| 研究課題/領域番号 |
21H04608
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 (2023)
東北大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
赤瀬 善太郎 奈良先端科学技術大学院大学, データ駆動型サイエンス創造センター, 特任准教授 (90372317)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
57,590千円 (直接経費: 44,300千円、間接経費: 13,290千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 55,770千円 (直接経費: 42,900千円、間接経費: 12,870千円)
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| キーワード | 透過電子顕微鏡 / 電磁場解析 / その場観察 / ローレンツ顕微鏡法 / 電子線ホログラフィー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、透過電子顕微鏡を用いた材料・デバイスの電磁場評価は大きな進展がみられるが、外部磁場の変化に伴う磁区構造変化の観察に関してはまだ発展の余地がある。研究代表者はこの分野でローレンツ顕微鏡法をベースとした独自の観察手法を開発し、現在も材料評価に展開している。本研究では近年透過電子顕微鏡の高分解能観察およびその場観察の分野にて技術的ブレイクスルーを起こしている高性能CMOSカメラを導入することで、研究代表者が開発した磁区構造変化のその場観察手法で得られるデータの質の大幅な改善を図るととともに、データ解析の周辺技術を開発し、先端軟磁性材料の機能解明・性能評価に展開することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では近年透過電子顕微鏡の分野にて技術的ブレイクスルーを起こした高性能CMOSカメラを、研究代表者が独自に開発した磁区構造変化その場観察手法（動的磁場下ローレンツ顕微鏡法）に適用し、データの質の大幅な改善を図った。具体的には高解像度で高フレームレートの連続電子顕微データが得られることになり、粒界や転位などの格子欠陥と、駆動する磁壁の相互作用の詳細がはじめて記録できるようになった。また、強度輸送方程式による磁場の可視化との連携や、電子線ホログラフィーによる電場変動の時間分解評価などの高速カメラ特性を利用した電磁場解析の周辺技術の開拓を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
透過電子顕微鏡内で動的な磁場を発生させて試料の磁壁の振る舞いを解析する研究は、実験の難しさから世界的にほとんどなされていなかったため、本研究は極めて独自性の高い研究といえる。
本課題の核となる透過電子顕微鏡用高性能CMOSカメラは先端研究設備プラットフォームプログラム「顕微イメージングソリューションプラットフォーム」で利用できる共用機器の透過電子顕微鏡に設置し、本課題で開発した手法をプラットフォーム課題申請者に利用して頂いた。そのことにより、企業や研究機関、大学の多くの研究者とともに、多岐にわたる試料を観察できたことで、社会にも貢献したと考えている。
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