本研究は、強磁性共鳴を用いた磁気交換力顕微鏡を駆使して、反強磁性体の酸化ニッケル表面上において原子スケールの交換相互作用を測定し、表面の磁気構造が磁気相互作用にどのように影響するかを解明することを目的とした。まず、磁気交換力顕微鏡の超高感度化と超高分解能化を実現した。具体的には、まず、交換力を最も高感度に測定するための観察条件を実験的に解明した。次に、カンチレバーの周波数シフトに含まれる変調成分から交換力と交換エネルギーを導出する方法を開発した。さらに、表面の磁気構造が交換相互作用にどのように影響するかを解明した。