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高分解能ディスプレイ型光電子分析器による構造と電子状態の同時観測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H06201
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分補助金
研究分野 物性物理およびその関連分野
研究機関公益財団法人高輝度光科学研究センター

研究代表者

室 隆桂之  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光・イメージング推進室, 主幹研究員 (50416385)

研究分担者 松下 智裕  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (10373523)
水野 潤  早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (60386737)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2017年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワード光電子ホロブラフィー / 角度分解光電子分光 / 電子状態解析 / 局所構造解析 / 光電子ホログラフィー / 高分解能ディスプレイ型分析器 / 阻止電場型分析器 / 球面グリッド / 高エネルギー分解能化 / 高分解能ディスプレイ型分析
研究成果の概要

物質の物理的性質(物性)は、物質内での原子構造と電子状態によって決定される。本研究の目的は、物質の原子構造と電子状態を共に観測可能な、従来にない実験手法を開発することであった。これを実現するため、高いエネルギー分解能を持つ、阻止電場型分析器と呼ばれるディスプレイ型の光電子分析器を新たに開発し、原子構造の観測実験と電子状態の観測実験を一つの分析器で行うことに成功した。物性の新たな研究手法としての活用が期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の研究では、物質の性質を担う原子構造と電子状態は別々の環境で、異なる実験手法で調べられてきた。しかしながら、例えばグラフェンなどのように次世代のエレクトロニクス産業を担うと期待される新しい材料の多くは、原子構造と電子状態を共に同じ環境で観察することが求められている。しかし、従来はそれを可能にする実験手法がなかった。今回の研究で実現した、原子構造と電子状態を共に観測可能な実験手法により、次世代の産業を担う材料開発が加速すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 9件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] L1正則化を用いた光電子ホログラフィーによるドーパントの原子配列解析2020

    • 著者名/発表者名
      MATSUSHITA Tomohiro
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 62 号: 1 ページ: 17-25

    • DOI

      10.5940/jcrsj.62.17

    • NAID

      130007806178

    • ISSN
      0369-4585, 1884-5576
    • 年月日
      2020-02-29
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Data processing for atomic resolution holography2019

    • 著者名/発表者名
      Matsushita Tomohiro、Muro Takayuki、Matsui Fumihiko、Happo Naohisa、Hayashi Kouichi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: 2 ページ: 020502-020502

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab4b3a

    • NAID

      210000157286

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Progress in photoelectron holography at SPring-82019

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Toyohiko、Muro Takayuki、Matsushita Tomohiro、Osawa Hitoshi、Ohkochi Takuo、Matsui Fumihiko、Matsuda Hiroyuki、Shimomura Masaru、Taguchi Munetaka、Daimon Hiroshi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: 11 ページ: 110503-110503

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab4d28

    • NAID

      210000157337

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Principle and Reconstruction Algorithm for Atomic-Resolution Holography2018

    • 著者名/発表者名
      Matsushita Tomohiro、Muro Takayuki、Matsui Fumihiko、Happo Naohisa、Hosokawa Shinya、Ohoyama Kenji、Sato-Tomita Ayana、Sasaki Yuji C.、Hayashi Kouichi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 6 ページ: 061002-061002

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.061002

    • NAID

      210000134828

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wide-angle display-type retarding field analyzer with high energy and angular resolutions2017

    • 著者名/発表者名
      Muro Takayuki、Ohkochi Takuo、Kato Yukako、Izumi Yudai、Fukami Shun、Fujiwara Hidenori、Matsushita Tomohiro
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 88 号: 12 ページ: 23106-23106

    • DOI

      10.1063/1.4990769

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Hole-Patterned Self-Standing Curved Film Using Large-area Spherical Soft UV Imprint Lithography2017

    • 著者名/発表者名
      Kamibayashi Takumi、Kuwae Hiroyuki、Shoji Shuichi、MIzuno Jun
    • 雑誌名

      Transactions of The Japan Institute of Electronics Packaging

      巻: 10 号: 0 ページ: E17-002-1-E17-002-6

    • DOI

      10.5104/jiepeng.10.E17-002-1

    • NAID

      130006281982

    • ISSN
      1883-3365, 1884-8028
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Microbeam ARPES and high-resolution RFA: Soft x-ray photoemission stations developed at BL25SU of SPring-82019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Muro, Yasunori Senba, Haruhiko Ohashi, Tomohiro Matsushita, Toyohiko Kinoshita, and Shik Shin
    • 学会等名
      The 40th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soft x-ray microbeam ARPES and High-Resolution RFA: New Photoemission Endstations at BL25SU of SPring-82019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Muro, Yasunori Senba, Haruhiko Ohashi, Tomohiro Matsushita, Toyohiko Kinoshita, and Shik Shin
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2019 (MRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SPring-8 BL25SUにおける軟X線マイクロビームARPES2019

    • 著者名/発表者名
      室隆桂之
    • 学会等名
      第24回HiSOR研究会 最先端光電子分光で拓く量子物質科学研究に関するワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis software for photoelectron holography and x-ray fluorescence holography2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Matsushita, Naohisa Happo, Atsushi Kubota, Kazuo Tsutsui, Takayuki Muro, Koichi Hayashi
    • 学会等名
      Symposium on 3D Active-site Science in London -3D Atomic-imaging Technologies from Materials to Biology-
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dopant structure measurements using photoelectron holography and its analysis tools2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Matsushita, Takayuki Muro, Toyohiko Kinoshita, Kazuo Tsutsui, Takayoshi Yokoya, Fumihiko Matui, and Hiroshi Daimon
    • 学会等名
      The 40th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional dopant imaging in semiconductor crystals using photoelectron holography with chemical state identification2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Matsushita, Takayuki Muro, Kazuo Tsutsui, Takayoshi Yokoya
    • 学会等名
      19th International Workshop on Junction Technology 2019 (IWJT2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mean free path and thermal vibration effects on photoelectron holography2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Matsushita, Takayuki Muro, Takayoshi Yokoya
    • 学会等名
      14th International Conference on the Structure of Non-Crystalline Materials (NCM14)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光電子ホログラフィーの高精度シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      松下智裕、室隆桂之、横谷尚睦
    • 学会等名
      第32回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Microbeam ARPES and high-resolution RFA: Newly developed photoemission stations at soft-x-ray beamline BL25SU of SPring-82018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Muro, Yasunori Senba, Haruhiko Ohashi, Tomohiro Matsushita, Toyohiko Kinoshita, Shik Shin
    • 学会等名
      International Workshop on Trends in Advanced Spectroscopy in Materials Science (TASPEC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Soft x-ray photoemission stations at BL25SU of SPring-8: Microbeam ARPES and photoelectron holography using high-resolution retarding field analyzer2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Muro, Yasunori Senba, Haruhiko Ohashi, Tomohiro Matsushita,Toyohiko Kinoshita, and Shik Shin
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure (ICESS-14)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional atomic imaging of dopants using atomic resolution holography2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Matsushita
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure (ICESS-14)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Self-Standing Curved Film with Hole Patterns using Spherical Soft UV Imprint Lithography2018

    • 著者名/発表者名
      水野潤、上林拓海、桑江博之、庄子習一
    • 学会等名
      学際・国際的高度人材育成ライフイノベーションマテリアル創製共同研究プロジェクト第2回公開討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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