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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development and Application of Bulk Sensitivity Controllable Atomic Structure Analysis Method by "Inverse Photoelectron Diffraction"(Fostering Joint International Research)

Research Project

Project/Area Number 15KK0167
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

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) 2016 – 2017
Keywords表面・界面物性 / 光電子回折 / 電子分析器 / 電子物性 / 非弾性散乱
Outline of Annual Research Achievements

私たちは、結晶試料から放出される電子の全方位角度分布(ホログラム)に様々な物理現象発現や固体物性の情報が記録されている点に注目し、表面磁気相転移をはじめとする表面電子物性を研究している。本国際共同研究では、実験拠点(スイス新規光電子回折ビームライン[PEARL])にて見出された新規物理現象解明と光電子ホログラムの高効率投影型分析器[PESCATORA]開発を軸に、原子レベルでの表面・界面物性研究を推進することを目的とする。本年も本務の授業のない夏から秋にかけ3カ月スイスに滞在し、共同研究を進めた。
(1)共同研究者Muntwiler氏とともに表面構造に関する国際会議ICSOS(Atlanta)で成果発表を行った。松井は招待講演を行い同国際会議の国際アドバイザーに就任した。
(2)共同研究の成果の一部を2報Phys.Rev.B誌から出版した。Auger電子回折の円二色性という新規物理現象とグラファイトのkz分散に反映される原子軌道配列の解析法に関する基礎的に重要な研究である。他にも総説4報を含め多数の論文を執筆した。
(3)ビームラインPEARLに申請していた3件の実験提案が採択され、1カ月にわたり実験を行った。Bi2Se3,TiO2,SiC表面およびバルクの結晶構造を解析した。
(4)新規分析器PESCATORAの展開を進めた。欧州での製作についてメーカーと打ち合わせを行っている。国際特許のドイツ・米国への権利移行を行った。
(5)エネルギー損失電子回折の論文執筆を進めている。ステップのない2H構造を持つMoSe2やMoS2表面を用いると反転対称性のない原子配列の光電子回折を測定することができる。エネルギー損失電子回折がそれぞれの元素でそのように変化するか詳細に調べている。

  • Research Products

    (24 results)

All 2018 2017 2016

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 12 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Book (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Paul Scherrer Institut, Swiss Light Source(スイス)2016

    • Year and Date
      2016-07-08 – 2016-09-30 | 2017-08-082017-10-19
    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      Paul Scherrer Institut, Swiss Light Source
    • Co-investigator Overseas
      Matthias Muntwiler
    • Job Title
      Beamline Scientist
  • [Int'l Joint Research] University of Zurich, Physik Institut(スイス)2016

    • Year and Date
      2016-06-29 – 2016-07-08
    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      University of Zurich, Physik Institut
    • Co-investigator Overseas
      Thomas Greber
    • Job Title
      Professor
  • [Journal Article] Principle and Reconstruction Algorithm for Atomic-Resolution Holography2018

    • Author(s)
      Matsushita Tomohiro、Muro Takayuki、Matsui Fumihiko、Happo Naohisa、Hosokawa Shinya、Ohoyama Kenji、Sato-Tomita Ayana、Sasaki Yuji C.、Hayashi Kouichi
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 87 Pages: 061002-1~11

    • DOI

      10.7566/JPSJ.87.061002

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Holographic Reconstruction of Photoelectron Diffraction and Its Circular Dichroism for Local Structure Probing2018

    • Author(s)
      Matsui Fumihiko、Matsushita Tomohiro、Daimon Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 87 Pages: 061004-1~11

    • DOI

      10.7566/JPSJ.87.061004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Photoelectron Diffraction and Holography Studies of 2D Materials and Interfaces2018

    • Author(s)
      Kuznetsov Mikhail V.、Ogorodnikov Ilya I.、Usachov Dmitry Yu.、Laubschat Clemens、Vyalikh Denis V.、Matsui Fumihiko、Yashina Lada V.
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 87 Pages: 061005-1~12

    • DOI

      10.7566/JPSJ.87.061005

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Separation of Surface- and Bulk-specific Ti L-edge XANES Spectra of Rutile (110) Surface2018

    • Author(s)
      Ota Hiroshi、Shimomura Masaru、Matsui Fumihiko
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 87 Pages: 013601-1~5

    • DOI

      10.7566/JPSJ.87.013601

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The 4πkz periodicity in photoemission from graphite2018

    • Author(s)
      Matsui Fumihiko、Nishikawa Hiroaki、Daimon Hiroshi、Muntwiler Matthias、Takizawa Masaru、Namba Hidetoshi、Greber Thomas
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 97 Pages: 045430-1~6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.97.045430

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Parallel and antiparallel angular momentum transfer of circularly polarized light to photoelectrons and Auger electrons at the Ni L3 absorption threshold2018

    • Author(s)
      Matsui Fumihiko、Ota Hiroshi、Sugita Kenji、Muntwiler Matthias、Stania Roland、Greber Thomas
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 97 Pages: 035424-1~6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.97.035424

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Atomic characterization of nano-facet nitridation at SiC (1-100 ) surface2018

    • Author(s)
      Mori Daisuke、Fujita Yoshiki、Hirose Takayuki、Murata Koichi、Tsuchida Hidekazu、Matsui Fumihiko
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 112 Pages: 131603-1~4

    • DOI

      10.1063/1.5020098

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Correlation Between High Gas Sensitivity and Dopant Structure in W-doped ZnO2017

    • Author(s)
      Fukami Shun、Taguchi Munetaka、Adachi Yutaka、Sakaguchi Isao、Watanabe Ken、Kinoshita Toyohiko、Muro Takayuki、Matsushita Tomohiro、Matsui Fumihiko、Daimon Hiroshi、Suzuki Taku T.
    • Journal Title

      Physical Review Applied

      Volume: 7 Pages: 064029-1~6

    • DOI

      10.1103/PhysRevApplied.7.064029

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Observation of hidden atomic order at the interface between Fe and topological insulator Bi2Te32017

    • Author(s)
      Sanchez-Barriga Jaime、Ogorodnikov Ilya I.、Kuznetsov Mikhail V.、Volykhov Andrey A.、Matsui Fumihiko、Callaert Carolien、Hadermann Joke、Verbitskiy Nikolay I.、Koch Roland J.、Varykhalov Andrei、Rader Oliver、Yashina Lada V.
    • Journal Title

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      Volume: 19 Pages: 30520~30532

    • DOI

      10.1039/c7cp04875k

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Local structural determination of N at SiO2/SiC (000-1) interfaces by photoelectron diffraction2017

    • Author(s)
      Mori Daisuke、Oyama Yoshiki、Hirose Takayuki、Muro Takayuki、Matsui Fumihiko
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 111 Pages: 201603-1~4

    • DOI

      10.1063/1.4997080

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Individual Atomic Imaging of Multiple Dopant Sites in As-Doped Si Using Spectro-Photoelectron Holography2017

    • Author(s)
      Tsutsui Kazuo、Matsushita Tomohiro、Natori Kotaro、Muro Takayuki、Morikawa Yoshitada、Hoshii Takuya、Kakushima Kuniyuki、Wakabayashi Hitoshi、Hayashi Kouichi、Matsui Fumihiko、Kinoshita Toyohiko
    • Journal Title

      Nano Letters

      Volume: 17 Pages: 7533~7538

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.7b03467

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Magnetic Orbital Quantum Number Measurements: Phenomena and Applications2017

    • Author(s)
      MATSUI Fumihiko
    • Journal Title

      Hyomen Kagaku

      Volume: 38 Pages: 542~547

    • DOI

      10.1380/jsssj.38.542

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] グラファイトのkz分散光電子構造因子による4pi周期性2018

    • Author(s)
      松井文彦、大門寛、滝沢優、Matthias Muntwiler, Thomas Greber
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
  • [Presentation] 光電子ホログラフィーによるグリーンマテリアルの表面局所構造研究2017

    • Author(s)
      松井文彦、太田紘志、嶽太輔、松下智裕
    • Organizer
      応用物理学会関西支部 平成29年度第1回講演会
    • Invited
  • [Presentation] 光電子ホログラフィー2017

    • 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
    • Invited
  • [Presentation] 光電子回折を利用した局所構造と電子状態解析2017

    • Author(s)
      松井文彦
    • Organizer
      物性研究所短期研究会
    • Invited
  • [Presentation] Site-specific Atomic Imaging and Electron Spectroscopy by Photoelectron Diffraction2017

    • Author(s)
      Fumihiko Matsui
    • Organizer
      International Conference on Structure of Surface
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 原子分解能ホログラフィーによる層状物質の局所構造解析2017

    • Author(s)
      松井文彦
    • Organizer
      第11回 物性科学領域横断研究会
    • Invited
  • [Presentation] PESCATORA: Projector for ESCA to Real Space Analysis2017

    • Author(s)
      Fumihiko Matsui , Hiroshi Ota, Yoshiki Fujita, Takuya Shimano, Yoshinori Yoshida, Daisuke Take, Kenji Sugita, Yoshiki Oyama, Takuya Kishimoto, Hiroaki Nishikawa, Hiroyuki Matsuda
    • Organizer
      Atomic Level Characterization
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Compendium of Surface and Interface Analysis: Chapter 73 Photoelectron Diffraction2018

    • Author(s)
      Fumihiko Matsui and Tomohiro Matsushita
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      Springer International Publishing AG.
    • ISBN
      10.1007/978-981-10-6156-1_73
  • [Book] Compendium of Surface and Interface Analysis: Chapter 7 Auger electron Spectroscopy2018

    • Author(s)
      Fumihiko Matsui
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      Springer International Publishing AG.
    • ISBN
      10.1007/978-981-10-6156-1_7
  • [Book] Compendium of Surface and Interface Analysis: Chapter 73 Photoelectron Holography2018

    • Author(s)
      Tomohiro Matsushita and Fumihiko Matsui
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      Springer International Publishing AG.
    • ISBN
      10.1007/978-981-10-6156-1_74

URL: 

Published: 2018-12-17  

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