超高分解能ホログラフィ-電顕法による磁性材料の原子レベル微細構造と磁化機構の解明

利用超高分辨率全息电子显微镜阐明磁性材料的原子级精细结构和磁化机制

• 批准号: 01420039
• 负责人: 矢田 慶治
• 金额: $ 20.86万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01420039/
• 关键词: 電子線ホログラフィ-; 超高分解能電顕; 磁性薄膜; 磁化機構

高分解能電顕による結晶構造像と対応づけらた磁区や磁壁の詳細な観察は、磁化機構の解明に有力な手がかりを与える。これが可能な最も高い空間分解能が期待されるのは電子線ホログラフィ-である。電子線ホログラフィ-には基本的に干渉性の極めて高い電子源と、干渉を行わせるための電子線複プリズムを必要とする。本研究では、(1)200KV電顕の電子銃を高干渉性の電界放射電子銃に改造して0.1nmの超高分解能をもつホログラフィ-電顕を実現する。(2)デジタル画像処理により、電子レンズの収差による歪みを補正した結晶構造像と、試料の磁束分布を表す位相差顕微鏡像を同一のホログラムから再生できるシステムを作る。(3)このシステムを用いて種々の磁性薄膜について、微細構造と磁化機構との関連を研究することを目的とした。(1)の電界放射電子銃については、高輝度、長寿命の割に比較的真空度についての要求度のゆるいW(100)/ZrO電界放射陰極の開発と複プリズムの製作を行なった。繊維構造をつWシ-トを特定方位に切り出して所望の単結晶チップを得る当研究室で開発した方法をもとに実験を行い、(100)面からの強い安定した電界放射ビ-ムを得るこに成功した。200KV電顕は購入した状態では5×10^<-6>Torrの真空度であったので、タ-ボ分子ポンプを付加し、ベ-クなしで2×10^<-7>Torrまで改善した。ベ-キングを行えば、10^<-8>Torr台に入る筈で、近く、これに前述の電界放射陰極を取付ける。複プリズムの製作は予定通り進み、普通のLaB_6陰極を用いて、数10本の干渉縞は得られている。(2)のデジタル画像処理プログラムもほぼ完成し、ホログラムとそれからの再生像を電計機でシミュレ-トすることができるようになった。これについてはすでに論文に発表した。(3)の磁性薄膜の研究は時間が限られ、今後の継続課題として残された。

High resolution energy crystal structure image contrast magnetic region magnetic wall detailed observation magnetization mechanism resolution power The highest possible spatial resolution can be expected from the electron line. Electronic wiring is essential for the development of high density electronic sources and circuits. This paper presents the following results: (1) The electron emission from 200KV electron beam with high energy density and high decomposition energy of 0.1nm can be realized. (2)The phase difference correction of the crystal structure image, the phase difference of the magnetic beam distribution of the sample, and the phase difference micro-mirror image of the same crystal structure are performed in the image processing and the electron beam processing. (3)The purpose of this study is to investigate the relationship between magnetic thin films and microstructures. (1)The vacuum degree required for the development and recombination of W(100)/ZrO electron emission cathode shall be compared with that of high brightness and long life. When the laboratory was developed, the method was carried out in the middle of the (100) plane, and the strong stability of the electric field was obtained. 200KV power supply is in a state of vacuum of 5×10^<-6>Torr, and the molecular pressure is increased and improved<-7>. For example, if a cathode is emitted from a 10 Torr station, the cathode will be emitted from a 10 <-8>Torr station, and the cathode will be emitted from a 10 Torr station. The fabrication of the composite film is determined by the use of ordinary LaB_6 cathode, and the number of dry films obtained is 10. (2)The image processing of the image is completed, and the image is reproduced on the computer. This is the first time I've ever seen one. (3)The research of magnetic thin films is time-limited, and the future problems remain.

项目成果

Y.Kawamata,H.U.Nissen,C.Beeli,F.Hulliger and H.R.Ott: "Strained orthogonal twining texture in the high-Tc superconductor Ba_2HoCu_3O_<7-x>" Z.Phy.BーCondensed Matter. 72. 345-352 (1988)

Y.Kawamata、H.U.Nissen、C.Beeli、F.Hulliger 和 H.R.Ott：“高温超导体 Ba_2HoCu_3O_<7-x> 中的应变正交缠绕织构”Z.Phy.B-凝聚态物质。 (1988)

丹司敬義,矢田慶治: "高分解能電子線ホログラフィ-のシミュレ-ション" 応用物理. 59. 18-26 (1990)

Takayoshi Tanji、Keiji Yada：“高分辨率电子束全息术的模拟”应用物理 59. 18-26 (1990)。

T.Tanji,J.Ito and K.Yada: "Contrast Simulation of High Resolution Electron Holography on Surface Structeres" Ultramicroscopy. (1990)

T.Tanji、J.Ito 和 K.Yada：“表面结构上高分辨率电子全息术的对比模拟”超显微术。