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2009 年度 実績報告書

光励起現象に対する電子線ホログラフィーシステムの確立と材料科学への展開

研究課題

研究課題/領域番号 19106002
研究機関東北大学

研究代表者

進藤 大輔  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20154396)

研究分担者 村上 恭和  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (30281992)
赤瀬 善太郎  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90372317)
キーワード電子線ホログラフィー / 電子顕微鏡 / 光励起 / 帯電現象 / 絶縁体 / 電子材料 / レーザー / 電子の干渉
研究概要

本研究は、光励起させた材料の電位分布・電荷分布の様子を微視的スケールで評価できる新しい電子線ホログラフィーシステムの構築と、当該技術の材料科学への応用展開を目的としている。具体的には、透過電子顕微鏡内で光励起実験を行うための特殊試料ホルダーの開発、電子線照射による試料変質を防ぐためのシールド技術の確立、感光体材料等に対する電顕内レーザー照射実験と電位分布の評価を主な研究項目に掲げている。平成21年度は有機感光体を透過電顕内で摩擦帯電させると共に、電荷分布の光減衰現象を前年度までに開発したシステムを駆使して詳細に調べた。電子写真技術で広く利用されている市販の感光体材料から微小な試料片を取り出し、ピエゾ駆動のガラス探針を利用して透過電顕内で摩擦帯電を誘発した。電子線ホログラフィーで試料近傍の電場を計測したところ、摩擦帯電により負の電荷が発生していることが確認された。なお本研究では、電子照射に伴う正電荷の発生傾向を抑えるために、独自に考案したシールド技術を駆使している(シールドは平成20年度に当補助金で購入した微細加工装置で成型する)。帯電させた試料片に電顕内でレーザー照射を施したところ、摩擦帯電で誘発した負電荷の量が減衰する現象を、ホログラフィーによる等電位線の観察により実証することができた。上記の結果は、本研究の主目的である光励起現象観測用の電子線ホログラフィーシステムが当初の計画通り構築されつつあることを示している。また、電位分布を定量評価するためのシミュレーション技術や、絶縁体の帯電現象のダイナミクスをホログラフィーで観測するための基礎研究においても着実な進展を遂げている。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Ferromagnetic Domain Nucleation and Growth in Colossal Magnetoresistive Manganite2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Murakami, et al.
    • 雑誌名

      Nature Nanotech. 5

      ページ: 37-41

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a multifunctional TEM specimen holder equipped with a piezodriving probe and a laser irradiation port2009

    • 著者名/発表者名
      D.Shindo, et al.
    • 雑誌名

      J.Electron Microsc. 58

      ページ: 245-249

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of orbital location of electron-induced secondary electrons by electric field visualization2009

    • 著者名/発表者名
      D.Shindo, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 104802(1)-104802(8)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ローレンツ顕微鏡2009

    • 著者名/発表者名
      進藤大輔、赤瀬善太郎
    • 雑誌名

      顕微鏡 44

      ページ: 35-40

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise resistivity measurement of submicrometer-sized materials by using TEM and microprobes2009

    • 著者名/発表者名
      N.Kawamoto, et al.
    • 雑誌名

      Mater.Trans. 50

      ページ: 1572-1575

    • 査読あり
  • [学会発表] 電子線ホログラフィーによる非導電性物質の帯電効果の解析2009

    • 著者名/発表者名
      佐野雄眞, 他
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] Agペーストモデル試料を用いた通電過程のその場TEM観察2009

    • 著者名/発表者名
      黒須慶太, 他
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] 電子顕微鏡で観るナノの世界、電磁場の世界2009

    • 著者名/発表者名
      進藤大輔, 他
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会学術講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-05-27
  • [学会発表] ピエゾ駆動2探針ホルダーを用いたTEM内局所導電性評価技術の高精度化2009

    • 著者名/発表者名
      川本直幸, 他
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会学術講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-05-26
  • [図書] Nanohybridization of Organic-Inorganic Materials(Springer-Verlag)2009

    • 著者名/発表者名
      D.Shindo, Z.Akase
    • 総ページ数
      47
    • 出版者
      Electron Microscopy Characterization of Hybrid Metallic Nanomaterials

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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