2018 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of an innovative beam control technology by operating upon electoron beam wavefunctions
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26287066
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| Research Institution | Saitama Institute of Technology |
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Principal Investigator |
内田 正哉 埼玉工業大学, 付置研究所, 教授 (80462662)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 晃 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50292280)
下条 雅幸 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00242313)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 粒子線 / 量子ビーム / 電子ビーム / 軌道角運動量 / 波動関数 / 位相 / ボルテックス（特異点） / 回折格子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、軌道角運動量をもつ電子ビームの研究を発展させ、新しい伝播モードをもつ電子ビームの生成を、電子ビームの波動関数（位相およびスピン）を操作することにより行なうことを目的に研究を遂行している。平成30年度の主な成果は、以下の通りである。
研究の進展により、電子ビームの軌道角運動量の新しい検出方法、検出器の開発が必要かつ重要なキーであることが分かってきた。このため、当初の研究計画にはなかった電子ビームの軌道角運動量検出器の開発を行った。今回開発した軌道角運動量検出器は、１次元フォーク型回折格子を２次元に拡張した「ダンマン渦回折格子」をベースにしたものである。「ダンマン渦回折格子」は回折次数によらず、回折強度が等しくなるように設計した特殊な回折格子である。設計の「ダンマン渦回折格子」は－10h～＋10hの各軌道角運動量成分の同時取得を可能とする。「ダンマン渦回折格子」の作製は集束イオンビーム装置を用いて行い、透過型電子顕微鏡に搭載、検出器の評価を行った。スパイラルゾーンプレートおよび磁性針によって生成した軌道角運動量をもつ電子ビームに対し、「ダンマン渦回折格子」を用いて軌道角運動量（分散スペクトル）の測定に成功した。理論的解析、シミュレーションも含め詳細な検討を行い、論文として纏め投稿中である。また、軌道角運動量をもちいたイメージング法の開発を目指し、角度フーリエ変換に基づく方法の理論的検討も行った。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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