Development of atomic-resolution magnetic field imaging electron microscopy and its application to interface characterization in magnetic materials

原子分辨率磁场成像电子显微镜的发展及其在磁性材料界面表征中的应用

• 批准号: 20H05659
• 负责人: 柴田 直哉
• 金额: $ 123.39万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-08-31 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05659/
• 关键词: 走査型透過電子顕微鏡; 電磁場; 界面; 磁性材料; 鉄鋼材料

本年度は、以下の研究成果を得た。①昨年度導入したTEM収差補正器を利用して、磁場フリー条件下でのローレンツ電子顕微鏡観察を可能にする光学系を構築した。その結果、磁場フリー条件において、磁性ダイナミクス観察が可能になった。また、ローレンツ電子顕微鏡観察中に外部から磁場を印加する機能も実装した。次に、磁場フリーローレンツ電子顕微鏡法を用いて、磁気スキルミオン形成のその場観察を実施した。その結果、無磁場条件ではらせん磁性構造が安定に形成されるが、垂直磁場を徐々に印加することで磁気スキルミオンが一気に生成し、強い磁場を印加すると消滅することを動的に観察することに成功した。また、逆向きの垂直磁場を印加するとスキルミオンの磁場が反転することも実験的に観察した。②磁場フリー電子顕微鏡におけるDPC STEM法を用いて、NdFeB磁石中の磁壁幅の精密計測に成功した。その結果、Nd組成が高い領域とNdがLaで置換された領域とで磁壁幅に明瞭な変化が生じることを直接観察から明らかにした。本結果は、磁壁幅の精密計測から局所磁気パラメーターの抽出が可能であることを示唆するものである。③バイクリスタルを用いた電磁鋼板の粒界原子構造解析を行い、これまでの粒界では報告の無い特異な粒界コア構造の形成を示唆する結果を得た。

The following "research results" have been awarded this year. 1. In the last year, the TEM differential device was used under the conditions of magnetic field and magnetic field. It is possible that the optical department may be affected by the computer microphone survey. The results, magnetic field conditions, magnetic field conditions, and magnetic field conditions may be affected. In the middle of the external magnetic field, the Inca machine is able to install the equipment. In the secondary and magnetic field, the electronic micrometer method is used to form a magnetic field monitoring system. The results show that the magnetic field conditions affect the formation of the magnetic stability system, the vertical magnetic field, the vertical magnetic field, the magnetic field, the magnetic field, the The vertical magnetic field, the Inca magnetic field, the magnetic field, the vertical magnetic field, the vertical magnetic field, the Inca magnetic field, the vertical magnetic field, the Inca magnetic field, the vertical magnetic field, the Inca magnetic field, the vertical magnetic field, the vertical magnetic field, the Inca magnetic field, the Inca magnetic field, the vertical magnetic field, the vertical magnetic field, the Inca magnetic field, the vertical magnetic field, the Inca magnetic field, the Inca magnetic field, the vertical magnetic field, the vertical magnetic field, the Inca magnetic field. (2) the precision calculation of the amplitude of magnetic wall in magnetic field and NdFeB magnet has been successfully applied to the precision calculation of magnetic wall amplitude by DPC STEM method. According to the results of the test, the Nd makes it clear that the amplitude of the magnetic wall of the high-level Nd system La system makes it clear that you can directly observe the performance of the system. In this paper, the precise calculation of the amplitude of the magnetic wall is used to determine the accuracy of the magnetic wall amplitude. 3. The electronic and magnetic plates are used to analyze the atoms in the grain boundary, and the report is free of special grain boundary to show that the results are satisfactory.

项目成果

Direct atomistic defect observations by depth sectioning and dynamic STEM

通过深度切片和动态 STEM 进行直接原子缺陷观察

• 发表时间: 2021
• 作者: R. Ishikawa;N. Shibata;Y. Ikuhara
• 通讯作者: Y. Ikuhara

Magnetic-field-free atomic resolution STEM for magnetic materials

用于磁性材料的无磁场原子分辨率 STEM

• 发表时间: 2022
• 作者: N. Shibata

igh resolution electric field mapping at crystal interfaces by tilt-scan averaged DPC STEM”

通过倾斜扫描平均 DPC STEM 在晶体界面处进行高分辨率电场测绘”

• 发表时间: 2022
• 作者: Satoko Toyama;Takehito Seki;Bin Feng;Yuichi Ikuhara;Naoya Shibata
• 通讯作者: Naoya Shibata

原子分解能磁場フリー電子顕微鏡(MARS)の開発と材料応用

原子分辨率无磁场电子显微镜（MARS）开发及材料应用

• 发表时间: 2023
• 作者: Ko Seongjae;Takenaka Norio;Kitada Atsushi;Yamada Atsuo;柴田 直哉
• 通讯作者: 柴田 直哉

深さ断層法による原子分解能3次元計測

使用深度断层扫描进行原子分辨率 3D 测量

• 发表时间: 2023
• 作者: 戸田広樹;兼賀量一;姫田雄一郎;坂田健;西林仁昭;石川 亮
• 通讯作者: 石川 亮