2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of electron diffractive imaging for phase observations from the atomic level to micron scale
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26286049
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山崎 順 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 准教授 (40335071)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 宏和 古河電気工業株式会社研究開発本部横浜研究所, 先端技術研究所, 主席 (70649821)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 回折顕微法 / 位相イメージング / 電子線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに視野100nmの再構成位相像における約0.1radの位相精度の達成に成功した。本年度はこれに基づき、１)上記位相精度の安定的発揮に向けた阻害要因の洗い出しとその対策、２)ナノ粒子分散試料への観察対象拡充の実証と空間分解能の確認、３)視野を１μmまで拡張する手法開発、に取り組んだ。１)に関して、磁場レンズの不安定性に起因すると思われる小角散乱図形のドリフトの影響を検証した。連続撮影したデータの相互相関マップ解析により、この影響が顕在化しない露光時間を割り出すことに成功した。また回折モードから拡大像モードへと電子顕微鏡レンズを変更する際に生じるレンズ磁場の変化の影響を詳細に検証した結果、モード切替時に生じる電顕像のシフトが再構成結果にアーティファクトを生じる可能性が明らかとなった。対策として、実空間拘束をイタレ-ション計算の途中で解除するアルゴリズムを開発し、この問題を大きく改善することに成功した。２)に関して、カーボン膜上に分散した直径5nm以下の金ナノ粒子を正しく位相像再構成することに成功し、バイオマテリアルへの応用に向けた新たな可能性を示した。また小角散乱強度がノイズに埋もれずに記録できている角度範囲にほぼ相当する2-3nmの空間分解能を達成できていることが確認できた。３)に関して、電子顕微鏡のイメージシフトコイルを用いて隣接視野からの回折図形を連続的に撮影し、再構成位相像を矛盾なく結合することによって約350nmの視野範囲の観察に成功した。この基礎実験の成功により、視野1μmの達成への見通しが現実的なものとなった。また当初計画とは別の方式として、対物レンズをオフにした状態での小角散乱図形から視野5μmの再構成を初期的なデータとして得ることに成功した。この成果は無磁場環境下での磁性体の位相像観察につながるものであり応用範囲の更なる拡充をもたらすものである。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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