2022 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Next-Generation Nano-Optics Using Fast Electrons |
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| Project/Area Number |
22H05034
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
斉藤 光 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (50735587)
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| Project Period (FY) |
2022-05-20 – 2025-03-31
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| Keywords | 電子エネルギー損失分光 / ナノフォトニクス / プラズモニクス / 光ー物質相互作用 / 運動量分解分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初計画どおり、透過電子顕微鏡において散乱角について分解された電子エネルギー損失分光の計測を基盤とし、電子状態と光学状態の両方の情報について切り分けて抽出する手法の開発を実施した。開発された手法を周期的なナノ表面構造を有する金属薄膜に適用し、その表面プラズモン励起に由来する信号と金属薄膜内部の一電子励起に由来する信号とを選別できることを実証した。また、本計画研究が属する研究領域の他班との連携でトポロジカルプラズモン導波路の光スピン整流性を実証する実験を遂行するための試料作製について検討した。また、当初計画に加え、他班との連携で電子エネルギー損失分光とカソードルミネセンスとを融合させた新規分光イメージング手法の開発を計画し、これを実施するための透過電子顕微鏡を導入・整備を行った。この開発機には電子エネルギー損失分光用のエネルギー分析器は標準で搭載されているが、カソードルミネセンス用の放物面ミラーを含む光学系は搭載されていないため、これを構築するための設計を行った。また、その新規分光イメージング手法には電子エネルギー損失分光の信号をサブナノ秒の時間分解能で検出することが要求されるため、シンチレータを含む電子線検出器の開発が必要である。2022年度は、この要求に耐える高速シンチレーションを示す材料を見つけることもでき、電子エネルギー損失分光用の高速電子線検出器並びにカソードルミネセンスと融合した新規分光イメージング開発の目途がたったと言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
電子状態と光学状態の両方の情報について切り分けて抽出する運動量分解型の電子エネルギー損失分光の開発や、トポロジカルプラズモン導波路の光スピン整流性を実証する実験のための試料作製など、おおむね当初の予定どおりに進行している。また、電子エネルギー損失分光とカソードルミネセンスとを融合させた新規分光イメージング手法の開発に着手するなど、当初計画以上に発展している事項もある。一方で、電子エネルギー損失分光を活用したオペランド計測によるデバイス駆動中の電子状態及び光学状態の変化を検出する実験については遅れており、2023年度以降、これを重点的に進めることで遅れを取り戻す必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
要素技術の開発と試料作製はおおむね順調に進行しており、主な事項については当初計画どおりに進める。新規分光イメージング手法の開発といった新展開によって、当初計画以上の成果が得られる可能性もあり、これも精力的に進めるが、当初計画の進行の妨げにならないように留意する。
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[Presentation] Electoron beam induced sub-nanosecond luminescence from Lead-Halide Perovskites revealed by Hanbury-Brown Twiss interferometry2022
Author(s)
Sho Nekita, Sotatsu Yanagimoto, Takumi Sannomiya, Keiichirou Akiba, Masato Takiguchi, Hisashi Sumikura, Itsuki Takagi, Kazutaka G Nakamura, SenPo Yip, You Meng, Johnny C Ho, Tetsuya Okuyama, Mitsuhiro Murayama, Hikaru Saito
Organizer
eBEAM School on Nano-optics with Free Electrons 2022
Int'l Joint Research
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