楔形単結晶の電子線回折強度精密測定による電子非弾性散乱過程の定量的解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12740234
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 西尾 弘司 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (10252545)
• Keywords: 動力学的電子回折 / 複素ポテンシャル / 温度因子 / 等厚干渉縞強度

Research Abstract

初年度に製作し観察に用いた電子顕微鏡用試料ホルダーの単結晶保持専用試料支持部の改良を行い電子顕微鏡観察時の試料ドリフトの更なる軽減を図った。初年度に実現された電子顕微鏡の光学調整用薄膜組み込み機構と併せて、試料の電子線照射損傷を最小限に抑えた測定が可能となり、良質の測定データを得ることができた。また初年度に導入されたイメージングプレート(IP)システム用イメージバッファーおよび初年度から引き続いての周辺ソフトウェア整備により、IPシステムによる測定効率・解析効率の飛躍的向上が果たされた。
このような実験環境の下初年度に引続き、各種単結晶試料の電子線回折像、回折コントラスト像、高分解能像をIPを用いて定量的に測定した。測定には現有の高分解能電子顕微鏡に加え、エネルギーフィルターを備えた高分解能電子顕微鏡も用いた。エネルギーフィルターの使用により、弾性散乱電子、非弾性散乱電子を選択的に結像させることができ、非弾性散乱過程の定量的解析に欠かせない基礎データを得ることができた。こうして得た実験データに画像処理を施し、SiおよびMgOについてはそれぞれ[100]Siおよび[1-10]MgOの定量的電子顕微鏡像強度標準データとしての抽出整備を完了した。続いて実験データの定量的解析により、動力学的回折理論に基づく計算機シミュレーションの妥当性を確認し、さらに、結晶の複素ポテンシャル、Siについてはその温度因子、またMgOについてはそのイオン性を明らかにした。
これらの成果を学術雑誌に発表するとともに、抽出整備したデータそのものについても定量的電子顕微鏡像強度標準データとして順次インターネット(http://atomic.dj.kit.ac.jp/〜knishio/)上で公開し、広く国内外から参照可能としている。

Research Products

• [Publications] Koji Nishio, Toshiyuki Isshiki, Makoto Shiojiri: "Quantitative intensity measurement of equal thickness fringes in Si and MgO crystal images with an energy-filtering transmission electron microscope using an imaging plate"Journal of Electron Microscopy. 49. 607-619 (2000)