2018 Fiscal Year Final Research Report
Nano-Structure 3D Atomic Imaging using Electron Diffraction
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
26105009
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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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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 順 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 准教授 (40335071)
塩谷 浩之 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (90271642)
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| Research Collaborator |
SAKAGUCHI Norihito
UCHIDA Tsutomu
YAMAZAKI Kenji
MAEHARA Yosuke
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / イメージング / ナノ構造 / グラフェン / 単原子 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In order to clarify the active site with atomic resolution, we aimed at the development and application of atomic resolved nanostructure imaging method by electron microscope.
In subject 1, we advanced the development of imaging using electron diffraction and construction of experimental method for application. Furthermore, we developed a new algorithm on the ensemble averaging method in real space and Fourier space. In subject 2, experimental verification of atomic resolved imaging using an aberration corrected electron microscope was carried out. Using X-ray diffraction together, several important results regarding structure and function were obtained for the several objects. In subject 3, we studied three-dimensional atomic resolved imaging of nanostructures on graphene. We succeeded in dispersing single atoms on graphene without agglomeration. Atomic arrangement and local electronic state of Pt atom were revealed. We found the active site of atoms, molecules and clusters.
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| Free Research Field |
応用物理学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
現代の科学技術おいて、物質の構造を原子のスケールで明らかにすることは、分野を超えて大きな影響を与える。たとえば、DNA構造解明は原子が識別できる空間分解能で物質の構造を明らかにすることが、いかに大きな影響を社会に与えるかを示す典型的な例である。しかし、これは、周期性を持つ結晶を前提とする構造解析手法により得られた結果である。周期性のないナノスケールの物質に対して、３次元原子分解能イメージングは実現されていなかったが、ドブロイ波長の電子を用いたイメージング手法は原理的可能性があった。本研究で得られた研究成果は、生命・情報・環境・エネルギーなどの広範な分野への貢献が期待できる。
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