非弾性散乱電子の軌道角運動量測定法の開発およびその応用研究

• Project/Area Number: 25K03394
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: Saitama Institute of Technology
• Principal Investigator: 内田 正哉 埼玉工業大学, 付置研究所, 教授 (80462662)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 晃 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50292280)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2027: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2025: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
• Keywords: 電子ビーム / 軌道角運動量 / 量子デバイス / 非弾性散乱電子 / 電子顕微鏡

Outline of Research at the Start

2010年、研究代表者によって電子ビームの位相が渦を巻きながら進む電子ビームが世界で初めてに発見された。このような渦巻き状の電子ビームは量子化した軌道角運動量をもつ。本研究では、物質から飛び出してくる光電子などの電子が軌道角運動量をもつか否かを明らかにするため、ナノ微細加工技術を駆使し、軌道角運動量測定器の開発を行う。この開発により既存の方法では得ることの難しい、物質の詳細な電子構造を得ることができるようになる。本研究は、「新しい光電子分光法」「原子レベルの磁気イメージング」「放出電子の性質解明」に導く新しい量子測定法をもたらし、広い分野での波及効果が期待される。