2010 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 東北大学, 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 / 生体材料 / 二次電子 |
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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等を主な研究項目に掲げている。以下に平成22年度の研究成果を要約する。
(1)本研究で注目してきた絶縁体試料の帯電現象をより詳細に研究する目的で、様々な試料に帯電誘発用の電子を照射できる装置(電子照射ホルダー)を試作した。可動アームの先端に設置した小型フィラメントや静電レンズを利用して、透過電子顕微鏡の中で、像観察に用いる電子線とは別な系統で照射を行うことができる。本研究で独自に開発した装置であり、今後、帯電現象に関わる多彩な実験を行うことができる。
(2)オスミウムやカーボンで表面処理を施した生体試料を用いて、放出された二次電子の運動の様子を電子線ホログラフィーで調査した。時間的な変動を伴う二次電子の放出過程を、数秒の露光時間をかけてホログラムで記録すると、干渉縞の部分的な消失が見られる。この干渉縞の不均一性を、位相再生と振幅再生の両方のアプローチで調べた結果、二次電子の軌道に相当する部分を特定できることがわかった。現在、電磁場シミュレータを用いた電子軌道計算を行っており、観察された現象の詳細な研究を進めている。
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