イベント
第159回先端計測オープンセミナー
超高速時間分解電子顕微の材料科学への応用
下志万貴博 理化学研究所創発物性科学研究センター
2021年9月6日 (月) 16:00~17:15
会場/Venue：
オンライン（Zoom）
Online (Zoom)
Online (Zoom)
Meeting URL
https://us02web.zoom.us/j/83217089489?pwd=V2doU0d5b2V2b2JQVUdzSjU0NnhVdz09
ミーティングID: 832 1708 9489
パスコード: 251127
ミーティングID: 832 1708 9489
パスコード: 251127
講演者/Speaker：
理化学研究所 創発物性科学研究センター
下志万貴博研究員
Affiliation: RIKEN CEMS
Position: Research Scientist
Name: Takahiro Shimojima
下志万貴博研究員
Affiliation: RIKEN CEMS
Position: Research Scientist
Name: Takahiro Shimojima
表題/Title：
超高速時間分解電子顕微の材料科学への応用
Application of ultrafast transmission electron microscopy to material science
Application of ultrafast transmission electron microscopy to material science
講演要旨：
概要：
我々は、透過電子顕微鏡に超短パルスレーザーを組み合わせた超高速時間分解電子顕微鏡を用いて、ピコ秒からナノ秒の時間領域におけるナノ材料の外場応答に関する研究を行っている。これまで、光による磁気スキルミオンの駆動[1]や、コヒーレント音響フォノンの生成・伝搬[2]の可視化に成功した。最近では、ピコ秒・ナノメートルの精度で固体中の磁化、分極電場、結晶構造をマルチモーダルに可視化する新手法「5次元走査型透過電子顕微鏡法（5D-STEM）」を開発した。本講演では、超高速時間分解電子顕微鏡が材料科学に応用できる可能性を示し、今後の展望について議論したい。
[1] T. Shimojima et al., Science Advances 7, eabg1322 (2021).
[2] A. Nakamura, T. Shimojima et al., Nano Letters 20, 4932 (2020).
Abstract:
We constructed ultrafast transmission electron microscope (UTEM) at RIKEN, which consists of TEM and pulsed laser system, to study the nanomaterials in response to external stimuli raging from picosecond to nanosecond regime. I introduce our results on photo-induced creation/annihilation of magnetic skyrmions
[1] and generation/propagation of coherent acoustic phonons[2]. We recently developed an original technique “five-dimensional scanning TEM (5D-STEM)” which enables us to map out the magnetization vector, polarization electric field and lattice information in solids with nanometer-picosecond resolution. In this talk, I will indicate possible applications of this technique to material science, and discuss its brighter prospects.
[1] T. Shimojima et al., Science Advances 7, eabg1322 (2021).
[2] A. Nakamura, T. Shimojima et al., Nano Letters 20, 4932 (2020).
我々は、透過電子顕微鏡に超短パルスレーザーを組み合わせた超高速時間分解電子顕微鏡を用いて、ピコ秒からナノ秒の時間領域におけるナノ材料の外場応答に関する研究を行っている。これまで、光による磁気スキルミオンの駆動[1]や、コヒーレント音響フォノンの生成・伝搬[2]の可視化に成功した。最近では、ピコ秒・ナノメートルの精度で固体中の磁化、分極電場、結晶構造をマルチモーダルに可視化する新手法「5次元走査型透過電子顕微鏡法（5D-STEM）」を開発した。本講演では、超高速時間分解電子顕微鏡が材料科学に応用できる可能性を示し、今後の展望について議論したい。
[1] T. Shimojima et al., Science Advances 7, eabg1322 (2021).
[2] A. Nakamura, T. Shimojima et al., Nano Letters 20, 4932 (2020).
Abstract:
We constructed ultrafast transmission electron microscope (UTEM) at RIKEN, which consists of TEM and pulsed laser system, to study the nanomaterials in response to external stimuli raging from picosecond to nanosecond regime. I introduce our results on photo-induced creation/annihilation of magnetic skyrmions
[1] and generation/propagation of coherent acoustic phonons[2]. We recently developed an original technique “five-dimensional scanning TEM (5D-STEM)” which enables us to map out the magnetization vector, polarization electric field and lattice information in solids with nanometer-picosecond resolution. In this talk, I will indicate possible applications of this technique to material science, and discuss its brighter prospects.
[1] T. Shimojima et al., Science Advances 7, eabg1322 (2021).
[2] A. Nakamura, T. Shimojima et al., Nano Letters 20, 4932 (2020).