2007 Fiscal Year Annual Research Report
光励起現象に対する電子線ホログラフィーシステムの確立と材料科学への展開
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19106002
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
進藤 大輔 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 教授 (20154396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 恭和 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (30281992)
赤瀬 善太郎 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90372317)
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| Keywords | 電子線ホログラフィー / 電子顕微鏡 / 光励起 / 帯電現象 / 絶縁体 / 電子材料 / レーザー / 電子の干渉 |
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| Research Abstract |
本年度は、当該研究を通しての基盤的な実験設備となる光導入ピエゾ駆動ホルダーシステムの開発と、次年度以降に本格的な光励起現象の解析を行う絶縁体系物質の電子線照射に伴う状態変化とその制御に関わる基礎研究を行った。
代表者らは、最近、透過電子顕微鏡の鏡筒内で複数の微小探針を駆動する技術の開発に取り組んでいた。本研究では、その技術的なノウハウを基に、電子顕微鏡内でレーザー照射用の光ファイバーを独立三次元駆動できる、特殊な試料ホルダーシステムの開発を行った。光ファイバー先端の位置は、マイクロメータとピエゾ素子からなる専用のドライブ機構によってその位置を電子顕微鏡内で自在に制御でき、注目する試料への的確なレーザー照射を可能とした。ホルダーの末端に接続するレーザー源を適切に選ぶことで、様々な波長のレーザーを試料に照射できる。本年度はこの独創的なホルダーシステムの構築の他、実際に摩擦帯電トナー粒子を使った基礎的な照射実験を行っており、次年度以降に本格的に展開する電子線ホログラフィーによる光励起現象の評価に向けた高度な研究基盤を整備することができた。
一方、光励起に関わる物質は絶縁体が多いが、一般に絶縁体物質は電子線を照射すると二次電子放出に伴う帯電や照射損傷など種々の状態変化を示し、光励起現象の正確な評価が難しい場合も多い。そこで本研究では、電顕内で駆動できるアームの一本に小型の金属板を設置し、試料への電子線照射を防ぐ遮蔽システムとして利用した。トナー粒子を使った基礎実験の結果、遮蔽によって試料そのものは観察出来なくなるが、遮蔽板の外に広がる電場をホログラフィーで詳細に評価することで、最終的には遮蔽版の下にある試料の帯電量を定量評価できることを示した。
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