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2004 年度 研究成果報告書概要

電子線実体位相顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14205008
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 表面界面物性
研究機関名古屋大学

研究代表者

丹司 敬義  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90125609)

研究分担者 陳 軍  東京工芸大学, 工学部, 助教授 (90308338)
市橋 幹雄  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (90345869)
田中 成泰  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 助教授 (70217032)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
キーワードステレオ電子顕微鏡 / 実時間観察 / 透過電子顕微鏡 / 電子線ホログラフィ
研究概要

透過電子顕微鏡(TEM)ではその散乱角の小ささから、得られる像は試料の2次元投影像である。立体的な観察をしたい時は、試料を傾斜させ、2方向から得たれた投影像を両眼視するステレオ法や、多数枚からコンピュータで再構成するコンピュータトモグラフィ(CT)を用いねばならない。しかしこれらの技法では像の撮影、記録、再生に数分から数十分が必要で、適用できるのは十分に安定な試料の場合のみであり、試料を観察中に加熱したり、応力をかけたりと、さまざまに環境を変えてその場で実時間観察することはできなかった。また、通常の電子顕微鏡で観察できるのは、試料中で電子が吸収されたり大きく散乱される物体のみであり、電磁場や、生体高分子のように透過電子に強度の変化を与えない物の観察は容易ではなかった。しかし、これらの試料も、電子の散乱や吸収は小さいが、その波としての位相を変化させるので、電子線ホログラフィの技術を使うことにより顕視化することができる。本研究では、実時間でステレオ法により立体観察できるTEMを開発し、その装置とホログラム光学再生装置とを連結して実時間で試料の位相情報を立体視する技術の確立を目指した。
3年間の開発研究の結果、陳が、照射ビームの傾きをビデオカメラのNTSC信号と同期させ1/30秒の時間分解能で実時間ステレオ観察するシステムのシミュレーションをレーザ光学系を用いて行い手法の有効性を確認した。そして、丹司と市橋は電界放出電子銃を搭載した200kV透過電子顕微鏡(日立HF-2000)に2台の静電偏向器を導入し,裸眼立体視用モニタを用いて実時間ステレオ透過電子顕微鏡を開発した。本装置を用いて、酸化亜鉛の微粒子や、アルミニウム中の転位を丹司と田中で立体観察した。さらに丹司が混合ビデオ信号として記録したステレオホログラムを陳が光学再生し、立体ホログラムが実時間で得られる事を確認した。両者の装置を組み合わせることで、実時間電子線実体位相顕微鏡が実現する。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2005 2004 2003 2002

すべて 雑誌論文 (25件) 図書 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Development of a Real-Time Stereo Transmission Electron Microscope.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji 他2名
    • 雑誌名

      J.Electron Microsc. 54(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Direct Observation of Electrostatic Micro fields by Four-Electron-Wave Interference Using Two Electron Biprisms. Direct Observation of Electrostatic Micro fields by Four-Electron-Wave Interference Using Two Electron Biprisms.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Miyashita, K.Yamamoto, T.Hirayama, T.Tanji
    • 雑誌名

      J.Electron Microsc. Vol.53-No.6

      ページ: 577-582

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Development of a Real-Time Stereo Transmission Electron Microscope.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji, H.Tanaka, T.Kojima
    • 雑誌名

      J.Electron Microsc. Vol.54(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Imaging Magnetic Structures using TEM Method.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji
    • 雑誌名

      Handbook of Microscopy for Nanotechnology(eds.N.Yao and Z.-L.Wan)(Kluwer Academic Publishers, Boston)

      ページ: 683-715

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Observation of Magnetic Multilayers by Electron Holography.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji 他3名
    • 雑誌名

      Microscopy and Microanalysis 10

      ページ: 146-152

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Transmission Electron Microscopy Study of an AlN Nucleation layer for the Growth of GaN on a 7-Degree Off-Oriented (001) Si Substrate by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy.2004

    • 著者名/発表者名
      S.Tanaka, T.Tanji, M.Ichihasi 他4名
    • 雑誌名

      J.Crystal Growth 260

      ページ: 360-365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Off-Axis Electron Holography without Fresnel Fringes2004

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji 他2名
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy 101

      ページ: 265-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] フレネルインライン電子線ホログラフィにおける画質改善2004

    • 著者名/発表者名
      丹司敬義他3名
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 124

      ページ: 2497-2498

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Direct Observation of Electrostatic Microfields by Four-Electron-Wave Interference Using Two Electron Biprisms. Direct Observation of Electrostatic Microfields by Four-Electron-Wave Interference Using Two Electron Biprisms.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji 他3名
    • 雑誌名

      J.Electron Microsc. 53

      ページ: 577-582

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Observation of Magnetic Multilayers by Electron Holography.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji, S.Hasebe, Y.Nakagami, K.Yamamoto
    • 雑誌名

      Microscopy and Microanalysis Vol.10-No.1

      ページ: 146-152

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Transmission Electron Microscopy Study of an AlN Nucleation layer for the Growth of GaN on a 7-Degree Off-Oriented (001) Si Substrate by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy.2004

    • 著者名/発表者名
      S.Tanaka, Y.Honda, N.Kameshiro, R.Iwasaki, N.Sawaki, T.Tanji, M.Ichihashi
    • 雑誌名

      J.Crystal Growth Vol.260

      ページ: 360-365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Off-axis Electron Holography without Fresnel Fringes.2004

    • 著者名/発表者名
      K.Yamamoto, T.Hirayama, T.Tanji
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy Vol.101-No.2-4

      ページ: 265-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Improvement by Removing the Conjugate Image for In-line Fresnel Electron Holography.2004

    • 著者名/発表者名
      S.Sugiyama, Y.Kajino, T.Tanji, N.Sugie
    • 雑誌名

      IEEJ Trans.EIS Vol.124, No.12

      ページ: 2497-2498

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Phase-Shifting Fizeau Interference Microscope with a Wavelength-Shifted Laser Diode.2003

    • 著者名/発表者名
      J.Chen 他3名
    • 雑誌名

      Optical Engineering 142

      ページ: 60-67

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Evaluation of High-Precision Phase-Shifting Electron Holography by using Hologram Simulation.2003

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji 他3名
    • 雑誌名

      Surface and Interface Analysis. 35

      ページ: 60-65

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Phase-Shifting Fizeau Interference Microscope with a Wavelength-Shifted Laser Diode.2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishii, J.Chen, R.Onodera, T.Nakamura
    • 雑誌名

      Optical Engineering Vo.142, No.1

      ページ: 60-67

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Evaluation of High-Precision Phase-Shifting Electron Holography by using Hologram Simulation.2003

    • 著者名/発表者名
      K.Yamamoto, T.Hirayama, T.Tanji, M.Hibino
    • 雑誌名

      Surface and Interface Analysis Vol.35-No.2

      ページ: 60-65

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Transmission Electron Microscopy Study of the Microstucture in Selective-Area-Grown GaN and an AlGaN/GaN Heterostructure on a 7-Degree Off-Oriented (001) Si Substrate.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Tanaka, T.Tanji, 他4名
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 41

      ページ: L846-L848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Balanced-Homodyne Ddetection Technique for Surface Nonlinear Optics.2002

    • 著者名/発表者名
      J.Chen 他2名
    • 雑誌名

      Proc.of the International Society for Optical Engineering (SPIE) 4919

      ページ: 68-74

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Quantitative Phase Measurement Interference Microscope for Transparent Objects.2002

    • 著者名/発表者名
      J.Chen 他2名
    • 雑誌名

      Proc.of the International Society for Optical Engineering (SPIE) 4919

      ページ: 364-370

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] ファブリペロー・エタロン面精度のサブナノメーター計測2002

    • 著者名/発表者名
      伊藤進一, 陳 軍
    • 雑誌名

      応用光学 2

      ページ: 5-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Transmission Electron Microscopy Study of the Microstructure in Selective-Area-Grown GaN and an AlGaN/GaN Heterostructure on a 7-Degree Off-Oriented (001) Si Substrate.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Tanaka, Y.Honda, N.Kameshiro, R.Iwasaki, N.Sawaki, T.Tanji
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. Vol.41Part2-No.7B

      ページ: L846-L848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Balanced-Homodyne Ddetection Technique for Surface Nonlinear Optics.2002

    • 著者名/発表者名
      J.Chen, S.Machida, Y.Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Vol.4919

      ページ: 68-74

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Quantitative Phase Measurement Interference Microscope for Transparent Objects.2002

    • 著者名/発表者名
      J.Chen, J.Endo, H.Fujit
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Vol.4919

      ページ: 364-370

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Sub-Nanometer Measurement of Fabri-Perrot Etalon Surfaces.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Ito, J.Chen
    • 雑誌名

      Ouyou-Kougaku Vol.2. No.8

      ページ: 5-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [図書] Imaging Magnetic Structures using TEM Method.(in Handbook of Microscopy for Nanotechnology, eds.N.Yao and Z.-L.Wan)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji
    • 総ページ数
      32
    • 出版者
      Kluwer Academic Publishers, Boston
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [産業財産権] Transmission electron Microscope and Three-Dimensional observing Method2003

    • 発明者名
      T.Tanji
    • 権利者名
      Nagoya University
    • 産業財産権番号
      米国特許10/713109
    • 出願年月日
      2003-11-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [産業財産権] Transmission electron Microscope and Three-Dimensional observing Method2003

    • 発明者名
      T.Tanji
    • 権利者名
      Nagoya University
    • 産業財産権番号
      EP(ドイツ、フランス、イギリス、オランダ)特許03257301.6
    • 出願年月日
      2003-11-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [産業財産権] 透過型電子顕微鏡及び立体観察法2002

    • 発明者名
      丹司 敬義
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 公開番号
      特開2004-243490
    • 出願年月日
      2002-11-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2006-07-11  

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