JPH0624109B2 - 磁区観察用位相差電子顕微鏡 - Google Patents
磁区観察用位相差電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH0624109B2 JPH0624109B2 JP25021587A JP25021587A JPH0624109B2 JP H0624109 B2 JPH0624109 B2 JP H0624109B2 JP 25021587 A JP25021587 A JP 25021587A JP 25021587 A JP25021587 A JP 25021587A JP H0624109 B2 JPH0624109 B2 JP H0624109B2
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- Japan
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- magnetization
- arithmetic circuit
- contrast
- electron microscope
- magnetic domain
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は走査透過電子顕微鏡を用いて磁性体の磁区観察
を可能にした磁区観察用位相差電子顕微鏡に関するもの
である。
を可能にした磁区観察用位相差電子顕微鏡に関するもの
である。
従来、走査透過電子顕微鏡を用いた位相差像観察法ＤＰ
Ｃ（Ｄifferential Ｐhase Ｃontrast ）による磁性体
の磁区観察においては、対物レンズの前側焦点の直前に
置かれた磁性体試料の回折像を、中間レンズ、投影レン
ズで拡大投影して円対称に４分割または多分割された検
出素子からなる検出器で検出し、各検出素子の電子線強
度を像信号として演算処理して磁区コントラストを得る
ようにしている。
Ｃ（Ｄifferential Ｐhase Ｃontrast ）による磁性体
の磁区観察においては、対物レンズの前側焦点の直前に
置かれた磁性体試料の回折像を、中間レンズ、投影レン
ズで拡大投影して円対称に４分割または多分割された検
出素子からなる検出器で検出し、各検出素子の電子線強
度を像信号として演算処理して磁区コントラストを得る
ようにしている。
しかしながら、従来の磁区観察においては、特定の磁化
方向のコントラストを観察するためには、観察試料の回
転、または検出素子の像信号の選択を行う必要があり、
その上有限の検出素子では精度良く任意の磁化方向のコ
ントラストを得ることは困難である。
方向のコントラストを観察するためには、観察試料の回
転、または検出素子の像信号の選択を行う必要があり、
その上有限の検出素子では精度良く任意の磁化方向のコ
ントラストを得ることは困難である。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、任意の方
向の磁化強度を観察試料を回転させる必要がなく、精度
良く観察することができる磁区観察用位相差電子顕微鏡
を提供することを目的とする。
向の磁化強度を観察試料を回転させる必要がなく、精度
良く観察することができる磁区観察用位相差電子顕微鏡
を提供することを目的とする。
そのために本発明の磁区観察用位相差電子顕微鏡は、電
子線走査手段により走査しながら電子線を磁性体試料に
照射し、磁性体試料の対物レンズでできた回折像を、中
間レンズ、投影レンズで拡大投影して４分割された検出
素子からなる検出器で検出し、各検出素子の電子線強度
を像信号として演算処理して磁区コントラストを得る磁
区観察用位相差電子顕微鏡において、前記検出素子のｘ
方向、ｙ方向各々２組の差信号により、各方向の磁化成
分を算出する第１の演算回路と、各方向の磁化成分から
磁化の角度成分を算出する第２の演算回路と、第２の演
算回路出力が所定角度範囲内にあるときゲート信号を出
力するコンパレータと、コンパレータからのゲート信号
により導通制御され、第１の演算回路出力を抽出するゲ
ート回路と、抽出された所定角度範囲内の磁化成分から
磁化強度を算出する第３の演算回路と、算出された磁化
強度を表す像を表示する表示手段とを備えたことを特徴
とする。
子線走査手段により走査しながら電子線を磁性体試料に
照射し、磁性体試料の対物レンズでできた回折像を、中
間レンズ、投影レンズで拡大投影して４分割された検出
素子からなる検出器で検出し、各検出素子の電子線強度
を像信号として演算処理して磁区コントラストを得る磁
区観察用位相差電子顕微鏡において、前記検出素子のｘ
方向、ｙ方向各々２組の差信号により、各方向の磁化成
分を算出する第１の演算回路と、各方向の磁化成分から
磁化の角度成分を算出する第２の演算回路と、第２の演
算回路出力が所定角度範囲内にあるときゲート信号を出
力するコンパレータと、コンパレータからのゲート信号
により導通制御され、第１の演算回路出力を抽出するゲ
ート回路と、抽出された所定角度範囲内の磁化成分から
磁化強度を算出する第３の演算回路と、算出された磁化
強度を表す像を表示する表示手段とを備えたことを特徴
とする。
本発明は、ｘ方向、ｙ方向各々２組の差信号により、各
方向の磁化成分を算出し、各方向の磁化成分から磁化の
角度成分を算出すると共に、磁化の角度成分が所定角度
範囲内にあるとき各方向の磁化成分を抽出し、抽出され
た所定角度範囲内の磁化成分から磁化強度を算出して表
示することにより任意の方向の磁化強度を観察すること
ができる。
方向の磁化成分を算出し、各方向の磁化成分から磁化の
角度成分を算出すると共に、磁化の角度成分が所定角度
範囲内にあるとき各方向の磁化成分を抽出し、抽出され
た所定角度範囲内の磁化成分から磁化強度を算出して表
示することにより任意の方向の磁化強度を観察すること
ができる。
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の磁区観察用位相差電子顕微鏡の構成を
示す図で、図中、１は電子線、２は走査コイル、３は光
軸、４は磁性体試料、５ａは照射側対物レンズ、５ｂは
結像側対物レンズ、６は中間レンズ、７は投影レンズ、
８は検出器、９は走査コイル駆動部、１０１、１０２、
１０３、１０４は増幅器、１１〜１３は演算回路、１４
は論理回路、１５はコンパレータ、１６は制御装置、１
７はゲート回路、１８は演算回路、１９は表示装置であ
る。
示す図で、図中、１は電子線、２は走査コイル、３は光
軸、４は磁性体試料、５ａは照射側対物レンズ、５ｂは
結像側対物レンズ、６は中間レンズ、７は投影レンズ、
８は検出器、９は走査コイル駆動部、１０１、１０２、
１０３、１０４は増幅器、１１〜１３は演算回路、１４
は論理回路、１５はコンパレータ、１６は制御装置、１
７はゲート回路、１８は演算回路、１９は表示装置であ
る。
図において、電子銃（図示せず）から発生した電子線１
は、走査コイル２により（Ａ−Ａ′）または（Ｂ−
Ｂ′）のように走査され、対物レンズ５ａにより試料４
に収束される。試料４は結像側対物レンズ５ｂの前側焦
点の近傍に置かれ、２次元的にみて光軸３を中心として
紙面に垂直に左側下向 、右側上向 にそれぞれ磁化されているものとする。
は、走査コイル２により（Ａ−Ａ′）または（Ｂ−
Ｂ′）のように走査され、対物レンズ５ａにより試料４
に収束される。試料４は結像側対物レンズ５ｂの前側焦
点の近傍に置かれ、２次元的にみて光軸３を中心として
紙面に垂直に左側下向 、右側上向 にそれぞれ磁化されているものとする。
この試料４へ入射角２αｉで電子線を入射させると、第
２図に示すように対物レンズ５ｂの後焦点面上に直径Ｄ
＝ｆ０×２αｉ（ｆ０は焦点距離）のディスクパターン
が生ずる。
２図に示すように対物レンズ５ｂの後焦点面上に直径Ｄ
＝ｆ０×２αｉ（ｆ０は焦点距離）のディスクパターン
が生ずる。
そして、電子線１が試料４を透過するとき、ローレンツ
力によって試料の磁化方向に応じて偏向され、試料照射
角に対応して（Ａ−Ａ′）は（Ｃ−Ｃ′）に、（Ｂ−
Ｂ′）は（Ｄ−Ｄ′）となり、（Ｃ−Ｃ′）、（Ｄ−
Ｄ′）は中間レンズ６、投影レンズ７の結像作用により
検出器８上に回折ディスクとして結像投影される。
力によって試料の磁化方向に応じて偏向され、試料照射
角に対応して（Ａ−Ａ′）は（Ｃ−Ｃ′）に、（Ｂ−
Ｂ′）は（Ｄ−Ｄ′）となり、（Ｃ−Ｃ′）、（Ｄ−
Ｄ′）は中間レンズ６、投影レンズ７の結像作用により
検出器８上に回折ディスクとして結像投影される。
一方、走査コイル２における偏向主面を物体面とみた場
合、（Ａ−Ａ′）、（Ｂ−Ｂ′）は同様に静止ディスク
パターンとして検出器８上に結像する。
合、（Ａ−Ａ′）、（Ｂ−Ｂ′）は同様に静止ディスク
パターンとして検出器８上に結像する。
従って走査コイル２により試料上を面走査した場合、試
料４の磁化方向が一定の領域では試料の走査条件によら
ず静止回折ディスク（Ｃ−Ｃ′）、又は（Ｄ−Ｄ′）が
得られ、これは磁化方向に応じて分離される。検出器８
は、図示するようにｘ軸、ｙ軸方向においてＳ１、
Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に分割されているので、例えば（Ｓ２
−Ｓ３）の差信号を検出すれば磁区コントラストが得ら
れることになる。
料４の磁化方向が一定の領域では試料の走査条件によら
ず静止回折ディスク（Ｃ−Ｃ′）、又は（Ｄ−Ｄ′）が
得られ、これは磁化方向に応じて分離される。検出器８
は、図示するようにｘ軸、ｙ軸方向においてＳ１、
Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に分割されているので、例えば（Ｓ２
−Ｓ３）の差信号を検出すれば磁区コントラストが得ら
れることになる。
各検出器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の検出信号は増幅され
て演算回路１１、１２に入力され、次の演算が行われ
る。
て演算回路１１、１２に入力され、次の演算が行われ
る。
この分母（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）は信号を規格化す
るためのものである。演算回路１１、１２の出力は演算
回路１３に入力される。演算回路１３においては、磁化
＝＋としたとき、その角度成分θに関して、 θ＝tan -1｜ｙ／ｘ｜＋ｎπ／２ が演算される。この場合、ｎの値は演算回路１４から入
力される。即ち論理回路１４は、出力信号ｘ、ｙの正負
を以下の〜の条件で判断したｎの値を出力する。
るためのものである。演算回路１１、１２の出力は演算
回路１３に入力される。演算回路１３においては、磁化
＝＋としたとき、その角度成分θに関して、 θ＝tan -1｜ｙ／ｘ｜＋ｎπ／２ が演算される。この場合、ｎの値は演算回路１４から入
力される。即ち論理回路１４は、出力信号ｘ、ｙの正負
を以下の〜の条件で判断したｎの値を出力する。
ｘ≧０，ｙ≧０の場合：ｎ＝０ ｘ＜０，ｙ≧０の場合：ｎ＝１ ｘ＜０，ｙ＜０の場合：ｎ＝２ ｘ≧０，ｙ＜０の場合：ｎ＝３ コンパレータ１５は、任意の磁化方向成分θ及び選択幅
δθを選択する制御装置１６により制御され、演算回路
１３の出力θが、θ＋δθ〜θの範囲にある場合にのみ
動作し、ゲート回路１７を閉じる。その結果、演算回路
１１、１２の出力信号はゲート回路１７を経由して演算
回路１８に入力され、試料の磁化強度｜｜が次式によ
り算出される。
δθを選択する制御装置１６により制御され、演算回路
１３の出力θが、θ＋δθ〜θの範囲にある場合にのみ
動作し、ゲート回路１７を閉じる。その結果、演算回路
１１、１２の出力信号はゲート回路１７を経由して演算
回路１８に入力され、試料の磁化強度｜｜が次式によ
り算出される。
こうして任意の磁化方向の角度θ（θ＋δθ〜θ）を制
御装置で選択することにより、選択されたθに対する試
料の磁化強度｜｜を表示器１９で磁区コントラストと
して観察することができる。
御装置で選択することにより、選択されたθに対する試
料の磁化強度｜｜を表示器１９で磁区コントラストと
して観察することができる。
以上のように本発明によれば、４分割型検出素子をｘ、
ｙ各々２分割２組の差信号として取り出すことにより試
料の磁化方向のベクトルを、として抽出すること
ができ、任意の方向の磁化強度を観察することができ
る。
ｙ各々２分割２組の差信号として取り出すことにより試
料の磁化方向のベクトルを、として抽出すること
ができ、任意の方向の磁化強度を観察することができ
る。
第１図は本発明の磁区観察用位相差電子顕微鏡の構成を
示す図、第２図は試料のディスクパターンを示す図であ
る。 １……電子線、２……走査コイル、３……光軸、４……
磁性体試料、５ａ……照射側対物レンズ、５ｂ……結像
側対物レンズ、６……中間レンズ、７……投影レンズ、
８……検出器、９……走査コイル駆動部、１０１、１０
２、１０３、１０４……増幅器、１１〜１３……演算回
路、１４……論理回路、１５……コンパレータ、１６…
…制御装置、１７……ゲート回路、１８……演算回路、
１９……表示装置。
示す図、第２図は試料のディスクパターンを示す図であ
る。 １……電子線、２……走査コイル、３……光軸、４……
磁性体試料、５ａ……照射側対物レンズ、５ｂ……結像
側対物レンズ、６……中間レンズ、７……投影レンズ、
８……検出器、９……走査コイル駆動部、１０１、１０
２、１０３、１０４……増幅器、１１〜１３……演算回
路、１４……論理回路、１５……コンパレータ、１６…
…制御装置、１７……ゲート回路、１８……演算回路、
１９……表示装置。
Claims (1)
- 【請求項１】電子線走査手段により走査しながら電子線
を磁性体試料に照射し、磁性体試料の対物レンズででき
た回折像を、中間レンズ、投影レンズで拡大投影して４
分割された検出素子からなる検出器で検出し、各検出素
子の電子線強度を像信号として演算処理して磁区コント
ラストを得る磁区観察用位相差電子顕微鏡において、前
記検出素子のｘ方向、ｙ方向各々２組の差信号により、
各方向の磁化成分を算出する第１の演算回路と、各方向
の磁化成分から磁化の角度成分を算出する第２の演算回
路と、第２の演算回路出力が所定角度範囲内にあるとき
ゲート信号を出力するコンパレータと、コンパレータか
らのゲート信号により導通制御され、第１の演算回路出
力を抽出するゲート回路と、抽出された所定角度範囲内
の磁化成分から磁化強度を算出する第３の演算回路と、
算出された磁化強度を表す像を表示する表示手段とを備
えた磁区観察用位相差電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25021587A JPH0624109B2 (ja) | 1987-10-03 | 1987-10-03 | 磁区観察用位相差電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25021587A JPH0624109B2 (ja) | 1987-10-03 | 1987-10-03 | 磁区観察用位相差電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193041A JPH0193041A (ja) | 1989-04-12 |
| JPH0624109B2 true JPH0624109B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17204540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25021587A Expired - Lifetime JPH0624109B2 (ja) | 1987-10-03 | 1987-10-03 | 磁区観察用位相差電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624109B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320669A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-05 | Asahi Medical Co Ltd | 血液ろ過方法 |
| JP2009277618A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Jeol Ltd | 磁区構造画像取得方法および走査透過電子顕微鏡 |
| JP2010113972A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Jeol Ltd | 走査透過電子顕微鏡 |
| JP6073080B2 (ja) * | 2012-07-12 | 2017-02-01 | アストロデザイン株式会社 | 電磁波計測システム |
| JP6595856B2 (ja) | 2015-09-07 | 2019-10-23 | 日本電子株式会社 | 荷電粒子装置および測定方法 |
| JP6876418B2 (ja) | 2016-12-05 | 2021-05-26 | 日本電子株式会社 | 画像取得方法および電子顕微鏡 |
-
1987
- 1987-10-03 JP JP25021587A patent/JPH0624109B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0193041A (ja) | 1989-04-12 |
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