2014 Fiscal Year Annual Research Report
Project Area | Exploration of nanostructure-property relationships for materials innovation |
Project/Area Number |
25106003
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Research Institution | The University of Tokyo |
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) |
藤平 哲也 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00463878)
栃木 栄太 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50709483)
溝口 照康 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (70422334)
佐藤 幸生 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80581991)
石川 亮 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20734156)
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Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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Keywords | 機能元素 / STEM / 格子欠陥 / その場観察 |
Outline of Annual Research Achievements |
当該年度は下記の成果が得られた。 A 原子分解能STEM 法によるナノ機能元素の定量化:エネルギー分散型X線検出器による試料中の機能元素の定量解析手法の開発に重点的に取り組んだ。実験および理論の両面から系統的に検討を行い、定量解析可能なデータを取得するための実験条件に関する知見が得られた。これを用い、一部の粒界において詳細な元素定量マップの取得が可能となっている。 B TEMその場観察法を用いたナノ機能元素と界面特性の定量評価:TEMその場機械試験の高精度化のため、制御装置の一部を再設計・改良した。装置開発に時間を要したため、当初予定よりも導入に遅れが生じた。動作試験の結果、装置性能は大幅に上昇したことを確認した。また、改良装置の開発が完了するまでの間は既存設備にてアルミナの粒界破壊実験に取り組み、粒界破面の原子構造を同定するに至っている。 C モデル粒界・界面の作製とナノ構造・機能評価:他班との連携により各種モデル粒界の作製と物性評価を行った。特にアルミナにおける粒界における拡散挙動は、粒界における電子状態に強く影響されることが示唆された。このことは、拡散メカニズムを理解するためには対象の電子状態を検討する必要があることを示しており、非常に重要な結果であるといえる。 D 他班とのナノ構造連携研究:本研究領域が主催している全体会議、公開シンポジウム、学会シンポジウムにおいて研究発表、議論を積極的に行うことに加え、個々のグループとの交流を継続的に行ってきた。学生、ポスドクをはじめとする若手研究者にも他グループとの議論の場を設けており、人的交流・育成を図っている。
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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 法によるナノ機能元素の定量化、C モデル粒界・界面の作製とナノ構造・機能評価、D 他班とのナノ構造連携研究の項目については計画通り滞りなく進んでいると判断できる。B TEMその場観察法を用いたナノ機能元素と界面特性の定量評価については装置開発に遅れが生じたが、既存設備で対応することにより、実験の中断等は生じていない。また、改良した装置は高い性能を有しており、今後の実験精度向上が期待できる。
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Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は概ね順調に進んでおり、大きな計画変更は検討していない。当該年度までに、特に実験手法の開発や装置の開発に重点的に取り組んできた結果、解析精度の向上が実現されている。今後はこれまで培ってきた技術と性能が引き上げられた装置を有効に活用し、材料の解析研究に比重を移し、超精密計測を通した材料の理解を進める計画である。また、他班との連携を強化し、領域全体の研究の展開に寄与したい。
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Research Products
(127 results)
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[Journal Article] Cation ordering in A-site-deficient Li-ion conducting perovskites La(1-x)/3LixNbO32015
Author(s)
X. Gao, C. A. J. Fisher, Y. H. Ikuhara, Y. Fujiwara, S. Kobayashi, H. Moriwake, A. Kuwabara, K. Hoshikawa, K. Kohama, H. Iba, Y. Ikuhara
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Journal Title
Journal of Materials Chemistry A
Volume: 3
Pages: 3351-3359
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Fabrication of all-solid-state battery using epitaxial Li CoO2 thin films2014
Author(s)
S. Shiraki, H. Oki, Y. Takagi, T. Suzuki, A. Kumatani, R. Shimizu, M. Haruta, T. Ohsawa, Y. Sato, Y. Ikuhara, T. Hitosugi
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Journal Title
Journal of Power Sources
Volume: 267
Pages: 881-887
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Impact of local strain on Ti-L2,3 electron energy-loss near-edge structures of BaTiO3: A first-principles multiplet study2014
Author(s)
S. Ootsuki, H. Ikeno, Y. Umeda, H. Moriwake, A. Kuwabara, O. Kido, S. Ueda, I. Tanaka, Y. Fujikawa, and T. Mizoguchi
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Journal Title
Microscopy
Volume: 3
Pages: 249-253
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Large magnetoelectric coupling in magnetically short-range ordered Bi5Ti3FeO15 film2014
Author(s)
Hongyang Zhao, Hideo Kimura, Zhenxiang Cheng, Minoru Osada, Jianli Wang, Xiaolin Wang, Shixue Dou, Yan Liu, Jianding Yu, Takao Matsumoto, Tetsuya Tohei, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 4
Pages: 5255
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Spatially-resolved mapping of history-dependent coupled electrochemical and electronical behaviors of electroresistive NiO2014
Author(s)
Issei Sugiyama, Yunseok Kim, Stephen Jesse, Evgheni Strelkov, Amit Kumar, Alexander Tselev, Ehasan Kabiri Rahani, Vivek B. Shenoy, Takahisa Yamamoto, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara, Sergei V. Kalinin
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 4
Pages: 6725
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] NiO薄膜中電気化学現象の歪み場依存性2014
Author(s)
杉山 一生, Kim Yunseok, Jesse Stephen, Strelcov Evgheni, Kumar Amit, Shenoy Vivek B., 柴田 直哉, 山本 剛久, Kalinin Sergei V., 幾原 雄一
Organizer
第75回応用物理学会秋季学術講演会
Place of Presentation
北海道大学, 北海道、札幌市
Year and Date
2014-09-20
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[Presentation] On the physics of self-diffusion in α-Al2O32014
Author(s)
Tsubasa Nakagawa, David B. Hovis, Hidehiro Yoshida, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara, Arthur H. Heuer
Organizer
9th International Conference on Diffusion in Materials
Place of Presentation
Muenster, Germany
Year and Date
2014-08-19
Int'l Joint Research
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[Presentation] Removing the effects of elastic and thermal scattering from spectrum images in scanning transmission electron microscopy2014
Author(s)
Nathan R. Lugg, Melissa J. Neish, Mitsutaka Haruta, Scott D. Findlay, Koji Kimoto, Teruyasu Mizoguchi, Gerald Kothleitner, Werner Grogger, Ferdinand Hofer, Leslie J. Allen
Organizer
18th International Microscopy Congress
Place of Presentation
Prague, Czech Republic
Year and Date
2014-08-08
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Removing the effects of channelling from elemental maps in scanning transmission electron microscopy2014
Author(s)
Nathan R. Lugg, Melissa J. Neish, Mitsutaka Haruta, Scott D. Findlay, Koji Kimoto, Teruyasu Mizoguchi, Gerald Kothleitner, Werner Grogger, Ferdinand Hofer, Leslie J. Allen
Organizer
The 70th Annual Meeting of the Japanese Society of Microscopy
Place of Presentation
Makuhari Messe, Chiba, Chiba, Japan
Year and Date
2014-05-12
Int'l Joint Research
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[Presentation] 単原子ドーパントの三次元位置解析2014
Author(s)
石川 亮, Lupini Andrew R., Findlay Scott D., 谷口 尚, Pennycook Stephen J.
Organizer
日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
Place of Presentation
幕張メッセ、千葉県、千葉市
Year and Date
2014-05-11
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[Presentation] Atomic Resolution EDS Mapping in Oxide Materials2014
Author(s)
Akihito Kumamoto, Nathan Lugg, Scott Findlay, Naoya Shibata, Yukio Sato, Yuichi Ikuhara
Organizer
The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC4)
Place of Presentation
ACT CITY Hamamatsu, Hamamatsu, Shizuoka, Japan
Year and Date
2014-05-08
Int'l Joint Research
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[Presentation] Removing the effects of elastic and thermal scattering from spectrum images2014
Author(s)
Nathan R. Lugg, Melissa J. Neish, Mitsutaka Haruta, Scott D. Findlay, Koji Kimoto, Teruyasu Mizoguchi, Gerald Kothleitner, Werner Grogger, Ferdinand Hofer, Leslie J. Allen
Organizer
The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC4)
Place of Presentation
ACT CITY Hamamatsu, Hamamatsu, Shizuoka, Japan
Year and Date
2014-05-08
Int'l Joint Research
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[Presentation] Atomic structures of luminescent centers in size-mismatch systems2014
Author(s)
Ryo Ishikawa, Naoya Shibata, Fumiyasu Oba, Scott D. Findlay, Takashi Taniguchi, Andrew R. Lupini, Stephen J. Pennycook, Isao Tanaka, Yuichi Ikuhara
Organizer
The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC4)
Place of Presentation
ACT CITY Hamamatsu, Hamamatsu, Shizuoka, Japan
Year and Date
2014-05-08
Int'l Joint Research
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