2019 年度研究成果報告書

2次元ｑ分解ＥＥＬＳ解析法の構築と熱線遮蔽材電子励起の局在性評価への応用

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14075
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	ナノ構造物理
研究機関	東北大学
研究代表者	佐藤庸平東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70455856)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	電子エネルギー損失分光法 / 熱線遮蔽材料
研究成果の概要	熱線遮蔽材料として用いられている六方晶Cs0.33WO3結晶(CWO)の、キャリア電子によるプラズモン振動の異方性を解明するため、運動量移送分解電子エネルギー損失分光法（q-EELS）を実施し、CWOのプラズモン振動の結晶方向依存性を明らかにした。結晶方向に依存して異なるエネルギーのプラズモン振動を計測することに成功した。この結果から、異方的な2つのプラズモンモードが高効率光遮蔽性能の起源であることが明らかになった。本解析手法による光散乱メカニズムの解明は、さらなる高効率フィルター材料を開発するための指針となり、新しい光機能性を持つマテリアルデザインへ役立つと期待される。
自由記述の分野	固体物性
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究成果により、電子顕微鏡を用いた運動量移送分解電子エネルギー損失分光法（q-EELS）の解析法を構築した。この手法を用いて、実用材料である熱線遮蔽物質Cs0.33WO3のプラズモン振動の異方性を明らかにした。近赤外領域で励起される2つのプラズモン振動モードが、広いエネルギー範囲の近赤外光を吸収する起源であることが明らかになり、高効率光吸収機構の解明に成功した。本解析手法による光散乱メカニズムの解明は、さらなる高効率フィルター材料を開発するための指針となり、新しい光機能性を持つマテリアルデザインへ役立つと期待される。