走査透過型電子顕微鏡による局所領域における化学結合電子の可視化手法の開発

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15014
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分26010:金属材料物性関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 関 岳人 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90848558)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 走査透過電子顕微鏡 / 微分位相コントラスト

研究成果の概要

本研究では、原子スケールでの電磁場観察を行える微分位相コントラスト法をシミュレーション手法と組み合わせることで化学結合電子の可視化手法の開発を行った。微分位相コントラスト法の結像理論を構築し、実験データを再現する電子分布を反復シミュレーションにより求めるアルゴリズムを開発した。ノイズのないシミュレーションデータをテストデータとしてアルゴリズムの検証を行い、実際の実験データにも適用を行った。今後局所領域における化学結合の可視化への応用が期待される。

自由記述の分野

電子顕微鏡法

研究成果の学術的意義や社会的意義

材料の特性は、しばしば界面などの局所領域において発現する。走査透過電子顕微鏡法はこれまで局所領域における原子配列の観察に用いられてきたが、触媒や電気物性などの材料物性は、原子配列のみならず電子の分布に依存するため、電子分布を明らかにする手法開発が求められてきた。本研究で開発した手法を用いて局所領域の電子分布を明らかにすることで、材料研究が加速すると期待される。