量子現象観測技術研究チーム
研究概要
当チームは、ナノ磁性体や超伝導体などにおける様々な量子現象の研究を行う。それには、微細領域で電場磁場などのコントロール下において、直接観測する技術の開発が必要不可欠である。このため、世界最高輝度の電子線開発技術を根幹に据え、試料の極低温冷却技術、印加磁場制御技術、電場制御技術などを複合的に用いることにより、量子現象を可視化するための種々の計測手法の開発を行なっている。具体的には、高輝度電子線の高い干渉性を利用した電子波干渉計測技術(電子線ホログラフィー、ローレンツ顕微鏡法など)を駆使し、局所的電磁場の観察や、極微位相差像観察などの実現を目指している。それにより、スピントロニクス現象(巨大スピン蓄積やトポロジカル磁性体等)や高温超伝導体のボルテックス等の様々な量子現象の研究を行う。
最近の研究成果

- 図1 軌道角運動量を持つ電子ビームの実現
- 左:軌道角運動量を持つ電子ビームの生成。
右:実験配置と電子干渉パターン(ホログラム)。
- 図1
- Reproduced, with permission, from M. Uchida, A. Tonomura, Generation of electron beams carrying orbital angular momentuam, Nature 2010, 464, 737. © (2012) Macmillan Publishers Ltd: Nature
主要論文
- M. Uchida, A. Tonomura, Generation of electron beams carrying orbital angular momentum, Nature 2010, 464, 737.
- W. X. Xia, et al. Investigation of magnetic structure and magnetization process of yttrium iron garnet film by Lorentz microscopy and electron holography, J. Appl. Phys. 2010, 108, 123919.
- H. Batelaan, A. Tonomura, The Aharonov-Bohm effects: Variations on a subtle theme, Phys. Today 2009, 62, 38.
- A. Tonomura, Development of electron phase microscopes, Nuclear Instrum. Methods in Physics Research A 2009, 601, 203.
- Y. Togawa, et al. Current-excited magnetization reversal under in-plane magnetic field in a nanoscaled ferromagnetic wire, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 012505.
- A. Tonomura, F. Nori, Disturbance without the force, Nature 2008, 452, 298.
- M. Uchida, et al. Topological spin textures in the helimagnet FeGe, Phys. Rev. B 2008, 77, 184402.
- A. Tonomura, Development of electron holography and its applications to fundamental problems in physics, Jpn. J. Appl. Phys. 2008, 47, 11.
- A. Tonomura, Quantum phenomena visualized by electron waves, Int. J. Modern Physics B 2007, 21, 5291.
- Y. Togawa, et al. Current-excited magnetization dynamics in narrow ferromagnetic wires, Jpn. J. Appl. Phys. 2006, 45, L683.
主要メンバー
| 主宰者 |
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| 朴 賢洵 |
Hyun Soon Park |
チームリーダー |
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| ポスドク |
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| 谷垣 俊明 |
Toshiaki Tanigaki |
協力研究員 |
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| 鈴木 喬博 |
Takahiro Suzuki |
特別研究員 |
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| 技術系アシスタント |
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| 会沢 真二 |
Shinji Aizawa |
テクニカルスタッフⅠ |
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