電子線タイコグラフィーにおける多重散乱の効果を含めた位相再生法の開発

电子束叠层成像中包含多重散射效应的相位恢复方法的发展

• 批准号: 21K04890
• 负责人: 三石 和貴
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04890/
• 关键词: 電子線タイコグラフィー; 位相回復; 電子顕微鏡; 4DSTEM

本研究提案では再生方法の一つであるPIE(Ptychograhical Iterative Engine)を用いた位相再生において、物体が薄い多層から構成されるとして計算することで多重散乱の影響を取り込んだ位相再生方法を行い、多重散乱の影響が無視できない一般の試料でのタイコグラフィーによる位相再生の正当性を担保するとともに、通常のタイコグラフィー再生の適用範囲を明らかにすることを目的として研究を進める。今年度は昨年度から開発しているPIEのコードのMultislice再生の開発と多波動力学計算による厚い試料からの回折のシミュレーションデータからの位相回復のテストを実施し、実験データ取得の際の位相再生に必要な倍率、カメラ長、スキャン刻み、取得デフォーカスの組み合わせを検討した。PIEではプローブの照射範囲の重なりを位相再生の繰り返し計算の際の拘束条件として使用するため、回折図形を逆フーリエ変換して得られる実空間の範囲にプローブが収まっている必要がある。実験で用いるピクセル型高速STEM検出器のピクセル数とカメラ長はあまり変更の自由度が無いため、再生可能な倍率とデフォーカスのコンビネーションによって可能な組み合わせを決定した。　また、関連する成果として、開発を進めているタイコグラフィーのコード群の一部を使用し、ゼオライト触媒から得られた4次元データに対して、タイコグラフィーの位相再生法の一つであるWigner Distribution Deconvolution（WDD）法を用いて位相再生を行う事で、少ない電子線照射量で位相再生することが出来、これまで直接観察することが難しかった添加金属の直接観察に成功し論文に発表した他、4次元データを連続的に取得することで、位置毎の回折図形の時間変化を観察する手法を提案し、論文に発表した。

This research proposal PIE (Ptychographical Iterative Engine) Phase Regeneration Method for Phase Regeneration The general purpose of regeneration This year, the development of multi-tissue regeneration of PIE and multi-ratio mechanical calculation were developed in the middle of the year. The necessary magnification, length, space and time for phase recovery were discussed in the calculation of thick sample, thick sample and multi-ratio mechanical calculation. PIE is the most important element in the calculation of the radiation range and the phase regeneration. In order to determine the number of possible combinations, and the number of possible combinations, the number of possible combinations, and the number of possible combinations, the number of possible combinations, and the number of possible combinations of possible combinations, the number of possible combinations, and the number of possible combinations, the number of possible combinations. The phase regeneration method of Wigner Distribution Deconvolution (WDD) method is used to generate phase regeneration, and the electron radiation exposure is reduced. The direct observation of the metal addition is difficult to achieve. The method of observation of the time variation of the position of the metal addition is proposed.

项目成果

デフォーカスを活用した電子線効率の高いタイコグラフィー法の開発

利用散焦开发高电子束效率的叠印法

• 发表时间: 2022
• 作者: 中澤克昭;三石和貴;佐川隆介
• 通讯作者: 佐川隆介

Development of temporal series 4D-STEM and application to relaxation time measurement

时间序列4D-STEM的开发及其在弛豫时间测量中的应用

• DOI: 10.1093/jmicro/dfad006
• 发表时间: 2023
• 期刊: Microscopy
• 影响因子: 1.8
• 作者: Nakazawa Katsuaki;Mitsuishi Kazutaka
• 通讯作者: Mitsuishi Kazutaka

Direct observation of Cu in high silica chabazite zeolite by electron ptychography

电子叠层照相法直接观察高硅菱沸石中的Cu

• 发表时间: 2023
• 作者: Kazutaka Mitsuishi;Katsuaki Nakazawa;Ryusuke Sagawa;Masahiko Shimizu;Hajime Matsumoto;Hisashi Shima & Takahiko Takewaki
• 通讯作者: Hisashi Shima & Takahiko Takewaki

電子線タイコグラフィーによるゼオライト中の銅原子の直接観察

电子束叠层法直接观察沸石中的铜原子

• 发表时间: 2023
• 作者: 三石和貴;中澤克昭;佐川隆亮;清水雅彦;松本 創;嶋 寿;武脇隆彦
• 通讯作者: 武脇隆彦

電子線タイコグラフィーによる環境関連材料の観察

使用电子束叠层成像技术观察环境相关材料

• 发表时间: 2022
• 作者: 三石 和貴;中澤 克昭;佐川隆亮
• 通讯作者: 佐川隆亮