透過電子顕微鏡による電磁場その場観察の高度化

使用透射电子显微镜对电磁场进行先进的原位观察

基本信息

批准号：
21H04608
负责人：
赤瀬善太郎
金额：
$ 36.86万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、透過電子顕微鏡を用いた材料・デバイスの電磁場評価は大きな進展がみられるが、外部磁場の変化に伴う磁区構造変化の観察に関してはまだ発展の余地がある。研究代表者はこの分野でローレンツ顕微鏡法をベースとした独自の観察手法を開発し、材料評価に展開している。本研究では近年透過電子顕微鏡の高分解能観察およびその場観察の分野にて技術的ブレイクスルーを起こしている高性能CMOSカメラを導入することで、研究代表者が開発した磁区構造変化のその場観察手法で得られるデータの質の大幅な改善を図るとともに、画像処理法を駆使したデータ解析の周辺技術を開発し、先端軟磁性材料の機能解明・性能評価に展開することを目的としている。2022年度の研究計画として(a)デジタルデータの解析方法の開発、(b)CMOSカメラを活用した電磁場解析法の模索、(c)実用材料の解析を挙げていた。2022年度からCMOSカメラを搭載した装置を実際に運用し、(a)(b)に関するノウハウを蓄積しつつ、(c)の実用材料の解析を進めた。特に(c)に関して、学会での成果発表後に複数の問い合わせがあり、多種の実用材料を解析する機会を得た。そのうちのいくつかは共同研究へと発展している。また、(a)(b)に関しても、連続ローレンツ顕微鏡像の強度輸送方程式法への展開や、CMOSカメラの高速データ取得特性と電子線ホログラフィーを組み合わせる手法に関して、データが得られてきており、次年度も手法改良の研究を継続する方針である。

近年来，使用透射电子显微镜评估材料和设备的电磁场的进展取得了重大进展，但是由于外部磁场的变化，观察域结构变化的发展仍然存在。在这一领域，研究人员开发了一种基于洛伦兹显微镜的独特观察方法，并正在开发用于材料评估的观测方法。 This research aims to introduce a high-performance CMOS camera, which has recently undergone a technical breakthrough in the field of high-resolution observation and in-situ observation of transmission electron microscopes, to significantly improve the quality of data obtained through the in-situ observation method of magnetic domain structure changes developed by the principal investigator, as well as to develop peripheral technology for data analysis using image processing methods, and to develop functions and evaluation of performance高级软磁料。 2022财政年度的研究计划包括（a）使用CMOS摄像机的电磁现场分析方法的开发，（b）搜索电磁现场分析方法，以及（c）实用材料的分析。从2022财年开始，我们实际上已经操作了配备CMOS摄像头的设备，并在分析（c）中分析实用材料时积累了有关（a）和（b）的专有技术。特别是，关于（c），我们在会议上提出结果后收到了多次查询，并且我们有机会分析了各种实用材料。其中一些已演变为协作研究。此外，关于（a）和（b），已经获得了有关将连续的洛伦兹显微镜图像开发到强度传输方程方法中的数据，以及将CMOS摄像机的高速数据采集特征与电子束全图相结合的方法，我们计划在下一年中继续研究改进方法。