2020 Fiscal Year Annual Research Report
Complex point defect analysis by high temporal resolution STEM
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18H01823
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
石川 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (20734156)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 高時間分解能 / 原子分解能電子顕微鏡 / 酸化物表面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，従来の高い空間分解能（原子分解能）を保持しつつ，時間分解能を高めることにより，表面原子構造を明らかにすることを目的とする．昨年度までに，（１）原子レベルで平坦な酸化物基板表面を得るための熱処理条件，（２）電子顕微鏡中で安定的した観察が可能な加熱条件を探索した．貴金属原子の表面拡散を追跡すべく，25 fps（fps: frame per second）での原子分解能観察を行った．極めて高速に像取得を行うため，電子ドーズが低く，得られる像には多くの量子ノイズが含まれていた．そこで，本年度は，これらのノイズを除去するための，様々なノイズフィルターの開発を行った．電子顕微鏡像のノイズ除去には，フーリエ空間でのフィルター処理が一般に利用されてきたが，本研究では，時間方向の情報を利用したノイズフィルターの開発を行った．時間方向へのフィルター処理は，時間分解能の低下に直結しているため，パラメータの適正化を図った．単原子の追跡に特化したフィルター法の開発により，比較的容易に単原子の追跡が可能となった．一見するとランダムな拡散現象（ブラウン運動）のように見えるが，詳細に追跡を行い，その分布を見ると，特定のサイトでの滞在時間が長いことが分かる．また，単原子に加え，これらがいくつか結合したダイマーやトリマーなどの小さなクラスターが形成される過程やそのダイナミクスの観察にも成功した．得られた結果を取りまとめ，論文および国内外の学会にて発表を行う．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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