Development of cryogenic electron optics for improving transmission electron microscopy
| Project/Area Number |
19K05285
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 29030:Applied condensed matter physics-related
|
|---|
| Research Institution | Akita Prefectural University |
|---|
Principal Investigator |
岡本 洋 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (70455799)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | 量子電子光学 / 超伝導デバイス / 量子計算 / 非弾性電子散乱 / 電子光学 / 極低温 / 量子 / クライオ電子顕微鏡法 / ヘリウム３冷凍機 / 超伝導量子ビット / 量子計測 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
凍結生物試料を高分解能で観察するためのクライオ電子顕微鏡法の最近の成功は特筆に値する。一方で、生物試料は観察に使う電子ビームにより損傷するので、多数の同一構造の試料がないかぎり、高分解能観察は今でも困難である。この困難を超伝導デバイスを電子顕微鏡に組みこむことにより突破する可能性を本研究提案者のグループは検討してきた。
上記の可能性を実験的に検討するには、極低温におかれた超伝導デバイスのそばを、当該デバイスを温めることなく、良く制御された電子ビームを通過させる必要がある。そのための実験装置を、これまで培った真空技術、極低温技術、電子光学技術をもとに開発する。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
理論面では、前回報告で記した原稿「A universal quantum electron microscope for phase objects: Hardware designs and possible applications」を「Universal Quantum Electron Microscopy: A Small-Scale Quantum Computing Application with Provable Advantage」と改題して投稿し、その後も出版を目指して作業を進めている。重要度について査読者と意見の相違があるが、テクニカルな面で問題は指摘されていないため、いずれどこかに出版されると予想する。ただし原稿を大幅に推敲しながら理論の議論を大幅にポリッシュしているところである。
実験面では極低温で使用する熱電子銃をいう（常識に挑戦する）研究をしばらく行ったものの、最終的には断念し、電界放出電子銃に戻った。電子光学実験装置にアパチャーを導入したが、テストはまだできていない。電計放出電子銃の先端付近にKCl微細結晶がついていることをEDSで見出し、プロセスを改善することによってクリーンな電子銃を製作できるようにした。
量子電子顕微鏡研究の広い認知を目指す活動も行った。日本顕微鏡学会からの依頼で和文誌に「量子電子顕微鏡とは何か」という記事を発表した。アジアでは香港城市大学で量子電子顕微鏡の研究が始まっており、香港・深センで行われた中独2国間会議にて招待講演を行った。カナダのNRCナノテクセンターでもセミナーを行った。この他、学生・院生が6件外部発表を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
どういうわけか実験室で様々な装置の不具合が起こる厄介な年になり、その修理に追われた。電界放射電子銃のエッチング装置の修理に何か月もかかったほか、細かいところではボール盤や油圧リフターまで自分たちで修理する羽目になった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
トルコのSabanci大学のグループと引き続き研究協力を進める。前回レポートに記したカナダNRCのグループと今後研究協力できそうな見込みとなった。
|
Report
(5 results)
Research Products
(38 results)
