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2016 年度 実績報告書

コヒーレント偏極電子線による時間相関測定

研究課題

研究課題/領域番号 15K13404
研究機関名古屋大学

研究代表者

桑原 真人  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (50377933)

研究分担者 田中 信夫  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 研究員 (40126876)
石田 高史  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (60766525)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードスピン / 強度干渉 / 量子効果 / コインシデンス
研究実績の概要

コインシデンス計測用検出器をスピン偏極透過電子顕微鏡へインストールすることに成功した。また、本検出器へスピン偏極電子を精度良く照射することに成功し、効率よく検出する物理的配置を実現した。
次に、電子線照射した際の同時計数測定を実施した。まず、2検出器それぞれの単電子カウントができる増幅・スレッショルド条件を精査し、スピン偏極電子を用いた2電子相関実験を実施した。電子線発生用レーザーの円偏光度を制御することで電子スピン偏極度を90%から0%まで可変にし、スピン偏極度に依存してアンチバンチング効果に変化があるか計測した。その結果、アンチバンチングにはスピン偏極度により増強効果が僅かながら現れることを実証した。この結果、空間電荷効果と真の量子干渉効果の重畳したアンチバンチングであることが見出された。また、フェルミ統計によるアンチバンチング効果をコヒーレント偏極電子線を用いて検証することに成功した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] The Boersch effect in a picosecond pulsed electron beam emitted from a semiconductor photocathode2016

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

      Applied Physics Letters

      巻: 109 ページ: 013108

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1063/1.4955457

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] スピン偏極パルスTEMにおける超高速時間分解能とそのビーム品質2016

    • 著者名/発表者名
      桑原真人、宇治原徹、浅野秀文、齋藤晃、田中信夫
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 50 ページ: 151-155

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] NEA光陰極を用いたコヒーレント時間分解TEMの開発2017

    • 著者名/発表者名
      桑原真人
    • 学会等名
      真空ナノエレクトロニクス第158委員会 第116回研究会
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2017-03-02 – 2017-03-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Beam properties of picosecond bunched electrons in a time-resolved TEM using a semiconductor photocathode2017

    • 著者名/発表者名
      桑原真人
    • 学会等名
      顕微鏡学会・超高分解能顕微鏡法分科会 研究会
    • 発表場所
      神奈川県三浦市
    • 年月日
      2017-02-18 – 2017-02-19
  • [学会発表] Coherence Volume of Electron Wavepacket Emitted from a Semiconductor Photocathode in a Transmission Electron Microscope2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara
    • 学会等名
      Electron Holography Workshop 2017
    • 発表場所
      埼玉県鳩山市
    • 年月日
      2017-02-15 – 2017-02-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 半導体光陰極を用いた次世代透過電子顕微鏡の開発2016

    • 著者名/発表者名
      桑原真人
    • 学会等名
      ナノテスティング学会電子線応用技術研究会第9回研究会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-12-02 – 2016-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 半導体フォトカソードを用いたパルス透過電子顕微鏡2016

    • 著者名/発表者名
      桑原真人
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会関西支部・平成 28 年度特別講演会
    • 発表場所
      京都府宇治市
    • 年月日
      2016-10-29 – 2016-10-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 半導体光陰極を利用したTEMにおける電子波特性2016

    • 著者名/発表者名
      桑原真人
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会・電子光学設計技術研究部会・平成28年度研究会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2016-10-08 – 2016-10-08
    • 招待講演
  • [学会発表] コヒーレントパルス透過電子顕微鏡の光励起および緩和過程観察への応用2016

    • 著者名/発表者名
      桑原真人
    • 学会等名
      日本物理学会2016秋季大会
    • 発表場所
      新潟県新潟市
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 半導体光陰極を用いた次世代透過電子顕微鏡の開発2016

    • 著者名/発表者名
      桑原真人
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季大会
    • 発表場所
      石川県神奈川市
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Coherence of a pulsed electron beam extracted from a semiconductor photocathode in transmission electron microscope2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara
    • 学会等名
      The 16th European Microscopy Congress
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2016-08-28 – 2016-09-02
    • 国際学会
  • [学会発表] 光陰極平面から放出されるパルス電子線の空間電荷効果2016

    • 著者名/発表者名
      桑原真人
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第72回学術講演会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-06-14 – 2016-06-16
  • [産業財産権] 反射電子を検出する走査電子顕微鏡2017

    • 発明者名
      桑原真人、田中信夫、宇治原徹、齋藤晃
    • 権利者名
      桑原真人、田中信夫、宇治原徹、齋藤晃
    • 産業財産権種類
      特許特開2017-004774
    • 公開番号
      特開2017-004774
    • 出願年月日
      2017-01-05
  • [産業財産権] スピン偏極電子線のコヒーレンス測定装置と、その利用方法2016

    • 発明者名
      桑原真人、田中信夫、宇治原徹、齋藤晃
    • 権利者名
      桑原真人、田中信夫、宇治原徹、齋藤晃
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      WO2016/056425(
    • 出願年月日
      2016-04-14
    • 外国

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公開日: 2018-01-16  

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