内殻励起電子の局在性の実証とエネルギー選択電子顕微鏡の新利用法の開発

内壳层激发电子局域化演示及能量选择电子显微镜新用途的开发

• 批准号: 08650012
• 负责人: 遠藤 久満
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650012/
• 关键词: 内殻励起電子; 非弾性散乱; 局在性; 高分解能電顕像; 元素分布図

これまで100eV前後の低エネルギー損失の内殻励起電子には原子サイズの局在性はないと考えられていた。しかし、非弾性散乱電子の局在性はその散乱波の横方向の広がりによってのみ決定されるものである。そこで本研究においては、低エネルギー損失をした内殻励起電子でも原子サイズの局在性をもつことを検証すると共に、この電子を用いることによって通常の高分解能電子顕微鏡像に近い高い解像度をもつ元素分布像を得る手法の開発を目的として研究を実施した。まず,水素様原子モデルに光学的ポテンシャルフィッテイング補正を加える方法で,内殻励起損失電子の散乱断面積を求めるプログラムを作製し,更にこれによって求められた値を,電子回折動力学理論と部分的干渉性を考慮した結像理論に適用し,所要のエネルギー損失を起こした内殻励起電子による高分解能電子顕微鏡像コントラストを求める計算機プログラムを開発した。また,非弾性散乱電子だけによる高分解能電子顕微鏡観察像のランダム量子ノイズを除去するためにウェーブレット変換法を用いた新しい画像処理法を開発した。ついで,グラファイト単結晶薄膜上にアルミニウム,金等の原子群をのせた試料を作製し、弾性散乱電子による電子顕微鏡観察及び,エネルギー選択電子顕微鏡像観察を行った。最後に,内殻励起損失電子による像を今回開発されたプログラムを用いてシミュレーション・解析した結果,内殻励起損失電子は直径約0.2nm程度の範囲にのみ広がることがわかった。これにより,これまでは5-10nm程度の広がりを持つため,原子レベルの解像は不可能と考えられていた低エネルギー損失の内殻励起損損失電子においても,弾性散乱電子によるときと同様,原子レベルの解像度をもつ高分解能像の観察が保証されることを示せたことは大変大きな収穫であった。

The low energy loss of the inner shell excited electrons before and after 100eV In the case of non-uniform scattered electrons, the horizontal direction of scattered waves is determined. This study aims to develop a method for obtaining elemental distribution images by using electron micro-images with high resolution and high resolution. In addition, the method of correcting the scattering of electrons due to the excitation loss of the inner shell is also used to calculate the scattering area of electrons due to the excitation loss of the inner shell. All the necessary losses are caused by the internal shell excitation electron, and the high resolution electron micro-mirror is developed by the computer. A new method of image processing was developed for the removal of non-dispersive electrons from the electron microscope. In the middle of the film, the atomic group of gold and other atoms on the crystal film is detected by electron microscope and electron microscope. Finally, the inner shell excitation loss electron image is developed. The analysis results show that the inner shell excitation loss electron diameter is about 0.2 nm. The resolution of atomic particles is 5-10nm and the resolution of atomic particles is 5-10nm. The resolution of atomic particles is impossible. The resolution of atomic particles is 5 - 10 nm. The resolution of atomic particles is 5 - 10 nm. The resolution of atomic particles is 5 - 10 nm. The resolution of atomic particles is 5 - 10 nm.

项目成果

遠藤,熊尾: "低エネルギー損失内殻励起電子の局在性" 日本物理学会1996年秋の分科会講演予稿集. 2. 646 (1996)

Endo, Kumao：“低能量损失内层激发电子的局域化”日本物理学会 1996 年秋季小组委员会会议记录 2. 646 (1996)。

橋本,槙田,遠藤: "Characterization of thin film materials by 400kV electron microscope images and with an energy filter" Materials chemistry and physics. 46. 7-14 (1996)

Hashimoto、Makita、Endo：“通过 400kV 电子显微镜图像和能量滤波器表征薄膜材料”材料化学和物理 46. 7-14 (1996)。

唐仁原,遠藤,熊尾: "高分解能電子顕微鏡像のウェーヴレット解析" 日本物理学会第52回年会予稿集. 2(発表予定). (1997)

Tonihara、Endo、Kumao：“高分辨率电子显微镜图像的小波分析”日本物理学会第 52 届年会论文集 2（待提交）。