| 研究課題/領域番号 |
18H03475
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
|---|
研究代表者 |
原田 研 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 上級研究員 (20212160)
|
|---|
| 研究分担者 |
森 茂生 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20251613)
児玉 哲司 名城大学, 理工学部, 教授 (50262861)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | 不確定性原理 / 二重スリット / 電子波干渉 / 電子相関計測 / 遡及計測 |
|---|
| 研究成果の概要 |
質量を持ち、粒子としての描像が優先する電子を用いた新たな干渉計測実験に成功した。具体的には、V字型二重スリットを開発し、電子波干渉顕微鏡の光学系を駆使し、実効的にスリットからの伝播距離ゼロでの干渉を単電子像レベルで実現した。これにより、干渉現象の発現とその前後の空間を同時、かつ一視野にて観察することに成功した。これはド・ブロイのパラドックス実験をミクロスコピックに実現したことに該当する。そして、この電子光学系では、電子の検出点からその伝搬径路の遡及が可能であり、電子が通過したスリットと検出点に至る経路情報を、観察者が確定できない場合にのみ、電子が干渉を発現することを明らかにした。
|
| 自由記述の分野 |
電子線物理学および電子顕微鏡学
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、単電子像の干渉計測が量子力学の不思議を見せる実験から、粒子線の量子効果を直接計測できる手法に発展した。また、本研究で開発された電子波干渉光学系により、電子線ではできなかったフーリエ変換ホログラフィーやホロコーン・フーコー法が実現でき、新たな電子波干渉顕微鏡の利用法が拓かれた。これらの新技術により、実空間から逆空間への伝搬中の電子らせん波の位相分布が明らかとなった。さらに、点過程の理論を単電子の分布像に適用するにあたり、地理学で利用されているK関数法およびL関数法を応用することにより、電子源から放出される電子の収束/分散関係が、伝播・検出後の電子分布から解析可能となった。
|
