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極低温電子放射顕微鏡の開発と固体表面への応用

研究課題

研究課題/領域番号 11354003
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関東京大学

研究代表者

増田 茂  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (50173745)

研究分担者 境 悠治  日本電子株式会社, 電子光学機器技術本部, グループ長(研究職)
青木 優  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (50302823)
研究期間 (年度) 1999 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
34,640千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 840千円)
2002年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2001年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1999年度: 29,800千円 (直接経費: 29,800千円)
キーワード電子放射顕微鏡 / 電子分光 / 表面電子状態 / 準安定原子 / 固体表面
研究概要

本研究の目的は、20nm以下の空間分解能をもち、試料温度が数Kから1000Kに至る広範囲本で制御できる次世代の電子放射顕微鏡を設計・開発・実用化することである。具体的な研究成果は以下の通りである。
1.MEEMに用いる高輝度励起原子源は初年度に製作し、最適動作条件を決定した。その結果、〜10^<16>He(2^3S) atoms s^<-1>sr^<-1>1という国際的にも最高輝度のビーム強度が達成された。また磁場によるプラズマ閉じ込めなどを工夫してさらなる高輝度化を試みた。
2.LEEMに用いる電子銃を対象として、磁場レンズの収束条件、収差補正、実際上の調整法について徹底的な検討をおこなった。その結果、磁場レンズの材質、特に残留磁場の効果を除去することでほぼシミュレーション通りに動作することが判った。
3.上記の結果によって、顕微鏡本体の詳細な制御指針が得られたので、対物レンズ、2組の投影レンズ系からなるレンズシステムを組み上げ、最適条件を決定した。顕微鏡用倍率校正器によって測定したところ、約100nmの空間分解能が得られている。非点収差等の補正をおこなえば、目標分解能に到達するものと予想される。
4.試料温度が1000Kから数Kまで約5分で冷却できる試料冷却機構を開発した。
5.具体的な系として、Ni単結晶表面の酸化膜形成過程を取り上げ、HREELS、MAESおよび光電子顕微鏡による観測をおこなった。酸化物層を加熱すると、化学量論比NiOの領域と化学吸着領域が生成することが判った。

報告書

(5件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] A.Abdureyim et al.: "Observation of outermost surface layer of 4-mercaptohydrocynnamic acid self-assembled film on Au(111) by Penning ionization electron spectroscopy"Applied Surface Science. 144-145. 430-434 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Masuda et al.: "Local electron distribution of N_2 adsorbed on a Ni(111) surface probed by metastable impact electron spectroscopy"Journal of Chemical Physics. 113. 3864-3867 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Masuda et al.: "Spatial electron distribution of CO adsorbed on Ni(100) and Ni(111) surfaces probed by metastable impact electron spectroscopy"Journal of Chemical Physics. 114. 8546-8554 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Aoki et al.: "Local electronic states of oxygen on a Ni(111) surface Studied by metastable atom electron spectroscopy"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 114-116. 507-512 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Abdureyim et al.: "Characterization of 4-mercaptohydrocynnamic acid self-assembled film on Au(111) by means of X-ray photoelectron spectroscopy"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 114-116. 371-374 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 増田 茂 他: "メタステーブル原子電子分光によるNi(100),Ni(111)上CO分子の局所電子分布"表面科学. 22. 443-448 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hino et al.: "Ultraviolet photoelectron spectra of metallofullerenes, two Ca@C82 isomers"Chemical Physics Letters. 337. 65-71 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Suzuki et al.: "Local electronic states in the topmost surface layer probed by metastable atom electron spectroscopy : N_2 adsorbed and condensed on Ni(111)"Physical Review B. 65. 035416 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mutoh, S.Masuda: "Spatial distribution of valence electrons in metallocenes studied by Penning ionization electron spectroscopy"Journal of the Chemical Society. Dalton Transactions. 1875-1881 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Aoki et al.: "Interactions of CHCl_3 molecules with a crystalline ice grown on Pt(111) studied by metastable impact electron spectroscopy"Surface Science. (in press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 増田 茂: "準安定原子電子分光(新訂版・表面科学の基礎と応用,岩澤康裕編)"エヌ・ティー・エス社(出版予定). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Abdureyim, S.Kera, H.Setoyama, K.K.Okudaira, R.Suzuki, S.Masuda, N.Ueno, Y.Harada: "Observation of outemost surface layer of 4-mercaptohydrocynnamic acid self-assembled film on Au(111)by Penning iorizaion electron spectroscopy"Applied Surface Science. 144-145. 430-434 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Masuda, R.Suzuki, M.Aoki: "Local electron distribution of N_2 absorbed on a Ni(111) surface probed by metastable impact electron spectroscopy"Journal of Chemical Physics. 113. 3864-3867 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Masuda, R.Suzuki, M.Aoki Y.Morikawa, R.Kishi, M.Kawai: "Spatial electron distribution of CO absorbed on Ni(100)and Ni(111) surfaces probed by metastable impact electron spectroscopy"Journal of Chemical Physics. 114. 8546-8554 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Aoki, H.Taoka, T.Kamada, S.Masuda: "Lodal electronic states of oxygan on a Ni(111) surface studied by metastable atom electron spectroscopy"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 114-116. 507-512 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Abduain, KK. Okudaira Y.Harada, S.Masuda, M.Aoki, K.Seki, E.Ito, N.Ueno: "Characterization of 4-mercaptohydrocymamic acid self-assembled film on Au(111) by means of X-ray photoelectron spectroscopy"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 114-116. 371-374 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Masuda, R.Suzuki, M.Aoki, Y.Morikawa, R.Kishi, M.Kawai: "Local electron distribution of CO absorbed on Ni(100) and Ni(111) surfaces studied by metastable atom electron spectroscopy(in Japanese)"Journal of The Surface Science Society of Japan. 22. 443-448 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hino, K.Umishita, K.Iwasaki, M.Aoki, K.Kobayashi, S.Nagase T.J.S.Denis, T.Nakane, H.Shinohara: "Ultraviolet photoelectron spectra of metallofullerenes, two Ca@C82 isomers"Chemical Physics Letters. 337. 65-71 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Suzuki, H.Taoka, M.Aoki, S.Masuda, Y.Morikawa: "Local electronic states in the topmost surface layer probed by metastable atom electron spectroscopy, N_2 absorbed and condensed on Ni(111)"Physical Review B. 65. 035416 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mutoh, S.Masuda: "Spatial distribution of valence electrons in metallocenes studied by penning ionization electron spectroscopy"Journal of the Chemical Society. Dalton Transaction. 1875-1881 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Aoki, Y.Ohashi, S.Masuda: "Interactions of CHCl_3 molecules with a crystalline ice grown on Pt(111) studied by metastable impact electron spectroscopy"Surface Science. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Masuda , edited by Y.Iwasawa: "Metastable atom electron spectroscopy(in Japanese) , Basics and Applications Surface Science"NTS(in press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mutoh, S.Masuda: "Spatial distribution of valence electrons in metallocenes studied by Penning ionization electron spectroscopy"Journal of the Chemical Society. Dalton Transactions. 114-116. 1875-1881 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Aoki et al.: "Interactions of CHCl_3 molecules with a crystalline ice grown on Pt(111)studied by metastable impact electron spectroscopy"Surface Science. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Masuda et al.: "Spatial electron distribution of CO adsorbed on Ni(100) and Ni(111) surfaces probed by metastable impact electron spectroscopy"Journal of Chemical Physics. 114. 8546-8554 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 増田茂 他: "メタステーブル原子電子分光によるNi(100),Ni(111)上CO分子の局所電子分布"表面科学. 22. 443-448 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] R.Suzuki et al.: "Local electronic states in the topmost surface layer probed by metastable atom electron spectroscopy : N_2 adsorbed and condensed on Ni(111)"Physical Review B. 65. 035416 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Aoki et al.: "Local electronic states of oxygen on a Ni(111)surface studied by metastable atom electron spectroscopy"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 114-116. 507-512 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 増田 茂: "準安定原子電子分光(新訂版・表面科学の基礎と応用,岩澤康裕編)"エヌ・ティー・エス社(出版予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Masuda, et al.: "Spatial electron distribution of CO adsorbed on Ni(100) and Ni(111) surfaces probed by metastable impact electron spectroscopy"Journal of Chemical Physics. 114. 8546-8554 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 増田茂, 他: "メタステーブル原子電子分光によるNi(100),Ni(111)上CO分子の局所電子分布"表面科学. 22. 443-448 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R.Suzuki, et al.: "Local electronic states in the topmost surface layer probed by metastable atom electron spectroscopy : N_2 adsorbed and condensed on Ni(111)"Physical Review B. 65. 035416 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hino, et al.: "Ultraviolet photoelectron spectra of metallofullerenes, two Ca@C82 isomers"Chemical Physics Letters. 337. 65-71 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Aoki, et al.: "Local electronic states of oxygen on a Ni(111) surface studied by metastable atom electron spectroscopy"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 114-116. 507-512 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Masuda, et al.: "Spatial distribution of valence electrons in metallocenes studied by Penning ionization electron spectroscopy"Journal of the Chemical Society. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Masuda et al.: "Local electron distribution of N_2 on a Ni(111)surface probed by metastable atom electron spectroscopy."Journal of Chemical Physics. 113. 3864-3867 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Abduaini et al.: "Characterization of 4-mercaptohydrocynnamic acid self-assembled film on Au(111)by means of x-ray photoelectron spectroscopy."Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 114-116. 371-374 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Aoki et al.: "Local electronic states of oxygen on a Ni(111) surface studied by metastable atom electron spectroscopy."Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 114-116. 507-512 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Masuda et al.: "Spatial distribution of CO adsorbed on Ni(100)and Ni(111)surfaces probed by metastable atom electron spectroscopy."Journal of Chermical Physics. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A. Abduaini et al.: "Observation of outermost surface layer of 4-mercaptohydrocyannamic acid self-assembled film on Au (111) by Penning ionization electron spectroscopy"Applied Surface Science. 144/145. 430-434 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2020-05-15  

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