電子線タイコグラフィーにおける多重散乱の効果を含めた位相再生法の開発
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21K04890
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
三石 和貴 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 副センター長 (40354328)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 電子線タイコグラフィー / 位相回復 / 電子顕微鏡 / 4DSTEM |
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| Outline of Research at the Start |
電子線の位相からは試料中の電場・磁場の情報を得ることが出来る。近年、注目を集めている電子線タイコグラフィーでは一回散乱を仮定する運動学的近似が用いられているため、多重散乱が起きる厚い試料への適用が出来ない。本研究では物体を薄いスライスからなる3次元構造として位相の計算を行う事で多重散乱の効果を取り込み、厚い試料でも定量的な解釈のできる位相再生法を開発するものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究提案では再生方法の一つであるPIE(Ptychograhical Iterative Engine)を用いた位相再生において、物体が薄い多層から構成されるとして計算することで多重散乱の影響を取り込んだ位相再生方法を行い、多重散乱の影響が無視できない一般の試料でのタイコグラフィーによる位相再生の正当性を担保するとともに、通常のタイコグラフィー再生の適用範囲を明らかにすることを目的として研究を進めた。
今年度は開発しているPIEのコードのMultislice再生の開発と多波動力学計算による厚い試料からの回折のシミュレーションデータからの位相回復のテストを引き続き実施し、実験データ取得の際の位相再生に必要な倍率、カメラ長、スキャン刻み、取得デフォーカスの組み合わせを検討した。またプローブが複数のモードの足し合わせからなる場合の再生コードの開発を行い、テストを実施した。 開発されたコードを用い、深さ毎に異なる構造を仮定したモデル試料でのシミュレーションデータに対して位相再生を実施したところ、深さ毎に構造を分解した結果を得る事が出来た。また、実験に於いてもカーボン膜状に作製した金微粒子に対して適用し、金の格子像を再生することに成功した。また、このデータに対してMultislice再生を実施したところ、層毎に異なる物体関数を得る事に成功した。また、研究期間全体では関連する成果として開発したタイコグラフィーのコード群の一部を使用し、タイコグラフィーの位相再生法の一つであるWigner Distribution Deconvolution（WDD）法を用いて位相再生を行う事で、これまで直接観察することが難しかったゼオライト中の添加金属の直接観察に成功し論文に発表した他、4次元データを連続的に取得することで、位置毎の回折図形の時間変化を観察する手法を提案し論文に発表した。
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
