モノクロメータ収差補正TEM/STEM法による強相関電子秩序の原子スケール解析

• 研究課題/領域番号: 26390012
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造物理
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 長井 拓郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子顕微鏡ステーション, 主任エンジニア (90531567)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: ローレンツ電顕法 / モノクロメータ / 球面収差補正 / ヘリカル反強磁性 / 強相関電子系 / 角度分解EELS / 透過型電子顕微鏡 / HAADF-STEM / STEM-EELS

研究成果の概要

スピン磁気モーメントのサブナノスケールでの実空間観察を実現するために、モノクロメータと球面収差補正装置を用いた高分解能ローレンツ顕微鏡法の開発を行った。この結果、ローレンツ電顕像の情報限界は0.6 nmまで向上し、試料に対して磁場を印加しない状態で層状マンガン酸化物の0.62 nm周期の格子縞を観察することに成功した。また、ジスプロシウムのヘリカル反強磁性相における磁化分布の温度変化をサブナノスケールで実空間観察することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] High-Resolution Lorentz Electron Microscopy Using Monochromator and Cs corrector (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuro Nagai, Koji Inoke, Masaki Takeguchi and Koji Kimoto
  • 雑誌名: Microscopy 巻: 64 号: suppl 1 ページ: i112.1-i112
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfv275
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Experimental observation of multiple-Q states for the magnetic skyrmion lattice and skyrmion excitations under a zero magnetic field (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagao, Yeong-Gi So, Hiroyuki Yoshida, Kazunari Yamaura, Takuro Nagai, Toru Hara, Atsushi Yamazaki and Koji Kimoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 92 号: 14 ページ: 140415-140415
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.140415
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 収差補正ローレンツ顕微鏡法による磁場のサブナノスケールイメージング (2017)
  • 著者名/発表者名: 長井拓郎、木本浩司、伊野家浩司、竹口雅樹
  • 学会等名: 共用・計測合同シンポジウム2017
  • 発表場所: 物質・材料研究機構千現地区（茨城県つくば市）
• [学会発表] モノクロメータおよびCsコレクターを用いた高分解能ローレンツ電子顕微鏡法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長井拓郎、伊野家浩司
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第72回学術講演会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-06-14
• [学会発表] High-Resolution Lorentz Electron Microscopy Using Monochromator and Cs corrector (2015)
  • 著者名/発表者名: 長井拓郎、伊野家浩司、竹口雅樹、木本浩司
  • 学会等名: The 2nd East-Asia Microscopy Conference
  • 発表場所: 姫路商工会議所,姫路市
  • 年月日: 2015-11-24
  • 国際学会
• [学会発表] モノクロメータおよびCsコレクターを用いた高分解能ローレンツ電子顕微鏡法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長井拓郎、伊野家浩司、竹口雅樹、木本浩司
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第71回学術講演会
  • 発表場所: 国立京都国際会館,京都市
  • 年月日: 2015-05-13
• [学会発表] モノクロメータ及びCsコレクターを用いた高分解能ローレンツ電子顕微鏡法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長井拓郎、伊野家浩司、竹口雅樹、木本浩司
  • 学会等名: 共用・計測 合同シンポジウム2015
  • 発表場所: 独立行政法人物質・材料研究機構、茨城県つくば市
  • 年月日: 2015-03-10
• [学会発表] モノクロメータおよび収差補正装置を用いた高分解能ローレンツ電子顕微鏡法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長井拓郎、伊野家浩司、竹口雅樹、木本浩司
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉県千葉市
  • 年月日: 2014-05-13