局所領域三次元原子構造解析のための電子線励起X線ホログラフィーの開発

2008 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 18360300
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 林 好一 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20283632)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: ホログラフィー / 電子顕微鏡 / 3次元原子像 / 局所構造 / 結晶構造

研究概要

電子線を試料に照射し、試料の方位を変えながら、特性X線の強度変化を測定することにより、特定元素周辺の原子分解能ホログラムを記録することができる電子線励起X線ホログラフィーを新たに提案した。本手法は、表面構造観察に用いられるX線光電子ホログラフィーの光学的相反定理を利用した技術であるが、X線ではなく電子線を励起源としている。電子線は、エネルギー可変性やビームの収束性に優れており、ナノメータサイズの微結晶粒の多波長ホログラムの測定が原理的には可能である。従って、最低数mm2の面積の結晶サイズを必要としていた従来の原子分解能ホログラフィー技術に比べ、格段に測定対象が広がり、かつ高精度な原子像を再生させることが可能である。本計画では、電子線励起X線ホログラフィー装置のプロトタイプを開発し、産業・学術界への普及を目指した技術確立を目指す。

研究成果

• [雑誌論文] Reconstruction algorithm for atomic-resolution holography using translational symmetry (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Matsushita, F. Z. Guo, M. Suzuki, F. Matsui, H. Daimon, K. Hayashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78 ページ: 144111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wave-dispersive x-ray spectrometer for simultaneous acquisition of several characteristic lines based on strongly and accurately shaped Ge crystal (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, K. Nakajima, K. Fujiwara, and S. Nishikata
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. 79 ページ: 033110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of x-ray excited optical luminescence to x-ray standing wave method and atomic resolution holography (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, T. Hayashi, T. Shishido, E. Matsubara, H. Makino, T. Yao, and T. Matsushita
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 76 ページ: 014119
• [雑誌論文] Existence of tetrahedral site symmetry about Ge atoms in a single-crystal film of Ge2Sb2Te5 found by x-ray fluorescence holography, Appli (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Hosokawa, T. Ozaki, K. Hayashi, N. Happo, M. Fujiwara, K. Horii, P. Fons, A. V. Kolobov, J. Tominaga
  • 雑誌名: Appli. Phys. Letters 90 ページ: 1361913
• [雑誌論文] Holographic Analysis of Incident Electron Beam Angular Distribution of Characteristic X-Rays : Internal Detector Electron Holography (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, T. Matsushita, and E. Matsubara
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 75 ページ: 053601
• [学会発表] X-ray fluorescence holography study of Ti_(50)Ni_(44)Fe_6 single crystal (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Hu, 林 好一、山本篤史郎、八方直久、細川伸也、寺井智之、福田 隆、掛下知行、H. Xie, T. Xiao,
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 熊本大学, 熊本
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] X-ray fluorescence holography of Ti-Ni-Fe alloy single crystal (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Hu, K. Hayashi, N. Happo, S. Hosokawa, T. Terai, T. Fukuda, T. Kakeshita, H. Xie, T. Xiao
  • 学会等名: IUCr2008
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 逆光電子ホログラフィー (2006)
  • 著者名/発表者名: 林 好一, 松下智裕, 松原英一郎
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 愛媛大学, 松島
  • 年月日: 2006-03-30
• [備考]
  • URL: http://www.xraylab.imr.tohoku.ac.jp/member/hayashi/
• [産業財産権] 非走査型波長分散型X線分析装置及びそれを用いた測定装置 (2007)
  • 発明者名: 林 好一, 中嶋一雄
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権番号: 特願2007-015569号
  • 出願年月日: 2007-01-25