In-situ 두께측정을 통한 전자빔 진공시스템의 자동화 장비 및 광자기 매체의 자구운동 관찰용 광학편광현미경의 제작

Abstract

본 연구에서는 최대 1,000 배의 배율에서 $0.3 \mu m$ 의 광학분해능으로 $0.2\,^\circ$ 미만의 Kerr 회전각 분해능을 가지는 편광현미경을 광자기 매체의 자구관찰 관찰용 편광현미경으로 개조하였다. 파장이 청색 영역의 441.6 nm인 He-Cd 레이저빔을 현미경에 입사하여 대물렌즈를 통해 $1 \mu m$ 의 크기로 집속할 수 있도록 광학장비를 구성하였으며 50 nsec 의 시간간격을 갖는 광학셔터 제어기를 제작하고 500 Oe의 자장을 생성하는 전자석을 제작하였다. 또한, $4 \mu m$ 의 반복율로 반복촬영이 가능한 CCD 카메라를 이용하여 최고 4.8 m/sec 의 자구운동을 관찰할 수 있도록 설계하였다. 제작된 장비를 이용하여 광자기 매체로 제작된 초격자 다층박막의 Kerr 회전각 이 $0.2\,^\circ$ 이고 직경 $0.5 \mu m$ 인 strip 자구를 관찰할 수 있었고, 레이저를 이용하여 $1 \mu m$ 크기의 자구를 기록할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 제작한 장비는 광자기 매체의 개발뿐만이 아니라 광자기 기술의 개발에도 매우 유용하게 사용되리라 생각된다.