2023 Fiscal Year Final Research Report
Advanced In-situ Observation of Electromagnetic Fields Using Transmission Electron Microscopy
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21H04608
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology (2023)
Tohoku University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
Akase Zentaro 奈良先端科学技術大学院大学, データ駆動型サイエンス創造センター, 特任准教授 (90372317)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| Keywords | 透過電子顕微鏡 / 電磁場解析 / その場観察 / ローレンツ顕微鏡法 / 電子線ホログラフィー |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, a high-performance CMOS camera, which has recently achieved a technological breakthrough in the field of transmission electron microscopy, was applied to an in-situ observation method of magnetic domain structure change (Lorentz microscopy under a dynamic magnetic field) originally developed by the principal investigator to significantly improve data quality. Specifically, continuous electron microscopy data with high resolution and high frame rate can now be obtained, and details of the interaction between lattice defects such as grain boundaries and dislocations and the driving magnetic walls can be recorded for the first time. We also pioneered peripheral techniques for electromagnetic field analysis that take advantage of the characteristics of high-speed cameras, such as linking with visualization of magnetic fields using intensity transport equations and time-resolved evaluation of electric field fluctuations using electron holography.
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| Free Research Field |
透過電子顕微鏡 材料工学 計測インフォマティクス
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
透過電子顕微鏡内で動的な磁場を発生させて試料の磁壁の振る舞いを解析する研究は、実験の難しさから世界的にほとんどなされていなかったため、本研究は極めて独自性の高い研究といえる。
本課題の核となる透過電子顕微鏡用高性能CMOSカメラは先端研究設備プラットフォームプログラム「顕微イメージングソリューションプラットフォーム」で利用できる共用機器の透過電子顕微鏡に設置し、本課題で開発した手法をプラットフォーム課題申請者に利用して頂いた。そのことにより、企業や研究機関、大学の多くの研究者とともに、多岐にわたる試料を観察できたことで、社会にも貢献したと考えている。
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