2011 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 |
【研究の目的、研究実施計画】
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。研究期間の前半では、透過電顕内で試料にレーザー照射を行うための特殊装置を開発し、それを用いて有機感光体の電荷が光減衰する過程を動的に観察・解析した。また後半は、光で制御し得る試料の帯電量を、電子線照射で制御するという研究にも着手した。平成23年度は後者(電子線照射)の研究を進展させるとともに、光減衰に関しても新たな論文発表を行うなど、本課題の総括を行った。
【平成23年度の研究成果】
(1)電子線照射ホルダーを用いた励起現象の評価:典型的な絶縁体であるエポキシの他、光励起実験で研究対象とした電子印刷関連材料として球状のトナー粒子に注目し、透過電子顕微鏡内で電子線照射を行った。この実験では、像観察に利用する電子線が試料に直接あたる事を防ぐために遮蔽板を設置しており、それとは別系統の電子線を使って(22年度に導入した電子線照射ホルダーを利用)試料の帯電量を制御した。試料外部の電場分布を電子線ホログラフィーで計測したところ、照射電子線量と電場の間に明確な相関が見出され、ミクロンスケールの試料が示す帯電現象について重要な知見を得る事ができた。
(2)シミュレーション技術を駆使した帯電量の解析:生体試料を含めた様々な絶縁体試料の帯電現象を電子線ホログラフィーで観察するとともに、位相再生像のシミュレーションを通して試料の帯電量を定量的に解析した。またこの研究を通して、試料に導電性のプローブを接触させると帯電を大幅に抑制できることなど、帯電に関わる有用な情報を得た。
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