2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Exploration of nanostructure-property relationships for materials innovation |
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| Project/Area Number |
25106003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柴田 直哉 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10376501)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
溝口 照康 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (70422334)
藤平 哲也 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00463878)
佐藤 幸生 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80581991)
栃木 栄太 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50709483)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 機能元素 / 界面・表面 / 透過型電子顕微鏡 / その場観察 / ナノ |
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| Research Abstract |
平成25年度は下記に示す成果が得られた。
A 原子分解能STEM 法の定量化： 走査透過型電子顕微鏡(STEM) に広範な角度に渡る信号を検出可能な装置を組み込み、各種試料・観察条件下での実験像の取得を行った。さらに理論計算を併用し詳細な像解釈を試みた。解析の結果、これまで議論されていた信号の角度依存性だけではなく、検出器上での信号の異方性を考慮する必要性が提起された。このことはSTEM 法による定量化を高精度に行う上で重要である。
B モデル界面・表面の作製とナノ構造機能評価： 他班との連携により機能元素単一界面の作製と評価を行った。特にチタニア表面に関する研究において重要な成果が得られた。本研究では清浄なチタニア表面に白金原子単原子吸着させ、原子分解能STEMおよび電子状態計算により詳細に解析した結果、白金原子の吸着サイトの解明に至った。本研究成果は白金触媒への応用が期待される。
C その場観察法の開発： 透過型電子顕微鏡その場観察用の試料ホルダーの設計・開発を行った。機械主要部分はほぼ完成しており、今後は装置の動作試験へ向けて更なる改良を施すとともに実験手法の詳細を検討していく。
D 他班とのナノ構造連携研究： 研究領域の全体会議での研究発表・議論の他、研究グループ間での訪問、来訪を積極的に行い、共同研究に関する議論を積極的に行った。アルミナ粒界のドーパント偏析とその拡散挙動の解明やイットリウム安定化ジルコニア粒界の偏析挙動の解明といった共同研究を推進した。また、領域主催の「若手の会」への参加や研究グループへの短期滞在により大学院生、ポスドクの交流・育成を図った。これらは次年度以降も継続的に行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
A. 原子分解能STEM 法の定量化、B. モデル界面・表面の作製と解析・評価、C. その場観察法の開発、D. 他班との連携研究のいずれの項目も設定した研究計画どおり滞りなく進んでいると判断できるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度は計画通り順調に研究を推進できた。次年度は特にナノ計測手法の開発を積極的に展開し、より高精度な計測技術を要求される界面・表面における機能元素解析に対応できる体制を構築することを目指す。また、他班との連携を強化し、加速度的に研究が進展するよう配慮したい。
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[Journal Article] A New Layered Iron Arsenide Superconductor: (Ca,Pr)FeAs22014
Author(s)
H. Yakita, H. Ogino, T. Okuda, A. Yamamoto, K. Kishio, T. Tohei, Y. Ikuhara, Y. Gotoh, H. Fujihisa, K. Kataoka
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Journal Title
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
Volume: 136
Pages: 846-849
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Atomic structure of luminescent centers in high-efficiency Ce-doped w-AlN single crystal2014
Author(s)
R. Ishikawa, A.R. Lupini, F. Oba, S.D. Findlay, N. Shibata, T. Taniguchi, K. Watanabe, H. Hayashi, T. Sakai, I. Tanaka, Y. Ikuhara and S.J. Pennycook
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 4
Pages: 3778
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Multivariate statistical characterization of charged and uncharged domain walls in multiferroic hexagonal YMnO3 single crystal visualized by a spherical aberration-corrected STEM2013
Author(s)
Takao Matsumoto, Ryo Ishikawa, Tetsuya Tohei, Hideo Kimura, Qiwen Yao, Hongyang Zhao, Xiaolin Wang, Dapeng Chen, Zhenxiang Cheng, Naoya Shibata, and Yuichi Ikuhara
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Journal Title
Nano Letters
Volume: 13
Pages: 4594-4601
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Zoom into the multiferroic vortex core in a hexagonal YMnO3 single crystal by an aberration-corrected TEM: a direct visualization of the topological vortex core pinned by another topological defect on the atomic scale
Author(s)
Takao Matsumoto, Ryo Ishikawa, Tetsuya Tohei, Hideo Kimura, Qiwen Yao, Hongyang Zhao, Xiaolin Wang, Dapeng Chen, Zhenxiang Cheng, Naoya Shibata, and Yuichi Ikuhara
Organizer
Frontiers of Electron Microscopy in Materials Science 2013
Place of Presentation
Lorne, VIC, Australia
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