2015 Fiscal Year Research-status Report
動力学的回折効果を考慮した電子線ホログラフィーによる電磁場解析法の確立
| Project/Area Number |
15K06419
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
赤瀬 善太郎 東北大学, 多元物質科学研究所, 講師 (90372317)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 電子線ホログラフィー / 動力学的回折効果 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、電子線の多重散乱を考慮した動力学的回折理論をもちいて、結晶試料内部の電子線の位相変化をより正確に把握した解析手法を確立し、電子線ホログラフィーの適用範囲の拡張を図ることを目的としている。
27年度は、計算機の環境を整えてシミュレーションプログラムの開発を行い、そのプログラムを用いて、電子線の多重散乱効果が位相変化に及ぼす影響を計算により調べた。具体的にはα鉄結晶に対して電子回折強度および位相を00ｌ系統列60波を考慮したベーテ法により計算するプログラムを作成し、「回折条件（試料傾斜）に対する透過波強度・位相の変化」と「試料厚さに対する透過波強度・位相の変化」の二つについて、詳細に調べた。前者はいわゆる位相変化の「ロッキングカーブ」を調べたものである。試料が厚くなるにつれ、ロッキングカーブの極大部分前後で位相が複雑に変化する計算結果（例えば、180°位相が跳んでしまう現象や階段状に位相が変化する現象）が得られたが、これは、電子の波動を複素平面内で試料傾斜を媒介変数としてプロットしてみると、その挙動の原因が簡単に理解できることが分かった。後者についても、複素平面内で試料厚さを媒介変数としてプロットすることで一見不可解な位相変化（回折条件により、厚さに増加に対して位相が増加することもあれば減少することもある）が理解できた。
これまでの電子線ホログラフィーの実験では、多重散乱がなるべく生じないような実験条件で行われてきた。今回得られた多重散乱による位相変化の知見は、電子線ホログラフィーをより複雑は問題に適用するための手掛かりとなる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究成果の概要に記したように、電子の多重散乱が位相変化に及ぼす影響が明らかになりつつあり、本課題はおおむね順調に進んでいるといえる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今回作成した計算プログラムはα鉄の00l系統列反射に対するものであるが、実験結果と比較しにくい試料であっため、次年度はSi結晶での計算を行い実験結果との対比を行っていく。
|
| Causes of Carryover |
本研究課題はシミュレーションと実験の二つからなるが、27年度はシミュレーションに注力したため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は実験の割合を増やすため、その分の実験に伴う経費が増える予定である。
|
