2009 Fiscal Year Annual Research Report
多元スペクトラムイメージによるナノ光学材料分析法の開発と応用
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21360321
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
武藤 俊介 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (20209985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 朋子 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (90283415)
巽 一厳 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00372532)
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| Keywords | 発光材料 / 透過電子顕微鏡 / カソードルミネッセンス / 電子エネルギー損失分光 / スペクトラムイメージ / 多変量解析 / 蛍光材料 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,高エネルギーナノ電子プローブによって試料各点から得られる二種類以上かつ多数のスペクトルに対して統計学的処理による情報抽出を行い,ヘテロ構造を持つ機能材料の光学物性を1ナノメートルの空間分解能で可視化する技術を確立し,実用光学材料解析に応用することである.
(1)CL集光ミラー・レンズ一体型試料ホルダーの設計
JEM200CX透過電子顕微鏡用に開発したCL集光試料ホルダーの欠点は,(i)平面ミラーを使っているために集光効率が悪いこと,(ii)集光立体角を稼ぐために光ファイバーが近接しているので,試料からの二次電子によってファイバー自体が発光し,試料からの発光を覆い隠す場合があることである.平面ミラーをこの楕円ミラーで置き換え,さらにこのミラーで平行化した発光信号を離れた位置に置いたレンズで集光し光ファイバーでPMA分光器まで伝達するシステムを設計した.またベースとして用いるJEM2100-S/TEMの片持ち型一軸傾斜ホルダーを作製した。
(2)スペクトラムイメージの多変量解析による成分分離と可視化
ターゲットとしている白色発光Si-O-Cナノ構造材料において収差補正器を搭載した走査透過型電子顕微鏡(STEM)及び電子エネルギー損失分光(EELS)によるスペクトラムイメージを取得、多変量解析によって、ナノレベルの成分分離を行った。これによってグラファイト化したクラスター、Si-C界面構造の分布を画像化し、さらに酸化シリコン部のシリコン原子が還元されていることが確認された。
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