Development of a photoelectron microscope with spin, high-energy, and high-spatial resolution

Planned Research

Project Area	Establishment of single-molecule electron microscopy and its quantum applications
Project/Area Number	24H00817
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	Shizuoka University
Principal Investigator	柳澤啓史静岡大学, 電子工学研究所, 特任准教授 (40454128)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥104,260,000 (Direct Cost: ¥80,200,000、Indirect Cost: ¥24,060,000) Fiscal Year 2025: ¥28,600,000 (Direct Cost: ¥22,000,000、Indirect Cost: ¥6,600,000) Fiscal Year 2024: ¥46,930,000 (Direct Cost: ¥36,100,000、Indirect Cost: ¥10,830,000)
Keywords	1分子電子顕微鏡 / 超高速光電子顕微鏡 / 1分子電子源 / 電界電子放出 / 量子もつれ / 超高分解能光電子放出顕微鏡 / 分子軌道 / １分子 / 超高速電子ダイナミックス
Outline of Research at the Start	１分子内の分子軌道は化学反応や光合成過程における超高速電子ダイナミクスにおいて重要な役割を果たしている。このダイナミクスは、光を固体に照射した際に放出される光電子を用いた光電子放出顕微鏡（PEEM）により観測できる。一方で、従来のPEEMの分解能はsub-10nmで分子軌道を分解できなかった。最近、我々は空間分解能がsub-0.5nmで、分子軌道を分解できる新奇PEEMを開発した。本プロジェクトでは我々のPEEMを基に、１分子中の電子特有の量子状態を分解し、分子軌道が観測できる新奇PEEMを作製する。そして、この技術を１分子の原子・電子構造解析や量子もつれの構築・観察に適用する。