電子スピン共鳴顕微鏡

電子スピン共鳴顕微鏡（でんしスピンきょうめいけんびきょう、ESRM）とは電子スピン共鳴(ESR)により画像を得る顕微鏡。

概要 ESRはマイクロ波の周波数帯で放射線被曝や化学反応、活性酸素など酸化により生じる不対電子の分布を可視化する。ESR顕微鏡には探針の先端のような微少領域での電子スピン共鳴(ESR)信号を検出してこの領域を走査してラジカルなど不対電子の濃度分布画像を得る『走査型ESR顕微鏡』や、MRマイクロスコピーと同じ原理の勾配磁場を印加する方式やマイクロ波の照射位置を局所的に絞って試料を相対的に走査する『マイクロ波走査型ESR』等、複数の形式がある。

種類 走査型ESR顕微鏡 走査型プローブ顕微鏡の一種で探針の先端のような微小領域での電子スピン共鳴(ESR)信号を検出してこの領域を走査してラジカルなど不対電子の濃度分布画像を得る。 勾配磁場印加法 ESR-CTとも呼ばれ、MRマイクロスコピーと同じ原理で勾配磁場を印加して検出される信号の周波数、位相から画像を再構成する。 マイクロ波走査型ESR マイクロ波の照射位置を局所的に絞って試料を相対的に走査する。走査型近接場光顕微鏡の概念をマイクロ波の帯域にまで拡張した概念で、「空洞共振器」に小さな穴を開けてそこから漏れたマイクロ波を穴に密着した試料の微小領域にあてて、試料をX-Yステージを用いて機械的に走査することでマイクロ波ビームを走査する。

用途 材料分析 食品中に含まれるラジカルの調査 考古学

脚注

参考文献 ESR顕微鏡:電子スピン共鳴応用計測の新たな展開 池谷元伺, 三木俊克 シュプリンガー・フェアラーク東京,1992 Ikeya, Motoji. New applications of electron spin resonance: dating, dosimetry and microscopy. World Scientific, 1993. 池谷元伺, 三木俊克、「28a-T-1 地球物性へのESRの応用とESR顕微鏡の開発」 『秋の分科会予稿集』 1987.3巻 (1987) p.127-130, 、日本物理学会 池谷元伺, 古沢昌宏. "4p-E4-1 走査型 ESR 表面顕微鏡." 秋の分科会講演予稿集 1988.3 (1988): 147. 池谷元伺, 古沢昌宏, 石井博 ほか、「ESR 顕微鏡の開発とその応用」 『応用物理』 1989年 58巻 10号 p.1473-1480, 目黒一英, 池谷元伺, 石井博. "31a-TG-2 教育用ポータブル ESR を用いた ESR 顕微鏡実験." 年会講演予稿集 45.3 (1990): 122. 池谷元伺, 平井誠, 山中千博. "2p-TD-4 原子像観察走査型トンネル ESR 顕微鏡にむけて." 秋の分科会講演予稿集 1990.3 (1990): 153. 古沢昌宏, 池谷元伺、「鉱物のESR顕微鏡観察:不対電子分布画像」 『鉱物学雜誌』 1991年 19巻 6号 p.367-372, IKEYA, Motoji, et al. 「電子スピン共鳴(ＥＳＲ)を用いた古環境変遷史の解明 : トルコ・コンヤ盆地のボーリングコア中ジプサム(ＣａＳＯ４・Ｈ２Ｏ)結晶のＥＳＲ顕微鏡画像」『Nichibunken Japan review』 bulletin of the International Research Center for Japanese Studies (8), 193-208, 1997-01-01 西嶋光昭、「個々の表面電子スピンを調べる―走査トンネル顕微鏡‐電子スピン歳差運動 (STM‐ESP) による―." 真空 49.4 (2006): 248-253. 米田忠弘. "個々の表面電子スピンを調べる －走査トンネル顕微鏡-電子スピン歳差運動（STM-ESP）による－」 『真空』 2006年 49巻 4号 p.248-253, 、日本真空学会 米田忠弘、「走査型トンネル顕微鏡を用いた原子分解能を持つ局所ESR測定」 『表面科学』 2009年 30巻 6号 p.325-331,

関連項目 MRマイクロスコピー 走査型トンネル顕微鏡 走査型プローブ顕微鏡 磁気共鳴力顕微鏡 電子スピン共鳴イメージング