2009 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 |
本研究は、光励起させた材料の電位分布・電荷分布の様子を微視的スケールで評価できる新しい電子線ホログラフィーシステムの構築と、当該技術の材料科学への応用展開を目的としている。具体的には、透過電子顕微鏡内で光励起実験を行うための特殊試料ホルダーの開発、電子線照射による試料変質を防ぐためのシールド技術の確立、感光体材料等に対する電顕内レーザー照射実験と電位分布の評価を主な研究項目に掲げている。平成21年度は有機感光体を透過電顕内で摩擦帯電させると共に、電荷分布の光減衰現象を前年度までに開発したシステムを駆使して詳細に調べた。電子写真技術で広く利用されている市販の感光体材料から微小な試料片を取り出し、ピエゾ駆動のガラス探針を利用して透過電顕内で摩擦帯電を誘発した。電子線ホログラフィーで試料近傍の電場を計測したところ、摩擦帯電により負の電荷が発生していることが確認された。なお本研究では、電子照射に伴う正電荷の発生傾向を抑えるために、独自に考案したシールド技術を駆使している(シールドは平成20年度に当補助金で購入した微細加工装置で成型する)。帯電させた試料片に電顕内でレーザー照射を施したところ、摩擦帯電で誘発した負電荷の量が減衰する現象を、ホログラフィーによる等電位線の観察により実証することができた。上記の結果は、本研究の主目的である光励起現象観測用の電子線ホログラフィーシステムが当初の計画通り構築されつつあることを示している。また、電位分布を定量評価するためのシミュレーション技術や、絶縁体の帯電現象のダイナミクスをホログラフィーで観測するための基礎研究においても着実な進展を遂げている。
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