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2019 Fiscal Year Annual Research Report

多元的微細構造評価システムの構築と非自明高次構造の直接観察

Research Project

Project/Area Number 16H03833
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

森 茂生  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (20251613)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords小角電子回折 / 透過型電子顕微鏡 / ローレンツ顕微鏡 / 電気磁気効果
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、電子光学レンズ系の制御により、(1)10-2[rad]から10-7[rad]に及ぶ角度分解能を持つ小角電子回折法の実現、(2)小角電子回折図形、ローレンツTEM像および構造的暗視野像を取得できる多元的微細構造観察システムの構築を行うことを目的とした。また、本システムをマルチフェロイック物質に展開し、磁気渦構造等の非自明な高次構造の形成メカニズムやスピン構造を解明することを目指した。(1)汎用透過型電子顕微鏡(JEM2100FおよびJEM2010)を用いて、10-2[rad]から10-7[rad]に及ぶ角度分解能を持つ小角電子回折法の実現に成功した。さらに、同一領域から小角電子回折図形、ローレンツTEM像および暗視野像を取得できる多元的微細構造観察システムの構築に成功した。(2)本研究で構築したシステムを用いて、M型ヘキサフェライトの磁気バブルの磁場分布を得ることに成功した。また、残留磁場状態では、試料厚さに依存して無数の準安定な磁気バブルが生じることを見出した。 (3)マンガン酸化物La1-xSrxMnO3に着目し、その磁気テクスチャを実空間および逆空間の解析によって調べた。磁気テクスチャの磁場および温度変化を調べることにより、温度磁場相図を作成し、磁気バブルが安定的に存在する温度および磁場領域を決定した。(4)室温で電気磁気効果を示すSr3Co2Fe24O41のらせん相及びフェリ磁性相における磁気ドメイン構造観察をローレンツ顕微鏡法を用いて行った。無磁場中でのらせん相でのローレンツ顕微鏡法による観察の結果、らせん磁性相では約20nmの筋状のコントラストを有する磁区が観察された。また、フェリ磁性相における磁場応答を調べた結果、磁気バブル構造が出現することを発見し、その起源を磁気異方性の観点から証明した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Rutgers University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Rutgers University
  • [Int'l Joint Research] CNRS, Lion University(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CNRS, Lion University
  • [Int'l Joint Research] 華東理工大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      華東理工大学
  • [Journal Article] Electron Holography on Fraunhofer Diffraction2019

    • Author(s)
      Ken Harada, Kodai Niitsu, Keiko Shimada, Tetsuji Kodama, Tetsuya Akashi, Yoshimasa A. Ono, Daisuke Shindo, Hiroyuki Shinada and Shigeo Mori
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 68 Pages: 254-260

    • DOI

      DOI:10.1093/jmicro/dfz007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 非対称な二重スリットを用いた電子波干渉実験2019

    • Author(s)
      原田 研、明石哲也、森茂生
    • Journal Title

      顕微鏡:

      Volume: 54 Pages: 98-103

    • DOI

      https://doi.org/10.11410/kenbikyo.54.2_98

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anisotropic charged domain wall structures and crystallographic microstructures in hybrid improper ferroelectric (Ca, Sr)3Ti2O72019

    • Author(s)
      Hiroshi Nakajima, Koji Shigematsu, Yoichi Horibe, Shigeo Mori, and Yasukazu Murakami
    • Journal Title

      Materials Transaction

      Volume: 60 Pages: 2103

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spin liquid phase and topological structural defects in hexagonal TbInO32019

    • Author(s)
      Jaewook Kim, Xueyun Wang, Fei-Ting Huang, Yazhong Wang, Xiaochen Fang, Xuan Luo, Y. Li, M. Xia, S. Mori, D. Kwok, Eun Deok Mun, V. S. Zapf, and Sang-Wook Cheong
    • Journal Title

      Phys. Rev. X

      Volume: 9 Pages: 031005 1-9

    • DOI

      https : //doi.org/10.1103/PhysRevX.9.031005

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Magnetic textures in a hexaferrite thin film and their response to magnetic fields revealed by phase microscopy2019

    • Author(s)
      A. Kotani, K. Harada, M. Malac, H. Nakajima, K. Kurushima and S. Mori
    • Journal Title

      Jpn, J. Appl. Phys

      Volume: 58 Pages: 065004 1-5

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Self-asembled lamellar-type nanostructure in manganite spinel (Co,Mn,Fe)3O42019

    • Author(s)
      Y. Horibe, M. Ishimatsu, S. Takeyama, S. Mori, M. Kudo, M. Auchi, M. Tanaka, Y. Murakami
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 115 Pages: 232401 1-4

    • DOI

      doi/10.1063/1.5123780

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A New Aspect of the Charged Domain Wall in Hexagonal RMnO3 Systems (R: Y, In)2019

    • Author(s)
      Shigeo Mori, Hiroaki Ishizuka, Sang-Wook Cheong, Naoto Nagaosa, Yasusada Yamada
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn

      Volume: 88 Pages: 124603 1-8

    • DOI

      doi:org/10.7566/JPSJ.88.124603

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 位相変調を伴う電子波干渉実験2020

    • Author(s)
      原田 研、高橋由夫、明石哲也、児玉哲司、嶌田惠子、小野義正、森茂生
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] アモルファス軟磁性合金の結晶化過程と磁区構造2020

    • Author(s)
      大迫明弘、吉年規治、藤林征宏、内橋研人、石井悠衣、原田 研、森茂生
    • Organizer
      日本金属学会第166回講演大会
  • [Presentation] Double-Slit Electron Interference Experiment with Zero Propagation Distance Using Electron Biprism2019

    • Author(s)
      Ken Harada, Tetsuji Kodama, Tetsuya Akashi, Yoshio Takahashi, Keiko Shimada, Yoshimasa A. Ono, Daisuke Shindo, Hiroyuki Shinada and Shigeo Mori
    • Organizer
      Microscopy & Microanalysis 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electron holography on Fraunhofer diffraction using double slit2019

    • Author(s)
      Ken Harada, Kodai Niitsu, Keiko Shimada, Tetsuji Kodama, Tetsuya Akashi, Yoshimasa A. Ono, Daisuke Shindo, Hiroyuki Shinada and Shigeo Mori
    • Organizer
      Microscopy & Microanalysis 2019:
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hollow-cone Foucault imaging method for magnetic structure observations2019

    • Author(s)
      Ken Harada, Atsushi Kawaguchi, Atsuhiro Kotani, Yukihiro Fujibayashi, Keiko Shimada and Shigeo Mori
    • Organizer
      Microscopy & Microanalysis 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hollow-cone Foucault Imaging of Magnetic Microstructures in Large Magnetostrictive FeGa Alloy2019

    • Author(s)
      Atsushi Kawaguchi, Atsuhiro Kotani, Ken Harada, Hiroshi Numakura, Yui Ishii and Shigeo Mori
    • Organizer
      Microscopy Conference 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] nterference Experiment with Optically Zero Propagation Distance between Double-Slit and Observation Plane2019

    • Author(s)
      Ken Harada, Tetsuji Kodama, Tetsuya Akashi, Yoshio Takahashi, Keiko Shimada, Yoshimasa A. Ono, Daisuke Shindo, Hiroyuki Shinada and Shigeo Mori
    • Organizer
      Microscopy Conference 2019:
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hollow-Cone Foucault Imaging for Magnetic Structure Observations2019

    • Author(s)
      Ken Harada, Atsushi Kawaguchi, Atsuhiro Kotani, Yukihiro Fujibayashi, Keiko Shimada and Shigeo Mori
    • Organizer
      Microscopy Conference 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バイプリズムを用いた伝播距離ゼロでの二重スリット電子波干渉実験2019

    • Author(s)
      原田 研、児玉哲司、明石哲也、高橋由夫、嶌田惠子、小野義正、進藤大輔、品田博之、森 茂生
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第75回学術講演会
  • [Presentation] 電子線フラウンホーファーホログラフィー2019

    • Author(s)
      原田 研、新津甲大、嶌田惠子、児玉哲司、明石哲也、小野義正、進藤大輔、品田博之、森 茂生
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第75回学術講演会
  • [Presentation] ホロコーン・フーコー法2019

    • Author(s)
      原田 研、川口惇史、小谷厚博、藤林征宏、嶌田惠子、森 茂生
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第75回学術講演会
  • [Remarks]

    • URL

      http://mori-lab.mtr.osakafu-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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