2017 Fiscal Year Annual Research Report
ベイズ理論に基づいた3次元原子イメージの精密化
Publicly Offered Research
| Project Area | Initiative for High-Dimensional Data-Driven Science through Deepening of Sparse Modeling |
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| Project/Area Number |
16H01553
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
細川 伸也 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (30183601)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | データ駆動科学 / 原子イメージ / 放射光科学 / 逆問題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、蛍光X線ホログラフィーの測定結果の解析について、これまで一般的に行われてきたフーリエ変換による順問題ではなく、原子配列を仮定する逆問題を導入した。ほとんどの位置に原子が存在しないスパース性を考慮して、物理的に正しく精緻な原子像を再現することを目指した。前年度に続いて、スパースモデリングを用いた解析の手法についてJSPS外国人特別研究員と共に、蛍光X線ホログラフィーのデータの解析に用いるための詳しい検討を行った。既存のコンピュータプログラムを詳しく精査しながら、改良を進め、トポロジカル絶縁体として知られる、Mnを添加したBi2Te3の不純物のまわりの局所構造を探求する実験結果の解析に適用した。フーリエ変換では得られなかった原子像を明白に見い出すことができ、これまではっきりとはわからなかった不純物の位置が原子層の間の特殊な位置に選択的に存在しているだけではなく、別の位置にも置換型で存在し、まわりの原子位置に歪みを与えているという明確な回答を出すことができた。この結果は、現在物理分野で権威のある雑誌Physical Review Bに論文として刊行した。また、蛍光X線ホログラフィー法によって電子状態選択制の構造が検討できることを見出し、その結果も論文としてまとめた。さらに、その方法を、Fe系高温超伝導体、DVDなどの光誘起相変化材料、熱電材料、準結晶などにも適用し、弱かった原子イメージの再構築、位置分解能の飛躍的な改良あるいは位置ゆらぎの定量的な導出を行うことができた。それらの結果は、すでに論文の投稿あるいはその準備をしている。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Impurity position and lattice distortion in a Mn doped Bi2Te3 topological insulator investigated by x-ray fluorescence holography and x-ray absorption fine structure2017
Author(s)
S. Hosokawa, J. R. Stellhorn, T. Matsushita, N. Happo, K. Kimura, K. Hayashi, Y. Ebisu, T. Ozaki, H. Ikemoto, H. Setoyama, T. Okajima, Y. Yoda, H. Ishii, Y.-F. Liao, M. Kitaura, and M. Sasaki
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 96
Pages: 214207-1-12
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Electronic structures and impurity cluster features in Mg-Zn-Y alloys with a synchronized long-period stacking ordered phase2018
Author(s)
S. Hosokawa, K. Maruyama, K. Kobayashi, J. R. Stellhorn, B. Paulus, A. Koura, F. Shimojo, M. Yamasaki, Y. Kawamura, S. Yoshioka, and H. Sato
Organizer
The 22nd Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation (8-9 March 2018, Hiroshima University)
Int'l Joint Research
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[Presentation] An x-ray fluorescence holographic study on a Fe-based high-temperature superconductor FeSe0.4Te0.62017
Author(s)
S. Hosokawa, Y. Ideguchi, J. R. Stellhorn, N. Happo, K. Kimura, K. Hayashi, H. Okazaki, A. Yamashita, and Y. Takano
Organizer
International Symposium on Novel Energy Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for Future Earth (28-30 October 2017, Tokyo)
Int'l Joint Research
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[Presentation] An x-ray fluorescence holographic study on Bi2Te3:Mn topological insulator2017
Author(s)
S. Hosokawa, Y. Ideguchi, K. Kamimura, N. Happo, K. Kimura, K. Hayashi, Y. Ebisu, T. Ozaki, Y. Yoda, H. Ishii, M. Kitaura, and M. Sasaki
Organizer
8th International Conference on Amorphous and Nanostructured Chalcogenides (2-5 July 2017, Sinaia)
Int'l Joint Research
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