IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2017/02/26

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    矢代航 Wataru YASHIRO
    准教授 Associate Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    計測研究部門・量子ビーム計測研究分野
    Quantum Beam Measurements, Division of Measurements
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    X線光学
    位相計測
    構造解析
    微細加工
    X-ray optics
    Phase measurement
    Structure analysis
    Microfabrication
研究テーマ
Research Subject
X線・中性子の位相計測を利用した新規計測手法の開発
Development of new methods using phases of X-rays and neutrons

研究の背景 Background

X線・中性子に代表される量子ビームは、物質内部の情報を可視化するツールとして広く用いられてきた。近年、X線・中性子の位相の情報を積極的に利用することで、これまで不可能であった高度化(高感度化、多次元化など)が実現されつつあり、物質科学、生物学、医学分野等多くの研究分野で注目を集めている。

Quantum beams represented by X-rays and neutrons have been widely used to visualize internal structures in materials. Recently, advanced techniques (for example, with high sensitivities and multidimensionalities) using phases of X-rays and neutrons have been developed and attracted increasing attentions in many fields including engineering, material, biological, and medical sciences.

研究の目標 Outcome

X線・中性子の位相計測を利用したイメージング法(顕微法を含む)、構造解析法の開発を行っている。特に、量子ビーム光学分野における物理現象の理論的・実験的理解を通した、オリジナリティの高い計測方法の開発に重点を置いている。また、新材料を利用した新しい量子ビーム光学素子の設計・開発にも着手しており、これらの研究を通して、これまで実現できなかった高度な情報描出、延いては新規サイエンス・テクノロジーの開拓を目指している。

We are developing unprecedented advanced imaging and structure-analysis methods (including microscopies) using phases of X-rays and neutrons. Our research includes theoretical and experimental understandings of physical phenomena, designs and fabrications of new X-ray and neutron optics, and explorations of new scientific seeds through the applications of the developed methods.

研究図Research Figure

Fig.1. Modulation of the intensity of CTR scattering caused by a Bragg reflection, from which it has been revealed that there are long-range and small strain fields beneath SiO2/Si interfaces. Fig.2. X-ray phase-difference microscopy using a single phase grating, making it possible to realize quantitative X-ray imaging with a high sensitivity and a high spatial resolution. Fig.3. Ultra-small-angle X-ray scattering (USAXS) imaging (tomography), in which quantitative structure analysis of unresolvable microstructures can be realized for each pixel (voxel).

文献 / Publications

Appl. Phys. Exp. 7, (2014) 032501. Phys. Rev. B 84, (2011) 094106. Opt. Express 18, (2010),16890. Phys. Rev. A 82, (2010) 043822. Phys. Rev. Lett. 103, (2009) 180801. J. Opt. Soc. Am. A 25, (2008) 2025. Surf. Sci. 550, (2004) 93. Phys. Rev. B 72, (2005) 121407. Surf. Sci. 490, (2001) 394.

研究者HP