遠山慧子
東京大學 研究生院工學系研究科
綜合研究機構 特任助教
出生於神奈川縣。2023年東京大學研究生院工學系研究科博士課程畢業，獲得博士（工學）學位。同年起任現職，同時還是ERATO「柴田超原子解析度電子顯微鏡專案」研究員。
Q1. 讓您立志從事科研工作的契機是？
A1. 對日常生活中「物體」包含的科學原理感興趣
與自身愛好的攝影具有共通的魅力
日常生活中普遍存在的「物體」當中其實蘊藏着深奧的科學，這讓我印象深刻，於是走上了研究材料的道路。後來，在選擇研究室時，我提到自己的愛好是攝影，被教授建議說：「那麼，你一定會喜歡我們這裏的研究」。這就是我與目前的專業研究方向——電子顯微鏡相遇的那一刻。
與透過可見光照射目標物體進行等比增大的光學顯微鏡不同，電子顯微鏡顧名思義，使用的是電子束來進行觀察。其中，掃描穿透電子顯微術（STEM）可以進行0.1奈米（一奈米爲十億分之一米）級的非常細微的觀察。透過詳細確定條件，逐漸看到以往無法看到的東西，這種魅力與使用光學相機拍攝具有相通之處，使我越來越傾心於STEM的研究。
Q2. 您正在用STEM進行哪些研究？
A2. 測量材料界面的電場和磁場
分析結構内的局部應變
「ERATO（戰略性創造研究推進事業）柴田專案」正在開發使用STEM來高解析度觀察材料内部的局部電磁場的方法。目前，爲改善材料的性能，正在嘗試控制奈米級別或更小級別的電磁場和電荷分布。但是，要測量如此微小的區域非常困難，迄今爲止只進行過從更大區域的平均資訊類推的方法。如果能在奈米或更小尺度上測量界面局部的電磁場和電荷以及原子結構，將有望推進半導體元件等的製造。
用MARS進行電磁場觀察的實驗情景。細微調整對於在原子水平上觀察物質是不可或缺的。
最近，我在利用原子解析度的無磁場電子顯微鏡（MARS），實施了對存在於氮化鎵系半導體異質接面界面處的二維電子氣的直接觀察和量化。二維電子氣是半導體元件的重要要素，但受樣品内部存在的應變的影響很大，使得利用STEM進行局部觀察變得非常困難。爲此，我們開發了一種可有效減量應變影響的方法並進行了解析。使用新方法觀察從未見過的東西的程序充滿了困難。但是，能夠製造出直接觀察以前只能透過理論計算和間接測量才能知道的二維電子氣分佈的「眼睛」，不僅可以爲電子顯微鏡的開發和製造業的隊形變換做出貢獻，對自己也是一種極大的鼓舞。
Q3. 您今後的科研目標和對後輩的鼓勵有哪些？
A3. 希望發現新的物理可用能現象
享受自己進行的研究的樂趣
在人類歷史上，望遠鏡和顯微鏡的發明極大地促進了科學技術的隊形變換。能夠觀察以前無法看到的事物極大地擴展了人類世界。今後，我將與顯微鏡製造商和設備開發工程師合作，更加努力投入研發工作，捕捉前所未見的電磁場結構，並嘗試發現新的物理可用能現象。
孩子出生之後，現在無論是在個人生活還是工作中，我都開始有意識地利用碎片時間收集資訊並不斷試錯。剛開始做研究時，可能會因爲目的意識曖昧而感到苦惱，但現在自己主動推進並產出的研究與在此之前以被動爲主的學習相比，具有完全不同級別的樂趣。希望每個學生都能汲取每一次成功和失敗，並享受自己獨一無二的研究。（TEXT：橫井Manami）
紀念女兒出生6個月時拍攝的全家福。每天都驚訝於她的成長速度並與家人分享着喜悅。
原文：JSTnews 2024年3月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
