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2015 Fiscal Year Annual Research Report

Time-Resolved Atomic Imaging of 3D Active-Site by Micro-Photoelectron Holography

Planned Research

Project Area3D Active-Site Science
Project/Area Number 26105007
Research InstitutionJapan Synchrotron Radiation Research Institute

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)

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, 工学部, 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)
Project Period (FY) 2014-07-10 – 2019-03-31
Keywords光電子ホログラフィー / 表面処理 / イメージング / サンプル移送
Outline of Annual Research Achievements

H27年度は計画班内の試料班、応用班、さらには公募班で採用された方々に、実際に光電子ホログラフィー実験を実施することで、それぞれの研究テーマの進捗をはかること、ビームタイムが実施されなかった研究グループとも、今後の具体的な実施に向けての計画立案を共同で行った。また、現在領域メンバーではない研究者にも働きかけを行い、連携研究者として領域研究を進めていくようにした。既存のDIANAに加え、高エネルギー分解能分析装置DA30が稼働を始め、利用されるようになってきた。いくつかの成果が順調に出始めたところである。光電子ホログラフィー班としての装置の立ち上げはほぼ順調に進み、後は、真空試料搬送装置の導入、BL25SUにおけるマイクロビームの実現、時間分解測定の実現が課題として残っている。
光電子ホログラフィーの実施のためにはサンプルの表面処理が重要であるが、そのためには超高真空チャンバー内に限っての環境が許される。しかし、実用サンプルでは、連携している各研究者の研究室とのあいだでのサンプル移送が必須であり、この条件は満たされるものではない。H28年度は前年度積み残していたこの課題の実施のために、BL25SUに備え付けられている装置に超高真空を保ったままサンプルを移送できる装置を導入するためのチャンバーやバルブ、またグローブボックスによって、大気にさらすことなくサンプルをセットし、劈開できるようにするための仕掛けを整備した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

連携研究が順調に進み、いくつかの成果が出始めた。また、当初目標に掲げたエネルギー分解能をあげた測定に関しても実施のめどが立った。領域計画終了時までの目標として、マイクロビーム測定の実現、時間分解測定の実現をあげているが、その準備は予定通り進んでいる。嫌気性サンプルへの対応が課題であるが、H27年度分を28年度に繰越した予算により、サンプル移送を研究機関のあいだで行うための準備ができた。

Strategy for Future Research Activity

実際に、本装置を用いた研究をさらに推進していくとともに、マイクロビーム化、時間分解測定、嫌気性サンプルの測定など、今後の課題をより推進していく。実際の検討はすでに終了している。

  • Research Products

    (39 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 15 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] 原子分解能ホログラフィによる物質中活性サイト周りの3D原子配列イメージング2016

    • Author(s)
      大門 寛
    • Journal Title

      応用物理

      Volume: 85 Pages: 21-27

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Circular Dichroism in Cu Resonant Auger Electron Diffraction2016

    • Author(s)
      Fumihiko Matsui, Naoyuki Maejima, Hirosuke Matsui, Hiroaki Nishikawa, Hiroshi Daimon, Tomohiro Matsushita, Matthias Muntwiler, Roland Stania, and Thomas Greber
    • Journal Title

      Zeitschrift fuer Physikalische Chemie

      Volume: 230 Pages: 519~535

    • DOI

      10.1515/zpch-2015-0665

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of Micro-Photoelectron Diffraction at SPring-8 BL25SU2016

    • Author(s)
      K. Sugita, N. Maejima, H. Nishikawa, T. Matsushita, F. Matsui
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotech

      Volume: 14 Pages: 59~62

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2016.59

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 軟X線領域の分光の進展2015

    • Author(s)
      木下 豊彦
    • Journal Title

      表面科学

      Volume: 36 Pages: 297~302

    • DOI

      10.1380/jsssj.36.297

  • [Journal Article] Effect of the Flash Annealing on the Impurity Distribution and the Electronic Structure in the Inversion Layer2015

    • Author(s)
      Tomohiro Sakata, Sakura N. Takeda, Nur Idayu Ayob, Hiroshi Daimon
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotech.

      Volume: 13 Pages: 75-78

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2015.75

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cubic Zirconia Crystalline Surface Oxide Epitaxial Formation on ZrB2(0001) Confirmed by Circularly-Polarized-Light Photoelectron Diffraction2015

    • Author(s)
      Rie Horie, Fumihiko Matsui, Naoyuki Maejima, Hirosuke Matsui, Kota Tanaka, Hiroshi Daimon
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotech.

      Volume: 13 Pages: 111~114

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2015.111

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Unusual energy separation of subbands in Si(111) p-channels induced by In adsorption2015

    • Author(s)
      Nur Idayu Ayob, Sakura N. Takeda, Tomohiro Sakata, Masaaki Yoshikawa, Makoto Morita, Hiroshi Daimon
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 54 Pages: 065702-1-7

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.065702

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Atomic-Orbital Analysis of ZrB2 Valence-Band by Two-Dimensional Photoelectron Spectroscopy2015

    • Author(s)
      Rie Horie, Fumihiko Matsui, Hiroshi Daimon, Masaru Takizawa, Hidetoshi Namba, Shigeki Otani, Takashi Aizawa
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotech.

      Volume: 13 Pages: 324-328

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2015.324

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Stacking registry determination of graphene grown on the SiC(0001) by photoelectron holography2015

    • Author(s)
      Hirosuke Matsui, Fumihiko Matsui, Naoyuki Maejima, Tomohiro Matsushita, Hiroshi Daimon
    • Journal Title

      Surface Science

      Volume: 635 Pages: 1~4

    • DOI

      10.1016/j.susc.2014.11.027

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 新たな投影型コリメータ式荷電粒子角度分布・エネルギー分析器の開発2016

    • Author(s)
      松井文彦, 西川弘晃, 太田紘志, 大山悦輝, 岸本卓弥, 杉田健治, 嶽大輔, 吉 田善紀, 松田博之
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学、(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 光電子回折分光法によるRhドープSrTiO3光触媒の原子構造解析2016

    • Author(s)
      嶽太輔, Lippmaa Mikk, 松下智裕, 太田紘志, 松井文彦
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学、(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 二次元光電子分光による,WドープZnO半導体の表面構造解析2016

    • Author(s)
      深見駿, 鈴木拓, 安達裕, 渡邉賢, 坂口勲, 田口宗孝, 辻川大地, 吉田泰輔, 橋本雄介, 李美希, 室隆桂之, 松下智裕, 松井文彦, 大門寛
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学、(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 光電子回折分光法によるMoSe2単結晶表面の局所構造解析2016

    • Author(s)
      吉田善紀, 太田紘志, 江口律子, 久保園芳博, 松井文彦
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学、(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 新学術領域研究「3D活性サイト科学」による新展開2016

    • Author(s)
      大門 寛
    • Organizer
      第14回顕微ナノ材料科学研究会
    • Place of Presentation
      大型放射光施設SPring-8、(兵庫県佐用郡佐用町)
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-15
    • Invited
  • [Presentation] 二つの2次元光電子分析器の開発による局所原子構造・電子構造の可視化2016

    • Author(s)
      大門 寛
    • Organizer
      平成28年度 関西支部総会・第1回講演会,
    • Place of Presentation
      島津製作所関西支社マルチホール、(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-01-19
    • Invited
  • [Presentation] 総括 活性サイト周りの三次元原子構造解明と新機能材料創成科学の新展開2016

    • Author(s)
      大門 寛
    • Organizer
      第29回放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      柏の葉カンファレンスセンター、(千葉県柏市)
    • Year and Date
      2016-01-10
    • Invited
  • [Presentation] 光電子ホログラフィーによる3次元局所原子構造:層状物質を例に2016

    • Author(s)
      松井文彦
    • Organizer
      第29回放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      柏の葉カンファレンスセンター、(千葉県柏市)
    • Year and Date
      2016-01-10
    • Invited
  • [Presentation] 3D atomic arrangement analysis around specific atoms by photoelectron holography, x-ray fluorescent holography, and stereo-picture of atomic arrangement2015

    • Author(s)
      Hiroshi Daimon
    • Organizer
      Hamburg Seminar
    • Place of Presentation
      Hamburg University, (Germany)
    • Year and Date
      2015-12-11
    • Invited
  • [Presentation] 3D Atomic Structure Imaging of Superconductors & Magnetic Materials by Photoelectron Holography2015

    • Author(s)
      Fumihiko Matsui
    • Organizer
      International Symposium on Advanced Materials Having Multi- Degrees of Freedom
    • Place of Presentation
      熊本大学、(熊本県熊本市)
    • Year and Date
      2015-11-02 – 2015-11-03
    • Invited
  • [Presentation] 3D Atomic Structure Analysis around Active-Site Atoms by Photoelectron Holography2015

    • Author(s)
      F. Matsui, T. Matsushita and Hiroshi Daimon
    • Organizer
      Atomic Level Characterization (ALC)'15
    • Place of Presentation
      Kunibiki Messe, (Matsue, Shimane)
    • Year and Date
      2015-10-27
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Atomic Site Separation of XMCD Spectra by Forward Focusing Peaks on Resonance Auger Electron Diffraction Patterns of Magnetite2015

    • Author(s)
      Yusuke Hashimoto, Munetaka Taguchi, Fumihiko Matsui, Hiroyuki Matsuda, Tomohiro Matsushita, Hiroshi Daimon
    • Organizer
      10th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices ’15
    • Place of Presentation
      Kunibiki Messe, (Matsue, Shimane)
    • Year and Date
      2015-10-25 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3D Atomic Structure Imaging of Graphene and Graphite Intercalated Superconductors by Photoelectron Holography2015

    • Author(s)
      Fumihiko Matsui, Saki Nishiyama, Kenji Sugita, Eri Uesugi, Ritsuko Eguchi, Hidenori Goto, Hirosuke Matsui, Naoyuki Maejima, Hiroaki Nishikawa, Tomohiro Matsushita, Yoshihiro Kubozono
    • Organizer
      10th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices ’15
    • Place of Presentation
      Kunibiki Messe, (Matsue, Shimane)
    • Year and Date
      2015-10-25 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Micro-Photoelectron Diffraction and Mobile Sample Chamber for Investigation of Graphite Intercalated Compounds2015

    • Author(s)
      Kenji Sugita, S. Nishiyama, E. Uesugi, R. Eguchi, N. Maejima, H. Nishikawa,T. Matsushita, Y. Kubozono, F. Matsui
    • Organizer
      10th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices ’15
    • Place of Presentation
      Kunibiki Messe, (Matsue, Shimane)
    • Year and Date
      2015-10-25 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Separation of Surface- and Bulk-Specific Ti L-Edge XANES Spectra of Rutile and Anatase Surfaces2015

    • Author(s)
      Hiroshi Ota, Hirosuke Matsui, Tomohiro Matsushita, Fumihiko Matsui
    • Organizer
      10th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices ’15
    • Place of Presentation
      Kunibiki Messe, (Matsue, Shimane)
    • Year and Date
      2015-10-25 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Site Selective X‐ray Absorption Spectroscopy of Magnetite at Room Temperature2015

    • Author(s)
      Yusuke Hashimoto, Munetaka Taguchi, Fumihiko Matsui, Tomohiro Matsushita, Hiroshi Daimon
    • Organizer
      International Conference on Electron Spectroscopy and Structure (ICESS-15)(
    • Place of Presentation
      Stony Brook University,(USA)
    • Year and Date
      2015-09-28 – 2015-10-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Atomic-Orbital-Excited Diffraction as Local Electronic Property Analysis Method2015

    • Author(s)
      松井文彦
    • Organizer
      日本物理学会領域9・5合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      関西大学、(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-18
    • Invited
  • [Presentation] 二次元光電子分光によるBaFe2As2の電子状態解析2015

    • Author(s)
      滝沢優, 橋本由介, 辻川大地, 深見駿, 吉田泰輔, 前島尚行, 松田博之, 北川 哲, 田口宗孝, 松井文彦, 大門寛, 大串研也
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学、(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-19
  • [Presentation] 二次元表示型顕微光電子回折分光器DELMA(Display- type ELlipsoidal Mesh Analyzer)の開発2015

    • Author(s)
      深見駿, 田口宗孝, 橋本由介, 吉田泰輔, 辻川大地, 李美希, 松田博之, 松井 文彦, 大門寛
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学、(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-19
  • [Presentation] 3D活性サイト科学」による化学反応可視化への挑戦2015

    • Author(s)
      大門 寛
    • Organizer
      第116回触媒討論会
    • Place of Presentation
      三重大学、(三重県津市)
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Invited
  • [Presentation] 原子分解能ホログラフィーによる生体分子活性サイトの3D 原子構造直接解プロジェクト2015

    • Author(s)
      大門 寛
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会,
    • Place of Presentation
      金沢大学、(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Invited
  • [Presentation] 新学術領域研究「3D活性サイト科学」からの計算科学への期待2015

    • Author(s)
      大門 寛
    • Organizer
      第27回コンピュテーショナル・マテリアルズ・デザイン(CMD)ワークショップ
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス, (大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2015-09-03
    • Invited
  • [Presentation] 光電子ホログラフィーと蛍光X線ホログラフィー2015

    • Author(s)
      松井文彦
    • Organizer
      新学術領域研究 3D活性サイト科学 春の学校
    • Place of Presentation
      奈良新公会堂)、(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2015-05-30
    • Invited
  • [Presentation] 回折・ホログラフィーと3D活性サイト科学2015

    • Author(s)
      大門 寛
    • Organizer
      マイクロビームアナリシス第141委員会 第160回研究会
    • Place of Presentation
      シーサイドホテル舞子ビラ神戸、(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Invited
  • [Presentation] 3D atomic structure analysis around specific atoms by photoelectron holography --- Graphene on SiC2015

    • Author(s)
      H. Matsui, F. Matsui, N. Maejima, T. Matsushita, H. Daimon
    • Organizer
      WE-Heraeus-Seminar on 'Element Specific Structure Determination in Materials on Nanometer and Sub-Nanometer Scales using modern X-Ray and Nuetron Techniques,
    • Place of Presentation
      Physikzentrum Bad Honnef, (Germany)
    • Year and Date
      2015-04-25 – 2015-04-30
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Circular dichroism in resonant Auger electron diffraction: Principle and Applications2015

    • Author(s)
      Fumihiko Matsui, Naoyuki Maejima, Hirosuke Matsui, Hiroaki Nishikawa, Hiroshi Daimon, Tomohiro Matsushita, Matthias Muntwiler, Roland Stania, Thomas Greber
    • Organizer
      WE-Heraeus-Seminar on 'Element Specific Structure Determination in Materials on Nanometer and Sub-Nanometer Scales using modern X-Ray and Nuetron Techniques,
    • Place of Presentation
      Physikzentrum Bad Honnef, (Germany)
    • Year and Date
      2015-04-25 – 2015-04-30
  • [Presentation] Two-dimensional photoelectron spectroscopy for the analysis of atomic and electronic structure in detail using circularly and linearly polarized light2015

    • Author(s)
      Hiroshi Daimon
    • Organizer
      Seminar at RWTH Aachen
    • Place of Presentation
      RWTH Aachen, (Germany)
    • Year and Date
      2015-04-24
    • Invited
  • [Remarks] 3D活性サイト科学

    • URL

      http://www.3d-activesite.jp/plannedresearch/06

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 球面収差補正減速型レンズ、球面収差補正レンズシステム、電子分光装置および光電子顕微鏡2015

    • Inventor(s)
      大門 寛、松田 博之
    • Industrial Property Rights Holder
      大門 寛、松田 博之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      07791379.6
    • Filing Date
      2015-12-09
  • [Patent(Industrial Property Rights)] コリメータを用いた平行ビーム発生装置及び平行ビーム収束装置2015

    • Inventor(s)
      松井文彦、松田博之
    • Industrial Property Rights Holder
      松井文彦、松田博之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-141687
    • Filing Date
      2015-07-15

URL: 

Published: 2018-01-16  

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