2016 Fiscal Year Annual Research Report
First sharp diffraction mapping for oxide glasses
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15K14116
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90350488)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / 解析・評価 / ガラス / 回折 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまで我々が主に金属ガラスに対して開発してきたオングストロームビーム電子回折法を酸化物ガラスあるいはアモルファス酸化物に対して適用することを目的としている。特に回折パターンの低散乱角側に出現する第一回折ピーク（FSDP）の解釈や空間分布などに着目した研究を行ってきた。実験的には極小集束レンズ絞りを準備し、ビームサイズをサブナノスケールに保ちながら電子線の集束角をできる限り抑える条件を設定し、明瞭な第一回折ピークをアモルファスSiOやSiO2ガラスの局所構造から得ることに成功した。第一回折ピークはX線あるいは中性子線散乱実験においては1次元強度プロファイル中のピークとして観測されるが、本実験では3次元逆空間におけるスポット状強度として回折パターン中に観測された。この手法を用い、不均一なアモルファスSiO中に含まれるSiO2的、Si的、およびSi亜酸化物構造の検出と放射光X線散乱を併用した構造モデリングに昨年度は成功した。今年度はさらにSiO2ガラスについても検討を行った。SiO2ガラスからビームを走査して連続的に電子回折を取得したところ、同一の第一回折ピークが継続するスケールはおよそ1nm以下であった。また、構造モデルを使った電子回折の計算を行ったところ、リング形状に対応して第一回折ピークスポットの波数ベクトルが変化している様子がわかり、本手法により第一回折ピークの構造的起源に関して以前より詳細に議論できる可能性がでてきた。
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