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2013 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ電子らせん波の生成およびキラル物質との相互作用の研究

Research Project

Project/Area Number 23241036
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

齋藤 晃  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (50292280)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 健太  名古屋大学, 高等研究院(エコ), 助教 (10581118)
田中 信夫  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (40126876)
内田 正哉  埼玉工業大学, 付置研究所, 准教授 (80462662)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords電子顕微鏡 / らせん波 / 軌道角運動量 / 位相特異点 / ボルテックス
Research Abstract

平成25年度の研究実績はおもに以下の4点である。1) 昨年度見出したフォーク型回折格子による電子らせん波の回折過程をもちいて電子らせん波の軌道角運動量を計測する手法を考案した。バーガースベクトルb = 1のフォーク型回折格子は、n次の回折波の軌道角運動量をnだけ変化させる。軌道角運動量がmの電子らせん波をb = 1のフォーク型回折格子に入射すれば、-m次の回折波の軌道角運動量がゼロになるため、入射波に存在していた位相特異点が消滅する。すなわち位相特異点が消滅した回折波を観察することで入射波の軌道角運動量が計測できることを見出した。2) 2つのフォークを含む回折格子を作製し、2つの渦(位相特異点)を含む電子ビームを生成することに成功した。2つの渦の軌道角運動量が同符号および逆符号の2つの場合について伝播過程を観察したところ、同符号では2つの渦の中心の回りを同じ向きで公転運動するのに対し、逆符号では反対の向きで公転運動することが判明した。3) 電子らせん波によるナノ材料のマニピュレーション、4) 電子ベッセルビームを初めて生成し、その自己修復性を観察した。5) 1MeVの電子線をもちいた電子らせん波の生成、これらの研究実績のうち、1、2については論文が受理されている。特に2については、日本物理学会の国際ジャーナルJournal of the Physical Society of JapanのEditor's choiceに選定され、また物理学会年会第69回年次大会でのJPSJフレンドシップミーティングでの講演論文に選ばれるなど、多くの関心を集めた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2014 2013

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Nano-scale characterization of GaAsP/GaAs strained superlattice structure by nano-beam electron diffraction2014

    • Author(s)
      Xiuguang Jin, Hirotaka Nakahara, Koh Saitoh, Nobuo Tanaka, and Yoshikazu Takeda
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 104 Pages: 113106

    • DOI

      10.1063/1.4869030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Propagation Dynamics of Electron Vortex Pairs2013

    • Author(s)
      Yuya Hasegawa, Koh Saitoh, Nobuo Tanaka, and Masaya Uchida
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 82 Pages: 073402

    • DOI

      10.7566/JPSJ.82.073402

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measuring the Orbital Angular Momentum of Electron Vortex Beams Using a Forked Grating2013

    • Author(s)
      Koh Saitoh, Yuya Hasegawa, Kazuma Hirakawa, Nobuo Tanaka, and Masaya Uchida
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 111 Pages: 074801

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.111.074801

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] らせん状の波面をもつ電子波の生成、伝播、干渉2013

    • Author(s)
      齋藤晃、長谷川裕也、内田正哉
    • Journal Title

      顕微鏡

      Volume: 48 Pages: 39 - 46

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] mprovement of the precision of lattice parameter determination by nano-beam electron diffraction2013

    • Author(s)
      Koh Saitoh, Hirotaka Nakahara, and Nobuo Tanaka
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 62 Pages: 533 - 539

    • DOI

      10.1093/jmicro/dft023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Key factors for the dynamic ETEM observation of single atoms2013

    • Author(s)
      K. Yoshida, T. Tominaga, T. Hanatani, A. Tagami, Y. Sasaki, J. Yamasaki, K. Saitoh, and N. Tanaka
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 62 Pages: 571 - 582

    • DOI

      10.1093/jmicro/dft033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase-locking of oscillating images using laser-induced spin-polarized pulse TEM2013

    • Author(s)
      M. Kuwahara, Y. Nambo, S. Kusunoki, X Jin, K. Saitoh, H. Asano, T. Ujihara, Y. Takeda, T. Nakanishi and N. Tanaka
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 62 Pages: 607 - 614

    • DOI

      10.1093/jmicro/dft035

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 2つの渦を含む電子ビームの伝播ダイナミックス2014

    • Author(s)
      齋藤晃、長谷川裕也、田中信夫、内田正哉
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
    • Invited
  • [Presentation] 電子線内殻励起非弾性散乱をもちいたSmBaMn2O6の電荷軌道秩序解析2014

    • Author(s)
      十朱洋平、齋藤晃、田中信夫、竹中康司
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] 電子らせん波の照射によるナノ粒子の挙動の研究2014

    • Author(s)
      平川和馬、齋藤晃、吉田健太、田中信夫、佐々木祐生、北浦良、篠原久典
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] らせん状の波面をもつ電子波の生成2014

    • Author(s)
      齋藤晃
    • Organizer
      第1回 軌道角運動量を持つ電子ビームに関する研究会
    • Place of Presentation
      京大エネルギー理工学研究所
    • Year and Date
      20140318-20140319
    • Invited
  • [Presentation] "Highly precise lattice-parameter determination by nano-beam electron diffraction2013

    • Author(s)
      K. Saitoh, H. Nakahara, K. Doi, and N. Tanaka
    • Organizer
      International Symposium on EcoTopia Science 2013
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      20131213-20131215
  • [Presentation] Development of spin-polarized transmission electron microscope2013

    • Author(s)
      M. Kuwahara, S. Kusunoki, Y. Nambo, K. Sameshima, K. Saitoh, T. Ujihara, H Asano, Y Takeda, T Nakanishi and N Tanaka
    • Organizer
      9th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices ‘13
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      20131202-20131206
  • [Presentation] 軌道角運動量を持つ電子の発生と干渉、そして将来の応用2013

    • Author(s)
      齋藤晃、長谷川裕也、平川和馬、田中信夫、内田正哉
    • Organizer
      2013年ビーム物理研究会、ならびに若手の会
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術大学院大学
    • Year and Date
      20131128-20131130
    • Invited
  • [Presentation] スピン偏極パルスTEM2013

    • Author(s)
      桑原真人, 楠総一郎, 南保由人, 鮫島健輔, 齋藤晃, 宇治原徹, 浅野秀文, 竹田美和, 田中信夫
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第57回シンポジウム
    • Place of Presentation
      ウインクあいち
    • Year and Date
      20131115-20131116
  • [Presentation] 電子線内殻励起非弾性散乱を用いたNd0.5Sr0.5MnO3の電荷軌道秩序解析2013

    • Author(s)
      十朱洋平, 桃井浩太, 齋藤晃, 竹中康司, 田中信夫
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第57回シンポジウム
    • Place of Presentation
      ウインクあいち
    • Year and Date
      20131115-20131116
  • [Presentation] 電子ベッセルビームの生成および自己修復性の検証2013

    • Author(s)
      平川 和馬, 齋藤 晃,田中 信夫, 内田 正哉
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンパス
    • Year and Date
      20130925-20130928
  • [Presentation] スピン偏極透過電子顕微鏡による電子線空間干渉性2013

    • Author(s)
      楠 総一郎, 桑原 真人, 宇治原 徹, 浅野 秀文, 竹田 美和, 齋藤 晃, 田中 信夫
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンパス
    • Year and Date
      20130925-20130928
  • [Presentation] 電子線内殻励起非弾性散乱をもちいたNd0.5Sr0.5MnO3の電荷軌道秩序解析2013

    • Author(s)
      十朱洋平, 齋藤晃, 田中信, 竹中康司
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンパス
    • Year and Date
      20130925-20130928
  • [Presentation] Production, propagation and interference of electron vortex beams2013

    • Author(s)
      K. Saitoh
    • Organizer
      Microscopical Society of Canada, Annual Meeting 2013
    • Place of Presentation
      Victoria, Canada
    • Year and Date
      20130618-21
    • Invited
  • [Presentation] ABF-STEMをもちいたAl-Ni-Ruデカゴナル準結晶および近似結晶の構造の研究2013

    • Author(s)
      齋藤晃、横山大樹、田中信夫、高倉洋礼、杉山 和正
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      20130520-20130522
  • [Presentation] 2つの位相特異点をもつ電子らせん波の生成および伝播特性2013

    • Author(s)
      齋藤晃、長谷川裕也、田中信夫、内田正哉
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      20130520-20130522
  • [Presentation] フォーク型回折格子をちいた電子らせん波の軌道角運動量計測2013

    • Author(s)
      齋藤晃、長谷川裕也、平川和馬、田中信夫、内田正哉
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      20130520-20130522
  • [Presentation] 電子ベッセルビームの生成および伝播特性2013

    • Author(s)
      齋藤晃、平川和馬、田中信夫、内田正哉
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      20130520-20130522
  • [Presentation] 水素ガスがアモルファスカーボン膜担持した白金微粒子に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      張 旭東,吉田 健太,齋藤 晃,田中 信夫
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      20130520-20130522

URL: 

Published: 2015-05-28  

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