2014 Fiscal Year Annual Research Report
顕微光電子ホログラフィーによる活性サイトの時間分解３Ｄ原子イメージング
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
26105007
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| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
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Principal Investigator |
木下 豊彦 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主席研究員 (60202040)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大門 寛 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (20126121)
下村 勝 静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20292279)
室 隆桂之 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主幹研究員 (50416385)
松井 文彦 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 准教授 (60324977)
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| Project Period (FY) |
2014-06-27 – 2019-03-31
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| Keywords | 光電子ホログラフィー / マイクロビーム / 高分解能 / 時間分解計測 / ドーパント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画班では、SPring-8の軟X線ビームラインBL25SUを主な拠点とし、【１】エネルギー分解能向上による活性サイトの化学状態選別解析、【２】マイクロビームによる微小領域活性サイトのピンポイント研究、【３】外場に対して応答する活性サイトのダイナミクス研究、を目標に掲げ、研究を実施している。BL25SUでは、改修前の数百ミクロンのビームサイズでの実験から数十ミクロンでの実験が可能になることが確認された。エネルギー分解能を向上させた光電子ホログラフィーの測定に関しては、いくつかの試みを行った。一つはビームラインに設置されている高分解能角度分解光電子分光装置を利用した光電子ホログラフィーの測定である。Si中にドープされたホウ素の内殻状態を測定し、ドープ量に応じていくつかのサイトが存在することが確認されているが、今年度はそのピークの角度分布の測定に成功した。バックグラウンドの除去や解析の仕方など、理論の松下グループと共同で検討を進めている。高分解能化の試みとして、新しい電子分析器の開発も進めた。レーザー励起によるポンプ&プローブ実験に対応するため、レーザー光を導入するための光学系の整備を行った。さらに、放射光の孤立バンチのみを切り出し、精度よく時間分解実験を行うための軟X線用光ビームチョッパーの試験を行い、良好な結果を得た。BL25SUにおける実験のほか、微小領域の高エネルギー分解能二次元光電子分光を可能にする回転楕円面メッシュ二次元表示型光電子分光装置（DELMA）の開発を進めている。本年度は、特に電源の安定化、場所を確実に合わせるための架台を導入した。放射光実験で成果を上げるためには、確実に結果の得られる事前の準備が重要である。静岡大学の下村を中心に、市販のXPSにおいてサンプルの評価、実験条件の洗い出しなどを行い、SPring-8の課題申請につなげる準備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上に既述したように、ビームラインの改修ののち、各装置は順調に立ち上がり、データを取得する段階にまで来た。一方で、データの解析が予想以上に難しいこと、解析のためのマンパワー不足、など解決すべき問題も残った。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記のマンパワー不足を解消すべく、本新学術領域に参加している若手研究者、学生等に積極的にデータ解析手法などをマスターしてもらうよう教育を進める予定である。一方、ビームタイムを確実に獲得するために、総括班や試料班、応用班などと連携しながら課題申請を行うとともに、研究費を用いてSPring-8の成果公開優先課題への応募など、確実案ビームタイム確保に努める必要がある。
高分解能光電子ホログラフィーのための新型分析器開発を確実に進めるほか、より小さなビームサイズでの測定を目指した光学系の検討を行う。また、時間分解測定のための基盤整備をさらに進め、早いうちに最初の実験に取り組む必要がある。
限られたビームタイムをより有効に使うために、また、触媒表面活性サイトの反応前後の様子の観測を行うために、放射光を利用せず、市販の装置での測定を予備的に行い、その試料を超高真空を保持したまま、速やかにSPring-8の装置に持ち込むための工夫も必要である。現在その準備を進めている。
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[Journal Article] Local atomic configuration of graphene, buffer layer, and precursor layer on SiC(0001) by photoelectron diffraction2015
Author(s)
H. Matsui, F. Matsui, N. Maejima, T. Matsushita, T. Okamoto, A. N. Hattori, Y. Sano, K. Yamauchi, H. Daimon
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Journal Title
Surface Science
Volume: 632
Pages: 98-102
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Lattice Distortion of Porous Si by Li Absorption Using Two-Dimensional Photoelectron Diffraction2014
Author(s)
E. S. A. Nouh, S. N. Takeda, F. Matsui, K. Hattori, T. Sakata, N. Maejima, H. Matsui, H. Matsuda, T. Matsushita, L. Toth, M. Morita, S. Kitagawa, R. Ishii, M. Fujita, K. Yasuda, H. Daimon
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Journal Title
Journal of Materials Science
Volume: 49
Pages: 35-42
DOI
Peer Reviewed
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