主要装置一覧

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物質・材料研究機構

薄膜創製装置：

超高真空クラスタースパッタ成膜装置
 トランスファーチャンバで結合された複数の超高真空スパッタ成膜チャンバーを有する成膜装置。大気暴露をすることなく最大で18元ソースを利用した成膜が可能です。本装置によって作製した高品位な巨大磁気抵抗素子において世界最高レベルの磁気抵抗特性を実現しています。
７元超高真空同時スパッタ装置
６元超高真空基板回転スパッタ装置
５元超高真空スパッタ装置
５元マグネトロンスパッタ装置
超高真空スパッタクラスター装置
10元マグネトロンスパッタ装置

微細加工装置：

JEOL 電子線描画装置 JBX-6300SM
 高加速電圧(100 kV)により、最小線幅7 nmの描画が可能な電子線描画装置です。自動装置補正、自動マーク検出等の機能を備え、再現性の高いナノ構造パターニングができます。主にスピントロニク ス材料のデバイスレベルでの評価を行うためにの加工装置として用いています。
マスクアライナー
マスクアライナー
Arイオンミリング装置

透過型電子顕微鏡、及びTEM試料作製装置：

FEI Titan G2 80-200
 球面収差補正(Cs-corrected)により電子線を非常に小さく収束させ、原子間距離を下回る0.08nmの空間分解能を持つ。単原子レベルでの構造観察や、EDS(Energy Dispersive x-ray Spectroscopy), EELS(Electron Energy-Loss Spectroscopy)等元素分析が可能な高分解能走査型透過電子顕微鏡(S/TEM)です。
FEI Tecnai 20
精密イオンミル
PIPS w/cold stage
イオンスライサー
JEOL EM-09100

FIB-SEM複合装置：

ThermoFisher DualBeam Helios5UX

ThermoFisher DualBeam Helios5UX
 走査型電子顕微鏡(SEM)と集束イオンビーム(FIB)の複合装置です。SEM観察、FIBによるミリング＆デポジション、マイクロマニピュレーターによるマイクロサンプリング法を用いた任意領域からのTEM試料作製やアトムプローブ試料作製ができます。また冷却システムにより装置内の試料ステージを低温（~100K程度）に保ったままのFIB加工や、VCTM(Vacuum and Cryo Transfer Module)を用いて大気非暴露及び低温保持のまま作製した３次元アトムプローブ測定試料をアトムプローブ本体へ搬送し測定することも可能となっています。さらにPythonベースのスクリプトによる装置自動制御にも対応しています。

CarlZeiss CrossBeam550laser

CarlZeiss CrossBeam550laser
 走査型電子顕微鏡(SEM)と集束イオンビーム(FIB)の複合装置です。SEM観察、EDSによる元素分析、FIBによるミリング＆デポジション、マイクロマニピュレーターによるマイクロサンプリング法を用いた任意領域からのTEM試料作製やアトムプローブ試料作製ができます。なかで特徴は、搭載されたフェムト秒レーザーによって大体積の加工が可能になっていることで、従来のFIB（Gaイオンビーム）加工では数十時間～数日を要する大体積を数分でレーザー加工（切削）することを実現しています。レーザー加工、FIB加工及びSEM-EDS観察を組み合わせることで、３次元SEM-EDSマップを得ることも可能です。

ThermoFisher DualBeam HeliosG4UX

ThermoFisher DualBeam HeliosG4UX
 走査型電子顕微鏡(SEM)と集束イオンビーム(FIB)の複合装置です。SEM観察、FIBによるミリング＆デポジション、マイクロマニピュレーターによるマイクロサンプリング法を用いた任意領域からのTEM試料作製やアトムプローブ試料作製ができます。またEDS(Energy Dispersive x-ray Spectroscopy)による元素分析、EBSD(Electron BackScatter Diffraction)による方位解析も可能です。


３次元アトムプローブ：

 3次元アトムプローブは、電子顕微鏡では分析のできない軽元素を含む全ての元素について個々の原子の同定と位置決定ができるユニークな分析装置で、さまざまな材料やデバイス中の元素分布の3次元解析に威力を発揮します。

局所電極型アトムプローブ LEAP5000XS（CAMECA社製）

CAMECA LEAP5000XS
 3次元アトムプローブ法は、針状試料の先端からレーザーでイオン化される原子の質量と位置を同時計測することにより、100万倍以上の倍率で原子分布を3次元トモグラフィーとして可視化できる唯一の手法です。例えば、ナノスケールのデバイス中の元素分布や材料中の元素の不均一な分布を精度良く解析することができます。最先端の透過型電子顕微鏡(TEM)を使っても、軽元素が欠陥などに偏析している様子を定量的に解析することは困難ですが、3次元アトムプローブを使うと原子面の欠陥や転位とよばれる結晶中の一次元欠陥に元素が偏析している様子を直接観察することができます。LEAP5000XSは、UVレーザパルスモード搭載型ストレートパスです。

レーザー補助広角３次元アトムプローブ（NIMS独自開発）

レーザー補助広角３次元アトムプローブ
 フェムト秒レーザーにより電界蒸発をアシストするレーザー補助広角３次元アトムプローブです。金属材料のみならず、半導体デバイス・絶縁体材料のナノ領域の原子分布を可視化します。またFIB-SEM複合装置を用いたマイクロサンプリング法により、任意領域からの分析も可能になっています。

物性測定装置：

時間分解磁気光学カー効果測定装置
レーザーを用いた磁気光学効果の測定によりフェムト秒レベルの高速磁化ダイナミクスを明らかにします。
完全無冷媒型PPMS DynaCool
超電導磁石を用いて14Tまでの強磁場下での磁化、電気抵抗、比熱等の物性測定を行う装置です。
Lake Shore
振動試料型磁力計 7410
Kerr効果顕微鏡
蛍光X線分析装置(XRF)
Rigaku ZSX Primus Ⅱ
点接触Andreev反射測定装置
試料振動型磁力計
振動式高感度磁化率測定装置
示差走査熱量計
超伝導量子干渉計-試料振動型磁力計
高磁界μKerr効果測定装置
高精度X線回折装置
Rigaku SmartLab
走査型電子顕微鏡
物理特性測定装置
CIPT装置
小型電磁石
インストロン引張試験機

合金・粉末作製装置：

高温押出装置
微細結晶粒を持つ熱間加工磁石を作製する装置です。
熱間加工磁石作製装置
高温で試料を塑性変形させることにより、磁化容易方向が揃った異方性バルク磁石を作製する装置です。
アーク溶解鋳造装置
アーク溶解炉
単ロール液体急冷装置
高周波誘導溶解炉
遊星ボールミル
真空グローブボックス
磁場中成形油圧プレス装置
赤外線加熱炉
磁場中熱処理炉
雰囲気中液体急冷装置
HDDR処理装置

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