超高速CCDカメラによる結晶中の格子欠陥のナノダイナミクスTEM内その場観察

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16360310
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 柴山 環樹 北海道大学, エネルギー変換マテリアル研究センター, 助教授 (10241564)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木下 博嗣 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40177895) ; 坂口 紀史 北海道大学, エネルギー変換マテリアル研究センター, 助教授 (70344489) ; 江藤 剛治 近畿大学, 理工学部, 教授 (20088412)
• Keywords: TEM / 検出器 / 高速カメラ / 点欠陥 / 高分解能 / 動的観察 / 時間分解能

Research Abstract

平成17年度は、平成16年度の結果を基に実際に高速撮影に適用可能な画像に必要な電子線の強度並びに輝度、更には高速度の現象を記録するために必要な時間分解能を実現するために必要な電子に対する蛍光材料の応答速度並びに減衰速度について継続して検討を行った。その結果、SiC/SiC複合材料のSiC繊維とSiCマトリックス界面の破壊、すなわちSiC繊維の引き抜き課程について必要な条件が明らかになった。
昨年度問題となった下記の項目すなわち項目1.カメラ室底部の空間が遮蔽用の鉛等の関係で高さに余裕がないことがわかり、カメラ等の取り合いに当初計画にない改造が必要となったこと。項目2.YAG結晶を鉛ガラスに接着しアルミ蒸着あるいはITOコーティングによる導電性処理を行うことについてある程度解決することが出来た。
導電コーティングの膜厚により電子線による発光強度やその減衰能に影響することが考えられるので、マイクログリッド上の金粒子等の標準試料とブランク部を使用し電子ビーム強度と輝度の系統的な実験を行い導電性膜厚のチューニングを行い最適な膜厚を決定した。
平成16年度に購入したピエゾドライブホルダーを利用して、SiC/SiC複合材料のクラック進展に関する実験を行い、クラックの機転が破壊や弾塑性的変形のアトミスティツクな現象の試験研究を行い、3月末に予定されている金属・鉄鋼協会の研究発表会にて公表する予定である。
本年度の成果は、主に口頭で発表し、論文としては現在投稿中あるいは準備中であるが、本研究で購入した装置等を一部使用して公表した論文等を研究発表として記載する。

Research Products

• [Journal Article] Electron Microscopy of La_<0.7>Ca_<0.3>MnO_3 (2005)
  • Author(s): M.Arita, K.Hamada, A.Okada, H.Asano, M.Matsui, T.Shibayama
  • Journal Title: Jpn.J.of Applied Physics 44 Pages: 304-308
• [Journal Article] Synthesis of Meta1-Cadmium Sulfide Nanocomposites Using Jingle-Bell-Shaped Core-She11 Photocatalyst Partides (2005)
  • Author(s): Pal, B., Torimoto, T., Iwasaki, K., Shibayama., Takahashi, H., Ohtani, B.
  • Journal Title: J.Appl.Electrochem 35 Pages: 751-756
• [Journal Article] Photocatalytic Preparation of Encapsulated Gold Nanoparticles by Jingle-Bell-Shaped Cadmium Sulfide-Silica Nanoparticles (2005)
  • Author(s): Pal, B., Torimoto, T., Ikeda, S., Shibayama, T., Sugawara, K., Takahashi, H., Ohtani, B.
  • Journal Title: Top.Catal. 35 Pages: 321-325
• [Journal Article] Animage Sensor of 1,000,000fps,3,000,000pixels, and 144 consecutive frames (2005)
  • Author(s): T.Goji Etoh, Y.Hatsuki, T.Okinaka, H.Maruyama, H.Ohtake, T.Hayashiba, M.Yamada, K.Kitamura, T.Arai, K.Tanioka, D.Poggemann, A.Ruckelshausen
  • Journal Title: Proceedings of 26th International Congress on High Speed Photography and Photonics, SPIE 5580 Pages: 153-162
• [Book] Introduction to the Advanced Nuclear Energy Technology in Fusion(Fuels and Materials分担執筆)New Electron Microscopy to Materials Science for Energy Related Issues (2005)
  • Author(s): S.Konishi, Y.Tamamoto, A.Kimura, M.S.Yang, B.G.Hong, J.W.Lee編
  • Total Pages: 316(179-190)
  • Publisher: Atomic Energy Society of Japan