2019 年度研究成果報告書

時間分解電子波干渉の実現とスキルミオンダイナミクスへの応用

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14117
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	薄膜・表面界面物性
研究機関	名古屋大学
研究代表者	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)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	時間分解電子顕微鏡法 / シングルショットイメージング / ダイレクト電子検出器
研究成果の概要	磁気スキルミオンに代表される微細な磁気構造の動的観察に向けてフォトカソード型の電子銃から放出されるパルス電子線を用いた時間分解電子顕微鏡法の確立を目指した。サブマイクロ秒での高強度パルス電子線の生成に成功し、これをダイレクト電子検出器により同期検出することにより高い信号対雑音比でのシングルショットイメージングを実現した。さらに、高速電子線偏向器とシングルショットイメージングを組み合わることで磁気構造の動的変化のような非可逆過程を観察可能な連続時間分解撮影法を確立し、500ns間隔での像撮影に成功した。
自由記述の分野	電子顕微鏡法
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究で確立した連続で撮影可能な時間分解電子顕微鏡法により超高速で発現する磁気スキルミオンの可視化が期待できる。また、この手法はスキルミオンダイナミクスの観察のみならず低ドーズ観察が要求される生体試料の観察やガスや液体中でのその場観察にも転用可能である。そのため、本技術の確立は電子顕微鏡を用いた生物系・その場観察分野での貢献も期待される。