| 研究課題/領域番号 |
18H01884
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29030:応用物理一般関連
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| 研究機関 | 埼玉工業大学 |
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研究代表者 |
内田 正哉 埼玉工業大学, 付置研究所, 教授 (80462662)
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| 研究分担者 |
齋藤 晃 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50292280)
桑原 真人 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (50377933)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 電子ビーム / 量子ビーム / 軌道角運動量 / 電子顕微鏡 / 波動関数 / 超微細加工 / 粒子線 / 位相 / ボルテックス（特異点） / 回折格子 / 波動関数位相 / ボルテックス / 微細加工 |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目標は、電子ビームのもつ軌道角運動量を測定する方法を開発し、その応用研究を行うことであった。まず、「ダンマン渦回折格子」ベースの測定器開発を行った（Noguchiら, Phys. Rev. Applied, 2019）。開発した「ダンマン渦回折格子」測定器は軌道角運動量スペクトルの同時取得が可能である。測定法の応用の一つとして、電子ビームがナノサイズ磁性針を通って生じる軌道角運動量の測定を行い、軌道角運動量スペクトルの測定に成功した。また、軌道角運動量をもつ電子ビームを入射ビームとして用いる収束電子線回折法を新規に提案し、実証した(Saitohら, Microscopy, 2022)。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は世界で初めて研究代表者が生成した電子ビームの軌道角運動量(Uchidaら, Nature, 2010)が、電子ビームに普遍的であることの実証に資する軌道角運動量測定器の開発および測定法の開発を行ったことである。さらに、電子の軌道角運動量の測定によって磁場分布などの種々の物理量の取得できること、応用に役立つことを実際に示したことである。本研究は電子ビームや電子顕微鏡での応用にとどまらず、光・中性子・原子、あるいは素粒子物理分野へも大きなインパクトを与えている点で社会的意義が大きいと思われる。
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