KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 10732985

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1. 単粒子X線レーザーイメージングの実現に向けたグラフェン溶液セル

研究課題

研究種目	挑戦的研究(萌芽)
審査区分	中区分14:プラズマ学およびその関連分野
研究機関	北海道大学
研究代表者	鈴木明大北海道大学, 電子科学研究所, 准教授
研究期間 (年度)	2022-06-30 – 2025-03-31交付
キーワード	X線自由電子レーザー / 単粒子イメージング / グラフェン
研究開始時の研究の概要	この10年余りで、Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）施設が世界各地に建設され、高強度・フェムト秒パルス・空間フルコヒーレンスという特長を生かした新しいＸ線科学の開拓が進んでいる。XFEL計画が推進された原動力の一つが“結晶化困難なタンパク質の単粒子イメージング”という夢である。本研究計画では、ノイズ信 ...
研究実績の概要	（1）大面積自立グラフェン膜の実現：電子顕微鏡用の試料ホルダとして直径~1-2 um程度の自立グラフェン膜がすでに市販されている。しかしながら、これをX線レーザーイメージング測定へ応用すると、X線のサイドローブとグラフェンを支える孔あきカーボン膜がかすかに干渉し、データ解析上無視できない背景散乱が発 ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	学会発表 (3件うち国際学会 2件、招待講演 3件) 備考 (1件)

2. 金属酸化物単分子分散体の実現

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
研究機関	北海道大学
研究代表者	山崎憲慈北海道大学, 工学研究院, 助教
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	単分子 / 単原子 / グラフェン / 収差補正透過型原子顕微鏡 / 金属酸化物単原子 / 単原子分散 / 電子顕微鏡 / スパッタリング
研究開始時の研究の概要	本研究では単原子スパッタリング法を応用し、金属酸化物の単分子分散体を作製し、収差補正透過型電子顕微鏡による原子分解能イメージングと第一原理計算により原子配置と単分子特有の電子状態を明らかにする。白金などの金属を微細化すると良好な触媒材料になることはよく知られている。触媒活性のある金属酸化物材料は多い ...
研究実績の概要	本研究では申請者がこれまでに進めてきた単原子スパッタリング法を応用し、金属酸化物の単分子分散体を作製し、収差補正透過型電子顕微鏡（TEM）による原子分解能イメージングと第一原理計算により原子配置と単分子特有の電子状態を明らかにすることを目的としている。これまではプラズマスパッタリングを用いたPt単原 ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (1件うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

3. 窒素ドープにより高密度に分散したPt単原子の3次元原子配置の特定

研究課題

研究種目	若手研究
審査区分	小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
研究機関	北海道大学
研究代表者	山崎憲慈北海道大学, 工学研究院, 助教
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2021-03-31完了
キーワード	金属単原子 / 単原子触媒 / TEM / グラフェン / 単原子スパッタリング / TEM、STEM / 電子顕微鏡
研究開始時の研究の概要	本研究課題では単原子触媒材料として期待されるPt単原子分散体の原子分解能、3次元でのイメージングを行う。申請者独自のPt単原子分散手法を用いたサンプルに対して収差補正透過型電子顕微鏡による原子分解能イメージング、原子分解能EELS解析を行い窒素ドープグラフェンにアンカーされたPt単原子の3次元原子配 ...
研究成果の概要	グラフェン上に白金（Pt）単原子を形成する場合、グラフェンを窒素ドーピングすることによってPt原子が凝集することを抑制することをこれまでに示してきたが、グラフェン上でのPtとNの原子構造は明らかになっていないため、凝集を抑制するメカニズムはわかっていなかった。本研究では収差補正走査透過型顕微鏡（ST ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (3件うち査読あり 3件) 学会発表 (4件うち国際学会 4件、招待講演 1件)

4. 水溶液を含んだグラフェンのナノスケール加工

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	薄膜・表面界面物性
研究機関	北海道大学
研究代表者	山崎憲慈北海道大学, 工学研究院, 助教
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	グラフェン / 電子顕微鏡 / 金属単原子 / 溶液セル / TEM / 原子層セル / 単原子触媒 / ＴＥＭ
研究成果の概要	本申請課題では溶液中の試料を原子分解能でイメージング可能なグラフェン溶液セルの作製を行い、作製した溶液セルの加工を行った。要素技術として2層グラフェンの3次元構造解析手法の開発を行った。透過型電子顕微鏡（TEM）観察とTEM実像の理論計算（マルチスライス法）の組み合わせによって、CVD成長させたグラ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (6件うち査読あり 6件、オープンアクセス 1件、謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件うち国際学会 4件、招待講演 2件) 産業財産権 (2件うち外国 1件)