전기통신대학의 山口浩一 조교수 등은 갈륨, 비소 탐침을 이용한 스핀 편극주사형 터널 현미경(STM)을 개발했다. 갈륨, 비소를 이방성 에칭하여 첨예화한 탐침을 사용, 원편광 여기로 탐침의 터널전류의 스핀을 일정하게 하고, 자화한 니켈 표면의 자기구조를 5나노미터의 분해능으로 관찰할 수 있었다. 또한 원자레벨로 분해능을 올려 자기기록매체나 스핀디바이스의 표면자기구조의 유력한 관찰수단으로 만들어 나갈 것이다. 새 장치는 수작업에 의한 것으로, 탐침에 특징이 있다. 갈륨, 비소 기판을 인산 용액 속에서 이방성 에칭하여 끝이 곡률 50나노미터 이하로 뾰족한 사각 원추형 탐침으로 가공했다. 또한 표면을 안정화하기 위해 유황으로 종단화했다. 이 탐침에 오른쪽 회전, 왼쪽 회전 원편광 가운데 하나를 조사함으로써 터널 전류의 스핀 극성을 제어할 수 있다. 스핀 편극 STM에는 자성탐침을 이용하는 것과 반도체 탐침을 이용하는 것이 있다. 자성탐침에서는 자성체 시료와의 사이에서 자기적인 상호작용이 발생하여 관찰이 어렵다. 반도체 탐침에서는 원편광에 의해 스핀을 제어할 수 있다는 이점을 갖는다. 갈륨, 비소탐침은 결정면을 따라 벽개하여 가공하는 방식이 일반적. 그러나 가공도 쉽지 않아 날카로운 바늘끝을 얻기 어렵다는 문제가 있었다. 그런 점에서 이방성 에칭에 의한 갈륨, 비소탐침은 첨예화하고, 표면적이 클수록 어느 쪽인가의 스핀에 편극해 있을 비율이 높아진다고 한다. 이번에 시간분해능 편광포트루미네센스로 갈륨, 비소탐침의 편극율을 측정한 결과, 약 21%였다. 이 스핀편극 STM으로 니켈 박막을 측정하자, 자화가 반전된 모습을 측정할 수 있었던 이외에 히스테리시스도 관측했다. 앞으로 편극률이나 신호대 잡음비를 올려 분해능을 원자 레벨로 향상할 계획. 스핀편극 STM은 STM의 분해능에서 시료 표면의 전자스핀 상태나 자성시료의 자구구조를 관찰할 수 있다. 자기력 현미경이나 스핀편극주사형 전자현미경 등보다 고분해능이 기대된다고 한다. (NK)