微小領域二次元光電子分光に関する研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20224007
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 大門 寛 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (20126121)
• 研究分担者: 松井 文彦 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (60324977)
• 研究協力者: 松田 博之 DMT科学株式会社, 代表取締役
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 表面 / 界面 / 光電子分光交付決定額

研究概要

新しく発明した立体光電子顕微鏡(楕円メッシュ二次元分析器)を完成して、試料の拡大像を観測し、微小領域だけからの二次元光電子分光を行ない、微小領域の電子状態と原子構造を立体的に詳しく観測することを目的としている。放射光施設(SPring-8)にて光電子を用いた性能評価実験を行い、0.2%という高いエネルギー分解能、25ミクロンという顕微鏡の分解能、±50度までの放出角度分布を確認し、微小グラフェン試料からの光電子回折実験にも成功し、目的の性能が達成された。

研究成果

• [雑誌論文] Photoelectron Diffraction and Holographic Reconstruction of Graphite (2012)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Matsui, Tomohiro Matsushita, Hiroshi Daimon
  • 雑誌名: J. Phys. Soc 巻: 81 ページ: 114604-13
  • DOI: DOI: 10.1143/JPSJ.81.114604
• [雑誌論文] Three-Dimensional Reciprocal-Lattice Analysis Using Azimuth-Sccan Reflection High-Energy Electron Diffraction: Determination of Complex Crystal Orientations of Al Grains of Si(111) Surface (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hattori, H. Oi, K. Tanaka, T. Kumagai, H. Daimon
  • 雑誌名: Japan Journal of Applied Physics 巻: 51 ページ: 055801-6
  • DOI: DOI: 10.1143/JJAP.51.055801
• [雑誌論文] Details of 1πsr wide acceptance angle electrostatic lens for electron energy and two-dimensional angular distribution analysis combined with real space imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Toth, H. Matsuda, F. Matsui,K. Goto, H. Daimon
  • 雑誌名: Nucl. Inst. Meth. Phys. Research Sec 巻: (1) ページ: 98-105
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2011.09.018
• [雑誌論文] Negative Photoelectron Diffraction Replica in Secondary Electron Angular Distribution (2012)
  • 著者名/発表者名: F.Matsui, T.Matsushita, M.Hashimoto, K. Goto, N. Maejima, H.Matsui, Y.Kato, H.Daimon
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81(1) ページ: 013601-5
  • DOI: DOI: 10.1143/JPSJ.81.013601
• [雑誌論文] Direct imaging of three-dimensional atomic arrangement by stereophotography using two-dimensional photoelectron spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Daimon, F. Matsui, T. Matsumoto, K. Goto, Y. Kato, T. Matsushita
  • 雑誌名: Nucl. Inst. Meth. Phys. Research Sec 巻: A 648 ページ: S139-S141
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2010.12.066
• [雑誌論文] New 1πsr acceptance angle display-type ellipsoidal mesh analyzer for electron energy and two-dimensional angular distribution as well as imaging analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: L. Toth, K. Goto, H. Matsuda, F. Matsui, H. Daimon
  • 雑誌名: Nucl. Inst. Meth. Phys. Research Sec 巻: A 648 ページ: S58-S59
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2010.12.192
• [雑誌論文] Development of Display-Type Ellipsoidal Mesh Analyzer (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Goto, H. Matsuda, M. Hashimoto, H. Nojiri, C. Sakai, F. Matsui, H. Daimon, L. Toth, T. Matsushita、e-J
  • 雑誌名: Surf. Sci. Nanotech 巻: 9 ページ: 311-314
  • URL: http://dx.doi.org/10.1380/ejssnt.2011.311
• [雑誌論文] Reconstruction Algorithm for Atomic Resolution Holography (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Matsushita,F. Matsui, H. Daimon, K. Hayashi
  • 雑誌名: e-J. Surf.Sci. Nanotech 巻: 9 ページ: 153-157
  • URL: http://dx.doi.org/10.1380/ejssnt.2011.153
• [雑誌論文] Site-Specific Stereograph of SiC(0001) Surface by Inverse Matrix Method (2011)
  • 著者名/発表者名: F. Matsui, N. Nishikayama, N. Maejima, H. Matsui, K. Goto, M. Hashimoto, T. Hatayama, T. Matsushita, Y. Kato, H. Daimon
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 80(1) ページ: 013601
  • DOI: DOI: 10.1143/JPSJ.80.013601
• [雑誌論文] Photon energy dependence of graphite valence bandphotoelectron intensity (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Takizawa, H.Namba, F.Matsui, H.Daimon
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: 181(2-3) ページ: 193-196
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.elspec.2010.05.031
• [雑誌論文] Atomic-layer-resolved analysis of surface magnetism by diffraction spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Matsui, T. Matsushita, H. Daimon
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: 181(2-3) ページ: 150-153
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.elspec.2010.02.015
• [雑誌論文] Stereo atomscope and diffraction spectroscopy-Atomic sitespecific property analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Matsui, T.Matsushita,H.Daimon
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena ページ: 178-179, 221-240
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.elspec.2009.09.001
• [雑誌論文] Photoelectron holography with improved image reconstruction (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsushita, F.Matsui, H.Daimon, K.Hayashi
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena ページ: 178-179, 195-220
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.elspec.2009.06.002
• [雑誌論文] Simple method formaking deeply curved mesh (2009)
  • 著者名/発表者名: L.Toth,H. Matsuda,H. Daimon
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: 171 (1-3) ページ: 64-67
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.elspec.2009.02.013
• [雑誌論文] Stereophotograph of InP(001) (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, F. Matsui, T. Matsushita, K. Goto, Y. Kato, H. Daimon
  • 雑誌名: e-J. Surf.Sci. Nanotech 巻: 7 ページ: 181-185
  • URL: http://dx.doi.org/10.1380/ejssnt.2009.181
• [雑誌論文] Disentangling atomic-layer-specific x-ray absorption spectra by Auger electron diffraction spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Matsui, T. Matsushita, Y. Kato, M. Haashimoto, H. Daimon
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 巻: 190 ページ: 1012111
  • URL: http://iopscience.iop.org/1742-6596/190/1/012111
• [雑誌論文] Orbital Angular Momentum of Iron Valence Band Electron Analyzed by Photoelectron Stereography (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Goto, F. Matsui, Matsushita, Y. Kato, and H. Daimon
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 77(10) ページ: 103301
  • DOI: DOI: 10.1143/JPSJ.77.103301
• [雑誌論文] Reconstruction Algorithm for an 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, and K. Hayashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 78 (14) ページ: 144111
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.78.144111
• [雑誌論文] New Simple Photoemission Electron Microscope with an Energy Filter (2008)
  • 著者名/発表者名: L. Toth, H. Matsuda, T. Shimizu, F.Matsui,H. Daimon
  • 雑誌名: J. Vac. Soc. Jpn 巻: 51(3) ページ: 135-137
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jvsj2/51/3/51_3_135/_pdf
• [雑誌論文] Atomic-Layer Resolved Magnetic and Electronic Structure Analysis of Ni Thin Film on a Cu(001) Surface by Diffraction Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Matsui, T. Matsushita, Y. Kato, M. Hashimoto, K. Inaji, F. Z. Guo, H.Daimon
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 100(20) ページ: 207201
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.100.207201
• [学会発表] 光電子回折分光による局所電子状態と原子構造の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井文彦
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 3D atomic imaging around specific atoms by stereo-photograph and photoelectron holography using new 2D photoelectron micro-spectrometer (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Daimon
  • 学会等名: IWAMSN 2012
  • 発表場所: Ha Long City, Vietnum
  • 年月日: 2012-10-30
• [学会発表] Study of lattice distortion of porous Si by Li adsorption using two-dimensional photoelectron diffraction (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Daimon
  • 学会等名: 12th International Conference ICESS-12
  • 発表場所: Saint Malo, France
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Soft X-Ray two-dimensional photoelectron structure factor analysis of graphite valence band by newly developed display-type analyzer (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Matsui
  • 学会等名: 12th International Conference ICESS-12
  • 発表場所: Saint Malo, France
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Photoelectron Diffraction Spectroscopy for Atomic Site Specific Property Analysis of Surface and Subsurface (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Matsui
  • 学会等名: 3D-AINAS 2012
  • 発表場所: ISSP, Univ. of Tokyo, Japan
  • 年月日: 2012-08-07
• [学会発表] Atomic structure visualizations of graphaite and monolayer graphene by photoelectronholography (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Matsui
  • 学会等名: NSS-7
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
  • 年月日: 2012-07-04
• [学会発表] Direct Observation of the Adatoms and Dimer Atoms at the Initial Stage of Si Surface Oxidation by O KLL Auger Electrons (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Matsui
  • 学会等名: ICFSI 13
  • 発表場所: Prague,Czech Republic
  • 年月日: 20110400
• [学会発表] New Photoelectron Emission Microscope for Stereophotograph of Atomic Arrangement (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Daimon
  • 学会等名: ACSIN'11
  • 発表場所: St Petersburg,Russia
  • 年月日: 2011-10-06
• [学会発表] Fe L3吸収端での円偏光二次元光電子・Auger電子回折-II (2011)
  • 著者名/発表者名: 松井文彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Wide acceptance angle photoelectron spectrometer for stereophotograph of atomic arrangement (2011)
  • 著者名/発表者名: Laszlo Toth
  • 学会等名: ECASIA'11
  • 発表場所: Cardiff City Hall, Cardiff, Wales, UK
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] L3吸収端での円偏光二次元光電子・Auger電子回折 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松井文彦
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 産業利用に向けた放射光を使った最先端測定技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大門寛
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Wide acceptance angle photoelectron spectrometer for stereophotograph of atomic arrangement (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Matsuda
  • 学会等名: 3'S 11
  • 発表場所: Baqueira Beret, Lleida, Spain
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 顕微二次元光電子分析器の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田博之
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] FeL3吸収端での光電子・Auger電子スペクトルと角度分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松井文彦
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] New 1π sr acceptance angledisplay-type ellipsoidal mesh analyzer for electron energy and two-dimensional angular distribution as well as imaging analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: L. Toth
  • 学会等名: Imaging 2010
  • 発表場所: Stockholm,Sweden
  • 年月日: 20100608-11
• [学会発表] Surface StructureAnalysis by Stereo-photographofAtomicArrangement (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Daimon
  • 学会等名: RJSSS-9
  • 発表場所: Vladivostok, Russia
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] 二次電子角度分布に現れる内殻光電子回折のネガパターン (2010)
  • 著者名/発表者名: 松井文彦
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Direct Imaging of Three-Dimensional Atomic Arrangement by Stereophotography Using Two-Dimensional Photoelectron Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Daimon
  • 学会等名: Imaging 2010
  • 発表場所: Stockholm,Sweden
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] 光電子ホログラフィーと立体原子写真 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大門寛
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Display-type Ellipsoidal Mesh Analyzer for Microscopic and High-resolution Two-dimensional、Photoelectron Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: L. Toth
  • 学会等名: ALC'09
  • 発表場所: Hawaii,USA
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Atomic-layer-resolved analysis of surface magnetism by diffraction spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Matsui
  • 学会等名: ICESS-11
  • 発表場所: 奈良新公会堂
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] SiC(0001)表面上のグラフェンエッジの価電子帯回折分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松井文彦
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Application of Wide Acceptance Angle Electrostatic Lens to high-energy two-dimensional photoelectron spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Daimon
  • 学会等名: EMRS 2009 Spring Meeting
  • 発表場所: Strasbourg,France
  • 年月日: 2009-06-09
• [学会発表] 2次元光電子分光による表面の原子軌道解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松井文彦
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Two-dimensional photoelectron spectroscopy by a conventional and newly-developed display analyzer (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Daimon
  • 学会等名: ISSS-5
  • 発表場所: Waseda Univ., Tokyo
  • 年月日: 20081109-13
• [学会発表] New Display-type Analyzer for Atomic Imaging as well as Energy, Position, and Angular Distribution Analysis (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Daimon
  • 学会等名: AISAMP2008
  • 発表場所: Perth, Australia
  • 年月日: 2008-11-24
• [学会発表] Performance of Stereo-PEEM for Taking Stereopicture of Atomic Arrangement in Laboratory (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Daimon
  • 学会等名: VASSCAA-4
  • 発表場所: Matsue,Japan
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] 回折分光のサイト選択性と深さ分解能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松井文彦,松下智裕,後藤謙太郎,松本拓,田中攻,加藤有香子,酒井智香子,成川隆史,大門寛
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] Development of Stereo-PEEM and a new display analyzer for Stereo-pictures of atomic arrangement (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Daimon
  • 学会等名: LEEM PEEM 6
  • 発表場所: Trieste, Italy
  • 年月日: 2008-09-09
• [図書] ひかりエネルギー革命-グリーンフォトニクス- (2012)
  • 著者名/発表者名: 大門寛他
  • 総ページ数: 34-39
  • 出版者: ケイ・ディー・ネオブック
• [図書] 放射光が解き明かす驚異のナノ世界魔法の光が拓く物質世界の可能性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大門寛他
  • 総ページ数: 119-153
  • 出版者: ブルーバックス
• [図書] ナノイメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 松井文彦・大門寛他
  • 総ページ数: 385-393
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] 報道関連情報 1 2011/7/12 大門教授らの研究グループが原子構造の立体画像を「ニンテンドー3DS」で見ることができる技術を開発-新聞5紙に掲載
• [備考] 報道関連情報 2 2008/5/27 大門教授、松井助教他は、SPring-8の松下智裕氏、郭方准氏とともに極薄の磁性体膜の磁気構造について、原子層ごとに可視化する技術を世界で初めて開発-新聞5紙に掲載
• [備考]
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/daimon/index-j.html
• [産業財産権] 反射型回折格子ホログラム及びX線集光システム (2013)
  • 発明者名: 大門寛
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権番号: 特許第5256452
  • 取得年月日: 2013-05-02
• [産業財産権] 非球面メッシュによる球面収差補正レンズ (2012)
  • 発明者名: 大門寛、松田博之、嘉藤誠、工藤政都
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学、日本電子(株)
  • 産業財産権番号: EP1793410(B1)
  • 取得年月日: 2012-06-13
  • 外国
• [産業財産権] 球面収差補正減速型レンズ、球面収差補正レンズシステム、電子分光装置および光電子顕微鏡 (2012)
  • 発明者名: 大門寛、松田博之
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権番号: 特許第4900389
  • 取得年月日: 2012-01-13
• [産業財産権] 非球面メッシュによる球面収差補正レンズ (2011)
  • 発明者名: 大門寛、松田博之、嘉藤誠、工藤政都
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学、日本電子(株)
  • 産業財産権番号: 特許第4802340
  • 取得年月日: 2011-08-19
• [産業財産権] 回路形成用カセットおよびその利用 (2010)
  • 発明者名: 大門寛、長村俊彦
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学、(株)ユニソク
  • 産業財産権番号: 特許4502139号
  • 取得年月日: 2010-04-30
• [産業財産権] 非球面メッシュによる球面収差補正レンズ (2010)
  • 発明者名: 大門寛、松田博之、嘉藤誠、工藤政都
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学、日本電子(株)
  • 産業財産権番号: US2008-0135748
  • 取得年月日: 2010-02-02
  • 外国