2011 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
20224007
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
大門 寛 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (20126121)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 文彦 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (60324977)
|
|---|
| Keywords | 放射線、X線、粒子線 / 表面・界面物性 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / 計測工学 |
|---|
| Research Abstract |
本研究計画では、新しく発明してJST-CRESTで5年間開発してきた立体光電子顕微鏡StereoPEEMや、その過程で新しく発明された楕円メッシュ二次元分析器を完成して、顕微鏡機能を使って試料の拡大像を観測し、微小領域だけからの二次元光電子分光を行ない、微小領域の電子状態と原子構造を立体的に観測することを目的としている。
昨年度までに、真空槽、レンズ、マニピュレータなどの整備が終わっており、楕円メッシュ二次元分析器としての形が一応完成していた。実験室での電子銃を励起源に用いての試料の拡大像の取得に成功した。装置を放射光施設(SPring-8)に運び込み、放射光を励起光として実験を行った。光電子分光のピーク幅から全分解能を見積もり、0.2%という高い値を確認することができた。試料の拡大像も25ミクロンの分解能で得ることができた。角度分布は、専用の測定ジグを設計製作し、テストを行い、±45度までの角度分布がきれいに測定できた。単結晶Si(111)面からのSi2p光電子回折パターンの取得に成功した。
平成23年度においては、テストデータから一歩進んだ実際の試料を用いた測定を行うことを目的として研究を進めた。微小領域の結晶構造が解析できるという特徴を確認するため、太陽電池の省コストに貢献する多結晶Si基板の観測を試みた。30ミクロン位のサイズの微結晶の集まりのそれぞれの微結晶からの光電子回折パターンの測定に成功した。また、100ミクロン程度の微小試料であるグラフェンからの光電子回折パターンの測定にも成功した。これまで大きな単結晶試料でのみ観測できていた光電子回折パターンを、微結晶のそれぞれから得られたことは、本装置の基本的な性能が確認できていることを示しており、計画の主要部分が成功していると言える。また、グラファイトからの3次元価電子帯の観測にも成功した。今後は、拡大像とリンクした微結晶の結晶方位の観測、立体原子写真の観測、使いやすいソフトの開発、等が残っている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、新しく発明してJST-CRESTで5年間開発してきた立体光電子顕微鏡StereoPEEMや、その過程で新しく発明された楕円メッシュ二次元分析器を完成して、(1)顕微鏡機能を使って試料の拡大像を観測し、(2)微小領域だけからの二次元光電子分光を行ない、(3)微小領域の電子状態と原子構造を立体的に観測することを目的としていた。上記「概要」に記したように、既に(1)の顕微鏡機能による試料の拡大像の観測に成功し、(2)微小領域だけからの二次元光電子分光に成功している。(3)微小領域の電子状態の観測にも成功した。原子構造を立体的に観測するためには、世界最先端の可変偏光ビームラインがその本来の性能を出す必要があるが、光源の調整が終わっていないために円偏光があまり使えないという状況になっている。本年度にはある程度の成果が出るものと期待している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、ほぼ完成した楕円メッシュ二次元分析器を用いて、微小領域の電子状態と原子構造を立体的に観測し、計画を完成することを目指す。世界最先端の可変偏光ビームラインであるSPring-8のBLO7LSUに装置を設置しており、光源の調整の進展により円偏光と直線偏光放射光を用い、原子配列の立体写真や、価電子帯の軌道の対称性までの情報を持つ3次元エネルギーバンドの測定を行う。光源の調整が間に合わずに円偏光や直線偏光が十分に使えない時には、2次元パターンからホログラフィーの手法で3次元構造を得ることについても推進する。
|
-
-
-
[Journal Article] Structure and magnetic propert ies of mono- and bi-layer grephene filems on ultraprecision figured 4H-SiC(0001) surfaces2011
Author(s)
A.N.Hattori, T.Okamoto, S.Sadakuni, J.Murata, H.Oi, K.Arima, Y.Sano, K.Hattori, H.Daimon, K.Endo, K.Yamauchi
-
Journal Title
Journal of Nanoscience and Nonotechnology 11
Volume: 4
Pages: 2897-2902
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 剥離法で単離したグラフェンの顕微ラマン分光と光電子回折の測定2012
Author(s)
石井良, 松井文彦, 黄晋二, 細川陽一郎, 松下智裕, 森田誠, 北川哲, 橋村詩織, 藤田將喜, 安田馨, 大門寛
Organizer
日本物理学会第67回年次大会
Place of Presentation
関西学院大学
Year and Date
2012-03-26
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Ni L3吸収端近傍の光電子・Auger電子共鳴における円二色性の発現2012
Author(s)
藤田將喜, 松井文彦, 藤岡ゆかり, 滝沢優, 難波秀利, 前島尚行, 松井公佑, 堀江理恵, 石井良, 安田馨, 松下智裕, 大門寛
Organizer
日本物理学会第67回年次大会
Place of Presentation
関西学院大学
Year and Date
2012-03-24
-
-
-
-
[Presentation] 熱処理が及ぼす反転層中の電子状態の変化の解明2012
Author(s)
坂田智裕, 武田さくら, 安田馨, 広田望, Nur Idayu, 田畑弘貴, 松岡弘憲, 森田誠, 手塚勉, 片山俊治, 吉丸正樹, 山谷寛, 大門寛
Organizer
ゲートスタック研究会-材料・プロセス・評価の物理
Place of Presentation
東レ総合研修センター
Year and Date
2012-01-20
-
[Presentation] Effect of the flash annealing on the electronic structure and the impurity concentration2012
Author(s)
T.Sakata, S.N.Takeda, N.I.Ayub, H.Tabata, H.Matsuoka, M.Morita, H.Yamatani, T.Tezuka, T.Katayama, M.Yoshimaru, H.Yamatani, H.Daimon
Organizer
SSNS'12
Place of Presentation
Sizukuishi, Japan
Year and Date
2012-01-10
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Atomic structure analysis of crystalline oxide film on ZrB2 by two-dimensional circularly-polarized-light photoelectron spectro-diffraction2011
Author(s)
Rie Horie, Fumihiko Matsui, Naoyuki Maejima, Hirosuke Matsui, Satoshi Kitagawa, Kentaro Goto, Tomohiro Matsushita, Shigeki Otani, Takashi Aizawa, Hiroshi Daimon
Organizer
ISSS-6
Place of Presentation
Tower Hall Funabori, Tokyo, Japan
Year and Date
2011-12-12
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 歪みシリコンの価電子帯分散構造の実験的解明2011
Author(s)
武田さくら, 田畑裕貴, 坂田智裕, Nur Idayu Ayob, 有馬健太, 澤野憲太郎, 稲岡毅, 手塚勉, 片山俊治, 吉丸正樹, 今村健, 大門寛
Organizer
日本物理学会2011年秋季大会
Place of Presentation
富山大学
Year and Date
2011-09-22
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
