(57)【要約】【課題】磁場印加の値の変化に対する電気特性の変化について短時間で測定を行なえる走査型プローブ顕微鏡の提供。【解決手段】先端に微小な探針を有するプローブと、プローブの変位を検出する手段と、試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面形状あるいは試料の表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡において、前記試料の周囲に磁場印加する手段と、プローブと試料の間に流れる電流を検出する手段を有し、プローブを試料測定面上の任意点に接触させ、磁場印加の操作量を自動で変化させ、試料の電気特性の変化を自動表示するようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に微小な探針を有するプローブと、プローブの変位を検出する手段と、試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面形状あるいは試料の表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡において、前記試料の周囲に磁場印加する手段と、プローブと試料の間に流れる電流を検出する手段を有し、プローブを試料測定面上の任意点に接触させ、磁場印加の操作量を自動で変化させ、試料の電気特性の変化を自動表示することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
【請求項２】
前記磁場印加の操作量は試料へ印加する磁場の強さである請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項３】
前記磁場の強さの変更は、磁気コイルに流す電流値を変えることで行われる請求項２記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項４】
前記磁気印加手段は磁石であり、前記磁場の強さの変更は、前記磁石と試料間の距離を変えることで行われる請求項２記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項５】
前記磁場印加の操作量は、試料へ印加する磁場の方向（角度）である請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項６】
前記磁場印加手段は複数の磁石からなり、前記磁場の方向（角度）の変更は、前記複数の磁石を試料周囲に配置し、磁場の合成で行われる請求項５記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項７】
前記磁場の方向（角度）の変更は、磁石と該磁石を回転させる手段を有し、前記磁石の回転角度で行われる請求項５記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項８】
真空容器と排気手段を有し、前記磁石を構成する部品のホルダ部に真空気密性を持たせることとした、請求項１から６のいずれかに記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項９】
真空容器と排気手段を有し、磁石および磁石を保持する部品を回転させる手段を真空容器の周囲に配置することとした、請求項７記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１０】
試料とカンチレバーは前記真空容器内に収められ、該真空容器内を大気圧で測定することとした、請求項９記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１１】
試料とカンチレバーは前記真空容器内に収められ、真空環境で測定することとした、請求項９記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１２】
試料とカンチレバーは前記真空容器内に収められ、前記真空容器内を真空にした後ガス置換をし、ガス雰囲気中で測定することとした、前記までに記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１３】
前記ガスは水分を含ませたガスであり、所望湿度の湿度雰囲気中で測定することを特長とする請求項１２に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１４】
前記ガスは反応性を有するガスである請求項１２に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１５】
試料を加熱冷却する手段を有し、試料温度ごとに試料の電気特性の変化を自動表示することとした、前記までに記載の走査型プローブ顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に微小な探針を有するプローブと、プローブの変位を検出する手段と、試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面凹凸などの表面形状あるいは試料の表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の走査型プローブ顕微鏡は、先端に微小な探針を有するプローブと、プローブの変位を検出する手段と、試料を移動させる試料移動手段とを備えて、試料周囲に磁場印加手段を設置して磁場を一定にして試料の測定領域の磁気分布を像として測定し、磁場印加の大きさを別の一定値に変更して同じ測定領域の磁気分布の変化を像として測定していた。また従来の磁場印加では磁場印加に伴う試料の磁気特性の変化や試料の磁歪（変位）が測定されていて、磁場印加に伴う試料の電気特性の変化を自動で測定されていなかった。また磁場印加の向きは正逆のみで磁場印加の方向（角度）を変えることもできなかった。（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２３３８３３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の走査型プローブ顕微鏡では、試料周囲に磁場印加の手段を設置し磁場を一定にして試料の測定領域の磁気分布を像として測定し、磁場印加の大きさを別の一定値に変更して同じ測定領域の磁気分布の変化を像として測定していたので、測定に時間がかかるという欠点があった。また従来の技術による磁場印加では磁場印加の大きさにともなう試料の電気特性の変化は自動測定されていなかった。また、磁場印加の方向も正逆のみで磁場印加の方向（角度）を自動で変化させ、試料の電気特性変化を自動で測定することもされていなかった。
【０００５】
そこで本願発明は、磁場印加の値の変化に対する電気特性の変化について短時間で測定を行なえる走査型プローブ顕微鏡を提供することを課題とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明では、先端に微小な探針を有するプローブと、プローブの変位を検出する手段と、試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面凹凸形状あるいは試料の表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡において、試料の周囲に磁場印加する手段とプローブと試料の間に流れる電流を検出する手段を有し、プローブを試料測定面上の定点に接触させ、磁場印加の操作量を自動で変化させ、試料の電気特性の変化を自動表示するようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、図に示すように、先端に微小な探針を有するプローブと、プローブの変位を検出する手段と、試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面凹凸形状あるいは試料の表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡において、試料の周囲に磁場印加する手段とプローブと試料の間に流れる電流を検出する手段を有し、プローブを試料測定面上の定点に接触させ、磁場印加の操作量を自動で変化させ、試料の電気特性の変化を自動表示することで、磁場印加にともなう試料の磁気特性の変化ではなく、試料の磁歪量（変位）でもなく、試料の電気特性の変化を測定できるようにした。また、プローブを試料測定面上の定点に接触させて、磁場印加の強さを自動で変化させ、試料の電気特性の変化を自動表示することで測定時間の短縮を可能にした。また、磁場印加する手段を試料の周囲に複数配置することで磁場印加の方向（角度）も自動で連続に変化させることを可能にした。
【０００８】
（実施例）
本発明の実施例について以下に図面を参照して説明する。図１は本発明の走査型プローブ顕微鏡の模式図である。図１（Ａ）に示すように、プローブ１の先端には探針２があり、プローブ取り付け部３に装着されている。プローブ取り付け部３はリード線４を介して電流検出手段５に接続されている。プローブ１にはレーザ７が照射され、反射光は変位検出手段８に到達し、探針２の高さ（変位）は到達位置の違いとして測定される。試料９は面内に例えば磁場印加により電気特性（例えば電気抵抗）が変化する部分１０が存在し、試料移動手段１１上に設置される。試料移動手段１１はリード線１２を介して電圧印加手段１３に接続されている。電圧印加手段１３により電圧を印加するとリード線１２を介して試料移動手段１１に電圧が印加され、試料９にも同じ電圧が印加される。探針２は磁場印加により電気特性（例えば電気抵抗）が変化する部分１０に接触しているので、プローブ１およびリード線４を経由して電流検出手段５に電流が流れる。印加電圧と検出した電流値より試料の電気抵抗を求めることができる。試料の周囲には磁場印加手段１４が対向する配置で設置されている。磁場印加手段１４はホルダ１５の円周面にコイル１６が巻かれ、コイル１６はリード線１７を介して操作手段１８に接続されている。操作手段１８は例えば直流電源で電圧を出力することでコイル１６に電流が流れる。ホルダ１５は磁性の材質が使われ、ホルダ長手方向が磁場の方向になる。コイル１６に流す電流を一定に決めれば、例えばホルダ１５の右端はＮ極となり、対向する位置に設置されている磁場印加手段のホルダの左端をＳ極になるようにすれば試料９の測定面に平行な磁場１９（水平磁場）を作成することができる。水平磁場の強さは操作手段１８によりコイル１６に流す電流で変えることがでる。例えば電流を大きくすれば水平磁場の強さは大きく、電流を小さくすれば水平磁場の強さは小さくなる。また、水平磁場の方向を逆にするときはコイルに流す電流の方向を逆にしてやればよい。
【０００９】
図１（Ｂ）に本発明により得られる電気特性の自動表示例を示す。探針２を磁場印加により変化する部分１０に接触させた状態で電圧印加手段１３により印加電圧を一定で電流検出手段５によりプローブと試料間に流れる電流値を常時モニタしておき、磁場印加手段の操作手段１８の操作量を自動で変化させ、電流検出手段５で得られる電気特性量の変化を自動で表示させる。
【００１０】
図２（Ａ）に本発明により得られる別の電気特性の自動表示例を示す。横軸に操作手段１８の操作量としてコイル１６に流す電流値を、縦軸に電流検出手段５で検出される電流値を自動に表示する。
【００１１】
図２（Ｂ）に本発明により得られるさらに別の電気特性の自動表示例を示す。水平磁場の強さを測定できる磁気センサを探針の近くに設置し、操作手段の操作量を自動で変化させるとき操作量の結果として得られる磁場の強さ（磁気センサの値）を横軸に、電流検出手段の検出電流と電圧印加手段の印加電圧から得られる試料の電気抵抗を縦軸にして自動表示する。
【００１２】
図３に別の実施例を示す。図３（Ａ）に示すように、試料の周囲には磁場印加手段３４が対向する配置で設置されている。磁場印加手段３４は永久磁石３５の右端が例えばＮ極になるように操作手段３８に装着され、左右方向に動くことができるようになっている。対向する位置に設置されている磁場印加手段の永久磁石３５は左端がＳ極になるように装着され、同様に左右方向に動くことができるようになっている。Ｎ極とＳ極になるようにすれば試料９の測定面に平行な磁場１９（水平磁場）を作成することができる。操作手段３８により永久磁石３５を左右方向に変更すること、あるいは対向する磁場印加手段の操作で同じく左右方向に変更すること、あるいは両者の併用で水平磁場の強さは変更することができる。例えばＮ極とＳ極の距離を大きくすれば水平磁場の強さは小さく、距離を小さくすれば水平磁場の強さは大きくなる。また、水平磁場の方向を逆にするときは操作手段に永久磁石と装着するとき取り付けの方向を逆にしてやればよい。
【００１３】
図３（Ｂ）にこの発明により得られる電気特性の自動表示例を示す。探針２を磁場印加により変化する部分１０に接触させた状態で電圧印加手段１３により印加電圧を一定で電流検出手段５によりプローブと試料間に流れる電流値を常時モニタしておき、磁場印加手段の操作手段３８の操作量でＮ極とＳ極の永久磁石間の距離を自動で変化させ、電流検出手段５で得られる電気特性量の変化を自動で表示させる。
【００１４】
図４に本発明の別の実施例を示す。試料の上方から見た配置として図４で説明する。試料９上には磁場印加により変化する部分１０があり、試料の周囲には磁場印加手段４３および磁場印加手段４８が複数配置されている。磁場印加手段４４はホルダ１５の円周面にコイル１６が巻かれ、コイル１６はリード線１７を介して操作手段１８に接続されている。操作手段１８は例えば直流電源で電圧を出力することでコイル１６に電流が流れる。ホルダ１５は磁性の材質が使われ、ホルダ長手方向が磁場の方向になる。コイル１６に流す電流を一定に決めれば、例えばホルダ１５の右端はＮ極となり、対向する位置に設置されている磁場印加手段のホルダの左端をＳ極になるようにすれば試料９の測定面に平行な磁場４９（水平磁場）を作成することができる。水平磁場の強さは操作手段１８によりコイル１６に流す電流で変えることがでる。例えば電流を大きくすれば水平磁場の強さは大きく、電流を小さくすれば水平磁場の強さは小さくなる。また、水平磁場の方向を逆にするときはコイルに流す電流の方向を逆にしてやればよい。さらに同様な磁場印加手段４３が前記磁場印加手段４４に例えば直交する配置で設置されていて、試料９の測定面に平行な磁場４１（水平磁場）を作成することができる。
【００１５】
次に２組の磁場印加手段を用いて各水平磁場の合成で水平磁場の方向（角度）を変更する方法を図５で説明する。まず、図５（Ａ）では磁場印加手段４４により右方向の磁場を作成し、Ｘ＝１００で表示することにし、もう一方の磁場印加手段４３では磁場を作成しないとし、Ｙ＝０で表示している。合成された磁場の方向は図示とおり右向きであり、ベクトル角度は０度となる。次に図５（Ｂ）では磁場印加手段４４により右方向の磁場を作成し、Ｘ＝１００で表示することにし、もう一方の磁場印加手段４３でも紙面内上方向の磁場を作成し、Ｙ＝１００で表示している。合成された磁場の方向は図示どおり右斜め４５度の向きになり、ベクトル角度は４５度となる。ここでベクトル角度を０度と４５度の間にするにはＸ＝１００、Ｙ＝５０などにする、つまり磁場印加手段４４で作成する磁場の強さ１００に対して磁場印加手段４３で作成する磁場の強さ５０にすればベクトル角度０度と４５度の間の角度を実現できる。次に図５（Ｃ）では磁場印加手段４４では磁場を作成しないとし、Ｘ＝０で表示することにし、もう一方の磁場印加手段４３では紙面内上方向の磁場を作成し、Ｙ＝１００で表示している。合成された磁場の方向は図示どおり紙面内上方向になり、ベクトル角度は９０度となる。以下同様にして図５（Ｄ）から図５（Ｇ）に示すように、磁場印加手段４４と磁場印加手段４３で磁場の方向と大きさを変化させることで合成させた結果として、試料面における水平磁場の方向（角度）を連続で変更、回転することができる。
【００１６】
図６に磁場の方向（角度）を自動で変更し、試料の電気特性量を自動で表示する例を示す。
【００１７】
図７に本発明の別の実施例を示す。試料の上方から見た配置として永久磁石での実施例を説明する。試料９上には磁場印加により変化する部分１０があり、試料の周囲には磁場印加手段３４および磁場印加手段５３が配置されている。試料の周囲には磁場印加手段３４が対向する配置で設置されている。磁場印加手段３４は永久磁石３５の右端が例えばＮ極になるように操作手段３８に装着され、左右方向に動くことができるようになっている。対向する位置に設置されている磁場印加手段の永久磁石は左端がＳ極になるように装着され、同様に左右方向に動くことができるようになっている。Ｎ極とＳ極になるようにすれば試料９の測定面に平行な磁場５９（水平磁場）を作成することができる。操作手段３８により永久磁石３５を左右方向に変更すること、あるいは対向する磁場印加手段の操作で同じく左右方向に変更すること、あるいは両者の併用で水平磁場の強さは変更することができる。例えばＮ極とＳ極の距離を大きくすれば水平磁場の強さは小さく、距離を小さくすれば水平磁場の強さは大きくなる。さらに同様な磁場印加手段５３が前記磁場印加手段３４に例えば直交する配置で設置されていて、試料９の測定面に平行な磁場５１（水平磁場）を作成することができる。２組の磁場印加手段を用いて各水平磁場の合成で水平磁場の方向（角度）を変更する方法は前述のとおりである。
【００１８】
図８に本発明の別の実施例を示す。試料の上方から見た配置としてコイルでの実施例を説明する。ホルダ１５にコイル１６が巻かれたものが試料を挟んで対向する位置に操作手段６１上に設置されている。コイル１６はリード線１７を介して操作手段１８に接続されている。操作手段１８によりコイル１６に電流を流すことで水平磁場１９を作成する。本実施例では操作手段１８の操作量は一定にし、操作手段６１の回転を自動で行う。操作量としては操作手段６１の角度とし、角度に応じて試料の電気特性量の変化を自動で表示する。
【００１９】
図９に本発明の別の実施例を示す。試料の上方から見た配置として永久磁石での実施例を説明する。試料の周囲には磁場印加手段３４が対向する配置で設置されている。磁場印加手段３４は永久磁石３５の右端が例えばＮ極になるように操作手段３８に装着され、左右方向に動くことができるようになっている。対向する位置に設置されている磁場印加手段の永久磁石は左端がＳ極になるように装着され、同様に左右方向に動くことができるようになっている。Ｎ極とＳ極になるようにすれば試料９の測定面に平行な磁場１９（水平磁場）を作成することができる。操作手段３８により永久磁石３５を左右方向に変更すること、あるいは対向する磁場印加手段の操作で同じく左右方向に変更すること、あるいは両者の併用で水平磁場の強さは変更することができる。例えばＮ極とＳ極の距離を大きくすれば水平磁場の強さは小さく、距離を小さくすれば水平磁場の強さは大きくなる。本実施例では操作手段３８の操作量は一定にし、操作手段６１の回転を自動で行う。操作量としては操作手段６１の角度とし、角度に応じて試料の電気特性量の変化を自動で表示する。
【００２０】
図１０に真空容器と磁場印加手段を組み合わせた別の実施例を示す。真空容器８１内に探針を所有するプローブ１、プローブ取り付け部３、試料９、試料移動手段１１が配置されている。真空容器８１には真空排気手段８２が接続されている。真空容器８１の上部にはウインドウ８３で真空気密性が確保されていて、測定したい位置を目視あるいは顕微鏡などによる観察で確認できるようになっている。レーザ７はウインドウ８３を介して真空容器８１内に導入されプローブ１に照射される。照射されたレーザ７の反射光は、ウインドウ８３を介して大気側に戻され変位検出手段８に到達する。試料９は試料移動手段１１上に設置される。電流検出手段５に接続されるリード線４および電圧印加手段１３に接続されるリード線１２は真空容器８１と真空気密性、電気絶縁性は確保されている。本実施例ではホルダ１５を真空容器の部品のひとつとしてホルダの円周部に真空気密性をもたせて真空気密シール８５で気密性を確保している。なお水平磁場１９を作成するのは前述のとおりである。
【００２１】
真空容器８１には、ガス導入８４が配置され、真空容器内８１を真空排気したあと所望のガスを導入して大気圧に戻し、磁場を掃引してもよい。またガスの導入は、大気圧になる手前の負圧状態で中止し、同じく磁場を掃引してもよい。また導入するガスに水分を含ませて同じく磁場を掃引してもよい。また真空排気せず、真空容器内へガスあるいは水分を含めたガスを常時流し続けて１気圧状態で磁場を掃引してもよい。
【００２２】
図１１に真空容器と磁場印加手段を組み合わせた別の実施例を示す。ホルダ９１の先端の右端には永久磁石９２が装着され、Ｎ極が右側になっている。ホルダ９１の円周部には真空気密シール８５で真空容器８１と気密性が確保され、かつ、操作手段３８により左右方向の動作が気密性を確保したまま可能になっている。対向する永久磁石は左側がＳ極になっていて、磁石間の距離を変えることで磁場９９の強さを自動掃引するようになっている。
【００２３】
図１２に真空容器と磁場印加手段を組み合わせた別の実施例を示す。永久磁石を真空容器８１の外側（大気側）に置き、操作手段３８で左右方向に動作させることでＮ極とＳ極の距離を変えることで磁場１９の大きさを変えることができ、前述同様に磁場を自動掃引することができる。なお永久磁石の代りに電磁石（コイル）としてもよい。
【００２４】
図１３に加熱冷却手段と磁場印加手段を組み合わせた別の実施例を示す。図１３（Ａ）に示すように試料９は加熱冷却手段１１１の上に設置され、加熱冷却手段１１１は試料移動手段１１上に設置されている。加熱冷却手段１１１は内部にヒータが組み込まれていて試料９を加熱することができる。また加熱冷却手段１１１は熱伝導手段１１２を介して冷却供給手段１１３と接続されている。熱伝導手段は銅箔、銀箔などの金属箔でフレキシブルなものが使用される。冷却供給手段１１３には内部に液体窒素などの冷媒をため込む空間があり、冷却供給源となっている。冷却供給手段１１３が冷えることで  熱伝導手段１１２を介して加熱冷却手段１１１が冷却される。また、冷却供給手段で加熱冷却手段を冷やしながら加熱冷却手段に内蔵されるヒ−タの出力を調整することで  冷却から加熱までの任意の温度に制御することができる。試料９を所望の温度にして磁場を自動掃引することができる。図１３（Ｂ）に試料を所望の温度にして磁場を自動掃引して試料の電気抵抗の変化を自動表示した実施例を示す。
【００２５】
図１４は本発明の別の実施例である。水平磁場印加以外に垂直磁場印加の例である。ホルダ１２１は例えば円筒状の部品であり、外周部にはコイル１２２が巻かれている。コイル１２２に電流を流すと試料９に対して垂直の磁場１２３が印加される。本実施例でも磁場を自動掃引して垂直磁場の変化に対する試料の電気特性変化を自動表示させてもよい。
【００２６】
図１５は本発明の別の実施例である。試料面に対して、水平でも垂直でもなく斜め方向の磁場印加の例である。永久磁石３５は操作手段３８に装着され、対向する永久磁石との距離を変化させて磁場１９の強さを変えることができる。操作手段３８は別の操作手段１３１に装着されている。操作手段３８で対向する永久磁石間の距離を決めたあと、操作手段１３１を回転させると試料面に対して斜め入射の角度を変えることもできる。操作量（角度）を連続で変えることで試料の電気特性量の変化を自動表示させることもできる。なお永久磁石のかわりに電磁石（コイル）でもよい。
【００２７】
図１６は本発明の別の実施例である。プローブとしてカンチレバー（板バネ）タイプで説明してきたが、プローブとしては走査型トンネル顕微鏡で使われているＳＴＭプローブでもよい。先端には探針１４２を有するプローブ１４１はプローブ取り付け部３に装着されていて、試料９には電圧印加手段により電圧が印加されている。試料移動手段１１により試料９の磁場印加により変化する部分１０を探針１４２に近づけていくと接触する直前に探針１４２と試料間にトンネル電流が流れ、一定の電流値になったところで試料移動手段による接近動作を止める。または探針を試料面に接触させた状態で接近動作を止めてもよい。次に操作手段１８によりコイル１６に流す電流の方向と大きさを自動掃引すると磁場１９の大きさあるいは方向（角度）を自動で変化させれば、試料の電気特性量の変化を自動表示してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２９】
先端に微小な探針を有するプローブと、プローブの変位を検出する手段と、試料を移動させる試料移動手段からなり、試料の表面凹凸形状あるいは試料の表面物性を測定する走査型プローブ顕微鏡において、前記試料の周囲に磁場印加する手段とプローブと試料の間に流れる電流を検出する手段を有し、プローブを試料測定面上の定点に接触させ、磁場印加の操作量を自動で変化させることで試料の電気特性の変化を自動表示する効果がある。また測定位置は定点とすることで測定時間短縮の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）磁場印加手段として磁気コイルを用いて水平磁場を印加する本発明の模式図、（Ｂ）は磁場印加の操作量と試料の電気特性変化を自動で表示する本発明の模式図。
【図２】（Ａ）は磁場印加の操作量として操作する電流値として試料の電気特性として検出される電流値として自動で表示する本発明の模式図、（Ｂ）は磁場印加の操作量として操作した結果としての磁場の強さとして試料の電気特性として検出される電流値から電気抵抗として自動で表示する本発明の模式図。
【図３】（Ａ）は磁場印加手段として永久磁石を用いて水平磁場を印加し、電気特性を測定する本発明の模式図、（Ｂ）は磁場印加の操作量として永久磁石間の距離として試料の電気特性変化を自動で表示する本発明の模式図。
【図４】複数の磁場印加手段によりその合成磁場で試料面内の水平磁場の方向（角度）を可変にする本発明の模式図。
【図５】磁場印加手段を複数用いて各磁場の大きさと合成された水平磁場の方向を説明する本発明の模式図
【図６】磁場印加手段を複数用い、各磁場の大きさと合成された水平磁場の方向から角度から操作量としてベクトル角度とし、試料の電気特性変化を自動表示する本発明の模式図。
【図７】複数の永久磁石の各磁場の合成で試料面内の水平磁場の方向（角度）を可変にする本発明の別の模式図。
【図８】磁気コイルと回転させる操作手段を用い、試料面内の水平磁場の方向（角度）を可変にする本発明の別の模式図。
【図９】永久磁石と回転させる操作手段により試料面内の水平磁場の方向（角度）を可変にする本発明の別の模式図。
【図１０】磁場印加手段の構成部品（ホルダ）に真空気密性を持たせた磁気コイルでの本発明の別の模式図。
【図１１】磁場印加手段の構成部品（ホルダ）に真空気密性を持たせた永久磁石での本発明の別の模式図。
【図１２】磁場印加手段を真空容器の周囲に配置し、磁場の強さを可変にする本発明の別の模式図。
【図１３】（Ａ）は加熱冷却手段により試料を所望の温度にし、磁気コイルを用いて水平磁場を印加する本発明の模式図、（Ｂ）は磁場の強さを試料温度ごとに試料の電気抵抗変化として表示する本発明の模式図。
【図１４】磁場印加手段により試料面に対して垂直に磁場印加する本発明の別の模式図。
【図１５】磁場印加手段により斜めに磁場印加する本発明の別の模式図。
【図１６】ＳＴＭ（走査型トンネル顕微鏡）に応用し、磁場印加にともなう試料の電気特性変化を測定する本発明の別の模式図。
【符号の説明】
１、１４１…プローブ
２、１４２…探針
３…プローブ取り付け部
４、１２、１７…リード線
５…電流検出手段
７…レーザ
８…変位検出手段
９…試料
１０…磁場印加により変化する部分
１１…試料移動手段
１３…電圧印加手段
１４、３４、４３、４４、５３…磁場印加手段
１５、９１、１２１…ホルダ
１６、１２２…コイル
１８、３８、４２、５２、６１、１３１…操作手段
１９、４１…磁場
３５、９２…永久磁石
４１、４９、５１、５９、９９、１２３…磁場
８１…真空容器
８２…真空排気手段
８３…ウインドウ
８４…ガス導入
８５…真空気密シール
１１１…加熱冷却手段
１１２…熱伝導手段
１１３…冷却供給手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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