample estimating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137225A JP2003329562A (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Sample holder of applying magnetic field and sample estimating apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003329562A true JP2003329562A (en) | 2003-11-19 |
Family
ID=29699045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002137225A Withdrawn JP2003329562A (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Sample holder of applying magnetic field and sample estimating apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003329562A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7092085B1 (en) * | 2004-01-20 | 2006-08-15 | Desa Richard J | Sample holder with intense magnetic field |
| DE102017124236A1 (en) | 2016-10-18 | 2018-04-19 | Anton Paar Gmbh | Defines switchable magnetic holder |
| JP2018088369A (en) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 株式会社メルビル | Sample holder |
| RU2695517C2 (en) * | 2017-08-14 | 2019-07-23 | Общество с ограниченной ответственностью "НТ-МДТ" | Scanning probe microscope with multizonde sensor operation device |
| CN113237784A (en) * | 2021-03-22 | 2021-08-10 | 安徽工程大学 | Device and method for testing frictional wear performance of magnetic fluid |
-
2002
- 2002-05-13 JP JP2002137225A patent/JP2003329562A/en not_active Withdrawn
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| DE102017124236A1 (en) | 2016-10-18 | 2018-04-19 | Anton Paar Gmbh | Defines switchable magnetic holder |
| US10330698B2 (en) | 2016-10-18 | 2019-06-25 | Anton Paar Gmbh | Definably switchable magnetic holding device |
| JP2018088369A (en) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 株式会社メルビル | Sample holder |
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