実測データを用いたドープ原子ホログラムの原子像再生理論の研究

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光電子ホログラフィーは物質中のドーパント(不純物)の原子配列を立体的に測定できる方法として、研究を進めている。ドーパントの立体原子配列測定は既存技術では測定が難しいため、物性物理学に新しい知見をもたらす。ドーパントから放出された内殻光電子の放出角度分布がドーパントの周囲の原子配列が記録されたホログラムとなる。ホログラムであるため、基本的には初期情報を必要とせず、立体原子配列を再構成できるが、実データに適用するには様々な困難がある。本研究の主目的は立体原子配列を再構成するまでのデータ処理やアルゴリズムの開発である。そのために、様々な物質の光電子ホログラムを実測する。インターカレーションした層状半導体などを中心に、できるだけ多様な物質を測定する。このデータを利用して理論開発を進める。開発した理論は私が開発しているソフトウエアプラットフォーム3D-AIR-IMAGEに実装してインターネットを通じて広く公開する。また、開発された理論を用いて、インターカレーションによる層状物質の構造変化を明らかにしていく。研究実施計画では、上記の目的のために、R2-R4の期間に層状半導体にインターカラントを蒸着するための、蒸着チャンバーの整備を進め、蒸着によるインターカレーションした層状半導体試料を作成する。全研究期間において、この試料に加え、様々な物質について光電子ホログラムの測定を行う。実測されたホログラムを使用して、データ処理プロセスの研究開発を進めていく。