2020 Fiscal Year Research-status Report
Nano-spintronics and orbitronics innovated by photoelectron microscopy
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19KK0137
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
解良 聡 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 教授 (10334202)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 文彦 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 主任研究員 (60324977)
田中 清尚 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 准教授 (60511003)
長谷川 友里 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, IMSフェロー (60829464)
出田 真一郎 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 助教 (80737049)
山田 一斗 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 特任研究員 (50836210) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | 運動量顕微鏡 / 電子構造 / 分子軌道 / 光電子分光 / 機能材料 / シンクロトロン放射光 / 電子スピン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物性・機能発現において、局所的な原子構造と価電子状態が寄与する原理を明らかにし、いかにそれらを制御するかが課題となっている。そのための最短の道筋のひとつとして最新鋭の波数分解顕微鏡を用いた新規光電子分光法（光電子運動量顕微鏡）の確立と、機能性材料の電子状態研究のフロンティアの開拓を目的として研究を進めた。日独のグループが独自の測定手法（日）と新規分析装置（独）の開発技術を共有することで、波数顕微鏡法をベースにした先端的な電子分光法を確立し、複数の先端研究を推進するユニークな計測プラットフォームを構築することが目的である。2020年度は全世界的な未曽有のコロナ禍により本課題目的のほとんどは実施不能であった。当初予算のほとんどを繰り越した。現地でのコミュニケーションや作業を通じた実験によるノウハウの享受は画面越しのオンライン型ではかなわない。
一方、国際研究会は各種先端イメージング手法の開発展開をテーマに掲げ、今後の周辺グループにも啓発することを目的としてオンライン型で実施した。UVSOR施設の開発状況と最近の研究成果の例を紹介した。ドイツで予定されていた国際会議の開催はキャンセルとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究推進の要となる最新鋭の光電子運動量顕微鏡実験装置はUVSOR施設に導入され測定が開始されている。しかし具体的なノウハウ取得のための現地での実地訓練や作業は全くかなわなかった。本邦で国際研究会は開催したが、ドイツでの開催はキャンセルとなった。若手2名が他機関へ転出となるが外部メンバとして継続する。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は未曽有のコロナ禍により海外渡航が途絶えた。オンラインベースの議論では本研究で掲げる技術ノウハウの伝承（輸入）にはほど遠い。本年度は是が非でもドイツ現地における研究活動が実現することを願うのみである。同時に国内UVSOR施設では光電子運動量顕微鏡（PMM）の性能向上へ向けた機能アップグレードを予定している。高性能なドイツの波数顕微鏡装置の技術情報を可能な限り共有し、アップグレードする装置の調整に生かす[松井・解良・田中]。計画の遅れを取り戻すべく、新たに拡張機器開発を国内で進め、国際共同研究を推進するための設備投資を行うことで効率的に運用する。試料成膜条件を事前に導出し効率的に実験を行うためのシステムを導入する予定である。また現地で使用予定の真空試料搬送ケースのシステム開発とテストを国内で行う。若手2名が他機関へ転出となるが、UVSORで多様なスピン量子材料・超伝導物質・有機無機複合界面を含む物質系の測定を行いつつ計測技術の腕を磨く[長谷川・出田]とともに、ドイツやイタリアにおける先行実験設備を利用した測定も実施し、複数の類似装置群による計測を経験することで初めて得られる技術ノウハウを蓄積する。またPMM装置の普及に向け、今後の国際コミュニティの構築に資するために、国際シンポジウムの運営に協力し、国内ユーザーへの広報支援を通じてコミュニティ育成に資する[松井・解良]。こうした関連研究会にて成果を発表し議論を深める[田中・長谷川・出田]。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により海外渡航が全く実現せず、計画が実行できなかった。次年度は設備開発に投資し、研究進捗の遅れを取り戻す。
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