| 研究課題/領域番号 |
20K15174
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
畑中 修平 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 技術職員 (30838503)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | コヒーレンス / 輝度 / 電子顕微鏡 / 超高速電子顕微鏡 / 時間分解観察 / 透過型電子顕微鏡 / 時間分解 / 位相イメージング / 光電子ビーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
コヒーレントな光電子ビームを生成し、それに基づく時間分解位相イメージングの実現を目的とする。
超高速電子顕微鏡において、フォトカソードから光電子ビームを生成し、微小な単孔絞りのフラウンホーファー回折像を解析することで、ビームのコヒーレンスを定量的に評価する。コヒーレントな光電子ビームを用い、実空間像と回折像から試料の位相を回復させる電子回折位相イメージングを実現し、この手法の時間分解測定への適用を目指す。
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| 研究成果の概要 |
熱電子銃、電界放出電子銃、およびフォトカソードは電子顕微鏡の電子源として用いられている。これらの電子源の違いが顕著にあらわれるのが、電子ビームのコヒーレンスおよび輝度である。電子源比較のため、まず熱電子銃および電界放出電子銃について、ビームのコヒーレンスを定量評価した。また異なる電子源を透過電子顕微鏡のレンズ系に依存せず比較するため、コヒーレンス評価に基づいて位相空間分布の再構成を実現し、輝度の波動光学的な測定を実現した。フォトカソードについてコヒーレンス評価のため、フォトカソードを備えた超高速電子顕微鏡を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電子ビームの空間コヒーレンスは、透過電子顕微鏡において高分解能電子顕微鏡法や位相イメージングといった測定で特に重要である。熱電銃について、これまで困難だった電子ビームのコヒーレンスの定量評価を実現し、電界放出電子銃との定量比較を実現した。本手法を、フォトカソードを備えた超高速電子顕微鏡に適用し、位相イメージングの一つである回折イメージングの実現が期待される。ピコ秒オーダーの時間分解能による位相イメージングは、時間変化する電磁場の直接イメージングなど、新しい応用が期待される。
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