2016 Fiscal Year Annual Research Report
Multiscale microstructral analysis of functional materials by TEM
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15K13306
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
森 茂生 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20251613)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 透過型電子顕微鏡 / 機能性材料 / 微細構造観察 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子の周期的な配列によって特徴づけられる結晶固体では、その構成要素である電子の持つ電荷・軌道・スピンの自由度に起因した複雑な秩序構造が形成される。最近では強相関系物質やらせん磁性体において、スピンがある方向に揃っている単純な磁区構造では理解できない複雑な磁気的微細構造(磁気テクスチャ)が形成することが見出されている。本研究では、10-6[rad]以下の角度分解能をもつ小角電子回折法を実現するとともに、空間分解能の高い実空間観察が同一領域で可能な磁気的微細構造観察システムの構築を行い、本システムを用いてLa1-xSrxMnO3における強磁性における磁場下での磁気テクスチャの直接観察を行った。
■成果1: 実像と小角電子回折像の同時計測手法の構築
透過型電子顕微鏡の電子光学レンズ系の電流値を適切に制御することで、対物レンズが作る磁場をゼロにした状態で、10-6[rad]の角度分解能を持つ小角電子回折法を実現した。[Microscopy 65, 473 (2016)]
■成果2: 強磁性金属および絶縁相での磁気バブル形成
強相関系マンガン酸化物の強磁性状態や相分離状態での磁気的微細構造に関する研究を行ってきた。こうした一連の研究の中で最近、La1-xSrxMnO3 (x=0.125~0.175) の強磁性金属相および絶縁相において、無磁場下で図2に示すストライプ状の磁区構造の磁化状態を小角電子回折法により明らかにした。さらに、この磁区構造が磁場印加によって、磁気バブルと呼ばれるナノスケールの磁気渦構造(図2参照)に変化することを見出した。磁化測定結果およびローレンツ顕微鏡像の磁気コントラストから、結晶構造に起因する磁気異方性によって磁気バブル内部でのスピン配列が異なることが考えられる。
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Research Products
(8 results)
