1998 Fiscal Year Annual Research Report
実時間電子線微分干渉顕微鏡法の開発と磁性材料への応用
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09555021
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
丹司 敬義 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (90125609)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富田 正弘 (株)日立製作所, 計測器事業部, 主任技師
平山 司 (財)ファインセラミックスセンター, 主幹主任研究員
木村 啓子 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助手 (60262862)
花井 孝明 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (00156366)
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| Keywords | 電子線ホログラフィ / 微分干渉法 / 微分顕微鏡法 / 電子線台形プリズム / 実時間位相計測 |
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| Research Abstract |
本研究は、高精度かつ高空間分解能な位相計測法である電子線ホログラフィの特長を生かしつつ、その応用上の制約の一つ、「参照波として、平面波が不可欠である」という点を克服するため、本研究者等が考案した「電子線台形プリズムを用いた微分干渉法」の精度をより向上させ、かつ、30分の1秒の時間分解能で連続観察できるシステムを構築することを目的としている。
前年度には、弱位相物体に対し感度が低いという微分干渉法の弱点を補うのに、2つの再生波動関数間の数値演算により、位相の微分像を直接求める微分顕微鏡法が有効であることを示した。本年度には、磁性薄膜内の磁化ベクトルや、単磁区微粒子から漏洩している磁界の磁束密度を2次元微分により直接観察できることを示した。ただし計測制度を高めるためには、x,yそれぞれの方向での微分結果の直流成分を正確に一致させる必要があることもわかった。また、この直接微分顕微鏡像を求める方法の弱点として、感度の高さから、プリズムによるフレネル回折が、非常に強いコントラストとなって現れるが、試料の入っていない真空領域でのホログラム(ブランクホログラム)を用いることにより、フレネル回折によるコントラストを、1/5程度に小さくてきることを昨年度に見いだした。本年度はこれを実際に適用して、高質の2次元微分像を得ることができた。また、プリズムでのフレネル回折も考慮した電子線ホログラムの完全なシミュレーションプログラムを完成し、微分法における回折効果、ブランクホログラムによる補正効果を正確にシミュレートすることができるようになった。
また、矩形波の交流をプリズムに印加することにより、連続観察が原則的に可能なことを示すことができた。ただこの場合にも、フレネル回折のコントラストを軽減すらことが重要であることが明らかになった。
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[Publications] T.Tanji: "Differential microscopy using an electron trapezoidal prism" Ultramicroscopy. 75・4. 197-202 (1999)
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[Publications] T.Hanai: "Characteristics and effectiveness of a foil lens for correction of spherical aberration in scanning transmission electron microscopy" Journal of Electron Microscopy. 47・3. 185-192 (1998)
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[Publications] T.Tanji: "Electron Differential Microscpy of Magnetic Thin Films." Electron Microscopy 1998. 1. 571-572 (1998)
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[Publications] T.Hanai: "Reduction of Spherical Aberration of a Transmission Electron Microscope by Means of a Foil Lens" Electron Microscopy 1998. 1. 83-84 (1998)
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[Publications] 平山 司: "「電子波干渉による電場・磁場の直視と材料科学への応用」" まてりあ. 37・6. 454-460 (1998)
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[Publications] T.tanji: "Observation of Magnetic Fine Structures by Electron Differential Microscopy" Materials Characterization. (発表予定). (1999)
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[Publications] T.Tanji: "Differential microscopy in off-axis transmission electron microscpy holograph" Scanning Microscopy. supl.11(発表予定). (1998)
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[Publications] T.Hanai: "Maximum entropy restoration of electron microscope images with random spatial distribution constraint" Scanning Microscopy. supl.11(発表予定). (1998)
