高エネルギー分解能ナノスケール軟X線発光分光系の試作研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13554010
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 寺内 正己 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30192652)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 晃 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (50292280) ; 津田 健治 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (00241274)
• Keywords: 軟X線分光 / 電子顕微鏡 / 価電子状態密度分布

Research Abstract

「ナノスケール分光法」の有効性を先端機能材料等の局所電磁状態解析法へと展開させることを目的とし、本年度は以下の研究を行った。
1.13年度に作製した回折格子I(250eV以上の高エネルギー領域で、従来の5倍以上の回折効率を有する)の分解能テストを行い、従来の市販品との比較を行った。その結果、本研究課題で制作した回折格子は、従来品よりもノイズが少ないことがわかり、測定のS/Nの向上がはかれ、研究目的の達成のために、この高精度の回折格子を用いる必要性が明確となった。
2.市販の試料ホルダーでは異方性測定がおこなえないため、専用の試料ホルダーを設計し、附属の工場で作製した。このホルダーを用い、異方性物質である六法晶BN、グラファイトのスペクトルの角度依存性測定に成功した。
3.分光可能なエネルギー領域が400-1200eV程度の斜入射平面結像型回折格子II型の設計を専門家との強力の下に行った。回折格子から検出器までの距離を約2倍ととることで、従来の市販品よりも約2倍の高いエネルギー分解能が実現できる。デザインを完成させた。そして、このデザインに基づき、回折格子を製作した。
4.本年度製作した回折格子IIと前年度作製した回折格子Iを併用するためには、新たに分光器本体の設計・製作する必要があるため、新たに分光器の開発も行った。製作した分光器に、回折格子Iと回折格子IIを装着し、テスト実験を行った結果、設計どおりのエネルギー範囲がカバーできることを確認した。

Research Products

• [Publications] M.Terauchi: "Development of A High Energy-resolution Soft-X-ray Spectrometer for A Transmission Electron Microscope"Microscopy and Microanalysis. 8・suppl 2. 622-623 (2002)
• [Publications] S.-K.Hong: "Control of crystal polarity in a wurtzite crystal : Zn0 films grown by plasma-assisted molecular-beam epitaxy on GaN"Phys. Rev. B. 65. 115331-1-115331-10 (2002)
• [Publications] A.Ohtake: "Strain-induced surface segregation in In0.5Ga0.5As/GaAs heteroepitaxy"Applied Physics Letters. 80・21. 3931-3933 (2002)
• [Publications] 寺内正己: "EELSで何が分かるのか?"日本結晶学会誌. 44・5. 277-283 (2002)
• [Publications] 寺内正己: "EELSを用いた電子構造解析"日本結晶学会誌. 44・6. 347-354 (2002)
• [Publications] M.Tanaka: "Convergent-Beam Electron Diffraction IV"JEOL. 352 (2002)