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低速電子顕微鏡における相対論的スピン散乱の実験的検証

研究課題

研究課題/領域番号 24651123
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ構造科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 信夫  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (40126876)

研究分担者 齋藤 晃  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (50292280)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードスピン偏極電子線の相互作用 / TEM / 磁性体薄膜 / マルチスライスシミュレーション / スピン偏極電子 / 低速電子顕微鏡 / スピン偏極電子銃 / 低速加速電子顕微鏡 / 散乱実験 / 低加速電子顕微鏡
研究成果の概要

(1)スピン偏極した電子と試料との相互作用評価のため、ディラック方程式から始めスピン相互作用項を導出し、マルチスライス法に適した波動関数を求めた。結果、TEMの像コントラスト評価のシミュレーション中に相対論的スピン相互作用項を入れ込むことに成功。(2)短電子パルスを発生する2通りの方法を試みた。①音響光学素子と連続レーザーにより、25nsのパルス電子線を発生させ、その時間特性を調べた。②パルスレーザーを使って20psのパルス電子線を発生。このパルス巾精密測定のためストリークカメラ法を開発。(3)スピン反転による位相像差分を検出する方法も開発し、1.5rad以下の位相差の検出に成功。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Coherence of a spin-polarized electron beam emitted from a semiconductor photocathode in a transmission electron microscope2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara, S. Kusunoki, Y. Nambo, K. Saitoh, X. G. Jin, T. Ujihara, H. Asano, Y. Takeda, N. Tanaka
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 19 ページ: 193101-193101

    • DOI

      10.1063/1.4901745

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical distribution of single atoms and clusters of supported Au catalyst analyzed by global high-resolusion HAADF-STEM observation with morphological image-processing operation2014

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S. Arai, A. Esaki, J. Ohyama, A. Satsuma and N. Tanaka
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 63 号: 3 ページ: 209-218

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic observation from continuous to well-controlled pulsed electron beam in Nagoya University2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, M. Kuwahara, S. Arai, K. Sasaki and K. Saitoh
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 4 ページ: 58-59

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nano-second Time-Resolved Measurement in Spin-Polarized Pulse TEM2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nambo, M. Kuwahara, S. Kusunoki, K. Sameshima, K. Saitoh, T. Ujihara, H. Asano, Y. Takeda, N. Tanaka
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 4 ページ: 256-256

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial and temporal coherence in spin-polarized transmission electron microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      M, Kuwahara, S. Kusunoki, Y. Nambo, K. Sameshima, K. Saitoh, T. Ujihara, H. Asano, Y. Takeda, N. Tanaka
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 4 ページ: 262-263

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nano-scale characterization of GaAsP/GaAs strained superlattice structure by nano-beam electron diffraction2014

    • 著者名/発表者名
      Xiuguang Jin, Hirotaka Nakahara, Koh Saitoh, Nobuo Tanaka, and Yoshikazu Takeda
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: VOL. 104 号: 11 ページ: 113106-113106

    • DOI

      10.1063/1.4869030

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of compressive strain relaxation on surface morphology in GaAsP growth on GaP substrate2013

    • 著者名/発表者名
      X.G.Jin, S.Fuchi, and Y.Takeda
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: Vol.370 ページ: 204-207

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.09.008

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase-locking of oscillating images using laser-induced spin-polarized pulse TEM2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara, Y. Nambo, S. Kusunokk, X. Jin, K. Saitoh, H. Asano, T. Ujihara, Y. Takeda, T. Nakanishi, and N. Tanaka
    • 雑誌名

      Microscoopy

      巻: 62 号: 6 ページ: 607-614

    • DOI

      10.1093/jmicro/dft035

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] スピン偏極パルス透過型顕微鏡の開発-偏極電子源の原理とその応用2013

    • 著者名/発表者名
      桑原真人、中西彊、竹田美和、田中信夫
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 48 ページ: 3-8

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of thickness modulation in GaAs/GaAsP strained superlattice by TEM observation2012

    • 著者名/発表者名
      Xiuguang Jin, Hirotaka Nakahara, Koh Saitoh, Takashi Saka, Toru Ujihara, Nobuo Tanaka, Yoshikazu Takeda
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 353 ページ: 84-87

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 30-kV spin-polarized transmission electron microscope with GaAs-GaAsP strained superlattice photocathode2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara, S. Kusunoki, X. G. Jin, T. Nakanishi, Y. Takeda, K. Saitoh, T. Ujihara, H. Asano, and N. Tanaka
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 101(3) ページ: 33102-33102

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スピン偏極透過電子顕微鏡を用いた磁性体観察2015

    • 著者名/発表者名
      鮫島健輔, 桒原真人, 南保由人, 齋藤晃, 宇治原徹, 田中信夫, 浅香透, 岡部桃子
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 回折顕微法による電子らせん波の位相回復および磁場イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      南部裕紀, 齋藤晃, 田中信夫, 内田正哉
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スピン偏極パルスTEMの開発とその可能性2015

    • 著者名/発表者名
      田中信夫, 桑原真人
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第39回関東支部講演会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2015-02-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] TEMとSTEM:私の研究から2015

    • 著者名/発表者名
      田中信夫
    • 学会等名
      2014年度 超高分解能顕微鏡法分科会 研究会
    • 発表場所
      マホロバ・マインズ三浦
    • 年月日
      2015-02-20 – 2015-02-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スピン偏極パルスTEMにおけるコヒーレンス2015

    • 著者名/発表者名
      桑原真人、南保由人、鮫島健輔、浅野秀文、宇治原徹、田中信夫
    • 学会等名
      2014年度 超高分解能顕微鏡法分科会 研究会
    • 発表場所
      マホロバ・マインズ三浦
    • 年月日
      2015-02-20 – 2015-02-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電子ボルテックスビームの生成および伝播2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤晃、長谷川裕也、平川和馬、田中信夫、内田正哉
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第70回学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スピン偏極TEMにおける偏極電子線のコヒーレンス評価2014

    • 著者名/発表者名
      桑原真人、楠聡一郎、南保由人、浅野秀文、齋藤晃、宇治原徹、竹田美和、田中信夫
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第70回学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スピン偏極パルスTEMによるピコ秒パルス電子線発生2014

    • 著者名/発表者名
      桑原真人、南保由人、浅野秀文、齋藤晃、宇治原徹、田中信夫
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第70回学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スピン偏極TEMにおけるナノ秒パルス電子線の発生2014

    • 著者名/発表者名
      南保由人、桒原真人、楠総一郎、鮫島健輔、齋藤晃、宇治原徹、浅野秀文、竹田美和、田中信夫
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第70回学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Observation from Continuous to Well-controlled Pulsed Electron Beams in Nagoya University2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC4)
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 年月日
      2014-05-08 – 2014-05-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nano-second Time-Resolved Measurement in Spin- Polarized Pulse TEM2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nambo, M. Kuwahara, S. Kusunoki, K. Sameshima, K. Saitoh, T. Ujihara, H. Asano, Y. Takeda, N. Tanaka
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC4)
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 年月日
      2014-05-08 – 2014-05-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Spatial and Temporal Coherences in Spin-Polarized Transmission Electron Microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara, S. Kusunoki, Y. Nambo, K. Sameshima, K. Saitoh, T. Ujihara, H. Asano, Y. Takeda, N. Tanaka
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC4)
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 年月日
      2014-05-08 – 2014-05-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 半導体光陰極を用いたTEMの空間コヒーレンス測定2014

    • 著者名/発表者名
      桑原真人、南保由人、鮫島健輔、楠総一郎、齋藤晃、宇治原徹、浅野秀文、竹田美和、田中信夫
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of spin-polarized transmission electron microscope2013

    • 著者名/発表者名
      Kuwahara, S. Kusunoki, Y. Nambo, K. Sameshima, K. Saitoh, T. Ujihara, H. Asano, Y. Takeda, T. Nakanishi , and N. Tanaka
    • 学会等名
      9th International Symposium on Atomic Level Characterizations
    • 発表場所
      Sheraton Kona (Hawaii)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] スピン偏極パルスTEM2013

    • 著者名/発表者名
      桑原真人、楠総一郎、南保由人、鮫島健輔、齋藤晃、宇治原徹、浅野秀文、竹田美和、田中信夫
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第57回シンポジウム
    • 発表場所
      ウィンクあいち (名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] スピン偏極透過電子顕微鏡による電子線空間干渉性2013

    • 著者名/発表者名
      楠総一郎、桑原真人、宇治原徹、浅野秀文、竹田美和、齋藤晃、田中信夫
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] スピン偏極パルス同期TEM像の取得2013

    • 著者名/発表者名
      桑原真人、楠総一郎、南保由人、鮫島健輔、齋藤晃、宇治原徹、竹田美和、中西彊、田中信夫
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク (吹田市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin-polarized transmission electron microscope toward an analysis of sub-picosecond dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara, S. Kusunoki, Y. Nambo, K. Saitoh, T. Ujihara, H. Asano, Y. Takeda, T. Nakanishi and N. Tanaka
    • 学会等名
      The 3rd Banff Meeting on Structural Dynamics Ultrafast Dynamics with X-Ray and Electrons
    • 発表場所
      Banff, Alberta, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin-polarized and Pulsed TEM Using a Laser-driven Semiconductor Photocathode2012

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, M. Kuwahara, K. Saitoh, S. Kusunoki, T. Ujihara, H. Asano, Y. Takeda and T. Nakanishi
    • 学会等名
      Microscopy & Microanalysis 2012
    • 発表場所
      Phoenix, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin-polarized TEM using an NEA photocathode2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara, S. Kusunoki, K. Saitoh, T. Ujihara, and N. Tanaka
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC3)
    • 発表場所
      Gifu
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] スピン偏極透過電子顕微鏡の開発とその性能2012

    • 著者名/発表者名
      桑原真人、楠聡一郎、宇治原徹、浅野秀文、竹田美和、中西彊、齋藤晃、田中信夫
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第68回学術講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー励起半導体電子源を用いた30kVパルスTEMの開発2012

    • 著者名/発表者名
      田中信夫、桑原真人、楠聡一郎、浅野秀文、宇治原徹、齋藤晃、竹田美和、中西彊
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第68回学術講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] Scanning Transmission Electron Microscopy of Nanomaterials: Basics of Imaging and Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 総ページ数
      571
    • 出版者
      Imperial College Press
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] スピンコヒーレンス測定装置2014

    • 発明者名
      桑原真人、田中信夫、齋藤晃、宇治原徹
    • 権利者名
      桑原真人、田中信夫、齋藤晃、宇治原徹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-208345
    • 出願年月日
      2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 電子顕微鏡2013

    • 発明者名
      田中信夫、中西彊、竹田美和、浅野秀文、齋藤晃、宇治原徹、桑原真人
    • 権利者名
      田中信夫、中西彊、竹田美和、浅野秀文、齋藤晃、宇治原徹、桑原真人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-508141
    • 出願年月日
      2013-01-10
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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