日立、世界最高級分解能43pmの原子分解能・ホログラフィー電子顕微鏡を開発
マイナビニュース　日野雄太　 [2015/02/19]

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「原子分解能・ホログラフィー電子顕微鏡装置」の概観
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GaN結晶の観察例
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　日立製作所は2月18日、最先端研究開発支援プログラム「原子分解能・ホログラフィー電子顕微鏡の開発とその応用」において、1.2MVの加速電圧を備えた「原子分解能・ホログラフィー電子顕微鏡」を開発し、世界最高の分解能(点分解能)となる43pm(ピコメートル)を達成したと発表した。

詳細は、米国科学誌「Applied Physics Letters」のオンライン版に掲載された。

　同社は、2010年3月から国家プロジェクト「最先端研究開発支援プログラム」の助成を受け、原子レベルでの電磁場観察を可能とする「原子分解能・ホログラフィー電子顕微鏡」の開発を行ってきた。同装置では分解能を最大限に向上させるために、加速電圧を1.2MVとすることで、電子線の波長を短くし、さらに球面収差補正器の搭載をはじめとする数々の技術開発を行ったという。

　具体的には、光学顕微鏡では凸レンズと凹レンズを組み合わせて球面収差を補正し、焦点ぼけをなくした上で、試料構造の拡大像を観察するが、電子レンズを用いる電子顕微鏡では、これまで凹レンズの機能を出すことができなかったため、長い間、球面収差により分解能の向上が阻まれてきた。近年、この球面収差を補正する装置の開発が進められてきたが、球面収差補正器の性能を引き出すには、搭載される電子顕微鏡本体に高い安定性が求められるため、大型の超高圧電子顕微鏡には搭載できなかった。今回、1.2MVのエネルギーのばらつきを抑えた電子ビームや高安定電界放出電子銃などの実現により、電子顕微鏡装置全般において安定性を大幅に高め、超高圧電子顕微鏡に球面収差補正器の搭載を可能にした。

続く

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