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本研究の目的は、透過電子顕微鏡において高エネルギー電子が電子回折条件の変化(ビームロッキング)に応じて結晶材料中の特定の結晶学的サイトに偏って伝播する電子チャネリング効果を活用したサイト選択的結晶材料分析手法を発展させ、格子欠陥近傍などの局所領域測定や複数の分光／像信号の同時分析による微量状態分析を実現させることである。
ビームロッキング時での集束レンズの収差の影響を補正する機能を搭載したビーム制御プラグインの前年度からの引き続きの改良により、上記測定を実現するシステムの整備を行った。熱電子銃型電子顕微鏡装置において収束角度3 mrad以下でかつ実効的にビーム径が50 nm程度の微細プローブが恒常的に実現可能となり、格子欠陥近傍などの局所領域測定が可能となった。未だ予備的な結果を得ている段階であるが、既にSrTiO3バイクリスタルに含まれる結晶粒界を狙った局所測定ができており、界面構造に関するチャネリング図形を得た。また、予定していた複数のスペクトルや像信号の自動同時取得も可能な状況となった。現時点でデータの有効な活用ができていないが、ビームロッキング下で得た電子回折像データセットからプリセッション電子回折像などが得られている。分光スペクトルとこれらの相関を用いた連動解析の更なる発展が望まれる。
これらと並行して動力学電子散乱理論計算コードの拡張・整備を行い、これによる計算結果と実験結果の精密比較による複数の異なる結晶相が重なった多層膜試料における分析や微量カチオンドープされた酸化物セラミックス中に微量導入された酸素空孔の優先占有サイトの評価などを達成した。
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