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2013 Fiscal Year Annual Research Report

多分割型検出器を用いた新原理STEM法の開発とセラミックス界面研究への応用

Research Project

Project/Area Number 23686093
Research InstitutionThe 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)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
KeywordsSTEM / 分割検出 / セラミックス / 界面 / 原子・電子構造 / 軽元素
Research Abstract

本年度はプロトタイプ検出器を用いた微分位相STEM法を用いて、セラミック界面構造解析の応用研究を行った。この手法は、材料中の電場情報を像コントラスト変化として画像中に表示することが可能であり、界面近傍の電場プロファイルを高分解能で観察できる可能性がある。この手法により強誘電体内部のドメイン構造を観察した結果、各ドメインが異なるコントラストで明瞭に観察された。この結果は、各ドメイン内部に電場変化が存在していることを示している。また、ドメイン界面近傍の観察を行った結果、界面には局所的に電場変化が存在しており、そのプロファイルから界面のポテンシャル構造を見積もることに成功した。この結果より、セラミック界面には特異な電場構造が存在することが実験的に明らかとなり、その制御が電子・イオン輸送などの制御に重要であることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (34 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 17 results)

  • [Journal Article] Atomic structure of luminescent centers in high-efficiency Ce-doped w-AlN single crystal2014

    • Author(s)
      R. Ishikawa, A.R. Lupini, F. Oba, S.D. Findlay, N. Shibata, T. Taniguchi, K. Watanabe, H. Hayashi, T. Sakai, I. Tanaka, Y. Ikuhara and S.J. Pennycook
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 4 Pages: 3778

    • DOI

      DOI: 10.1038/srep03778

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancing photocatalytic activity of LaTiO2N by removal of surface reconstruction layer2014

    • Author(s)
      M. Matsukawa, R. Ishikawa, T. Hisatomi, Y. Moriya, N. Shibata, J. Kubota, Y. Ikuhara and K. Domen
    • Journal Title

      Nano Lett.

      Volume: 14 Pages: 1038-1041

    • DOI

      DOI: 10.1021/nl404688h

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Core structure and dissociation energetics of basal edge dislocation in α–Al2O3: A combined atomistic simulation and transmission electron microscopy analysis2014

    • Author(s)
      K. Tsuruta, E. Tochigi, Y. Kezuka, K. Takata, N. Shibata, A. Nakamura and Y. Ikuhara
    • Journal Title

      Acta Mater.

      Volume: 65 Pages: 76-84

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2013.11.035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct imaging of Pt single atoms adsorbed on TiO2 (110)surfaces2014

    • Author(s)
      T.-Y. Chang, Y. Tanaka, R. Ishikawa, K. Toyoura, K. Matsunaga, Y. Ikuhara and N. Shibata
    • Journal Title

      Nano Lett.

      Volume: 14 Pages: 134-138

    • DOI

      DOI: 10.1021/nl403520c

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced light element imaging in atomic resolution scanning transmission electron microscopy2014

    • Author(s)
      S.D. Findlay, Y. Kohno, L.A. Cardamone, Y. Ikuhara and N. Shibata
    • Journal Title

      Ultramicroscopy

      Volume: 136 Pages: 31-41

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2013.07.019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 希土類添加cBN結晶中に形成された複合点欠陥の局所構造解析2014

    • Author(s)
      石川亮、柴田直哉、大場史康、谷口尚、Scott D. Findlay、田中功、幾原雄一
    • Journal Title

      NEW DIAMOND

      Volume: 30 Pages: 13-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multivariate statistical characterization of charged and uncharged domain walls in multiferroic hexagonal YMnO3 single crystal visualized by a spherical aberration-corrected STEM2013

    • Author(s)
      T. Matsumoto, R. Ishikawa, T. Tohei, H. Kimura, Q. Yao, H. Zhao, X. Wang, D. Chen, Z. Cheng, N. Shibata and Y. Ikuhara
    • Journal Title

      Nano Lett.

      Volume: 13 Pages: 4594-4601

    • DOI

      DOI: 10.1021/nl402158c

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Periodic nanowire array at the crystal interface2013

    • Author(s)
      A. Nakamura, T. Mizoguchi, K. Matsunaga, T. Yamamoto, N. Shibata and Y. Ikuhara
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 7 Pages: 6297-6302

    • DOI

      DOI: 10.1021/nn4023334

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atomic structure, energetics and chemical bonding of Y doped Σ13 grain boundaries in α-Al2O32013

    • Author(s)
      S. Azuma, N. Shibata, T. Mizoguchi, S.D. Findlay, K. Nakamura and Y. Ikuhara
    • Journal Title

      Phil. Mag.

      Volume: 93 Pages: 1158-1171

    • DOI

      DOI:10.1080/14786435.2012.733827

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cubic cesium hydrogen silicododecatungstate with anisotropic morphology and polyoxometalate vacancies exhibiting selective water sorption and cation-exchange properties2013

    • Author(s)
      Y. Ogasawara, S. Uchida, T. Maruichi, R. Ishikawa, N. Shibata, Y. Ikuhara and N. Mizuno
    • Journal Title

      Chem. Mater.

      Volume: 25 Pages: 905-911

    • DOI

      DOI: 10.1021/cm3039448

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct observation of two phases in the Li1.2Mn0.567Ni0.166Co0.067O2 cathode material for lithium-ion battery at atomic resolution2013

    • Author(s)
      H. Yu, R. Ishikawa, Y.-G. So, N. Shibata, T. Kudo, H. Zhou and Y. Ikuhara
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 52 Pages: 5969-5973

    • DOI

      Direct observation of two phases in the Li1.2Mn0.567Ni0.166Co0.067O2 cathode material for lithium-ion battery at atomic resolution

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] STEMによる材料界面の原子レベル観察2013

    • Author(s)
      柴田直哉、幾原雄一
    • Journal Title

      表面科学

      Volume: 34 Pages: 253-258

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 低角散乱電子を用いた軽元素の実空間観察2013

    • Author(s)
      柴田直哉, S.D. Findlay, 幾原雄一
    • Journal Title

      日本結晶学会誌

      Volume: 55 Pages: 362-368

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of an advanced scanning transmission electron microscope for material science research2013

    • Author(s)
      N. Shibata
    • Organizer
      2013 Millennium Science Forum
    • Place of Presentation
      British Embassy Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2013-11-13
  • [Presentation] Interface characterization by advanced STEM2013

    • Author(s)
      N. Shibata, S.D. Findlay and Y. Ikuhara
    • Organizer
      FEMMS 2013
    • Place of Presentation
      Lorne, Australia
    • Year and Date
      2013-09-11
  • [Presentation] Interface characterization by differential phase contrast STEM2013

    • Author(s)
      N. Shibata, S.D. Findlay and Y. Ikuhara
    • Organizer
      iib2013
    • Place of Presentation
      Halkidiki, Greece
    • Year and Date
      2013-06-27
  • [Presentation] 収差補正STEMの進展と表面科学への応用

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      日本表面科学会 東北・北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学片平北門会館、仙台
    • Invited
  • [Presentation] 原子分解能多分割STEM検出器の開発とその応用

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 関東支部第38回講演会
    • Place of Presentation
      日本女子大学、東京
    • Invited
  • [Presentation] 原子分解能STEMを用いたナノ機能元素解析の最前線

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      新学術領域「ナノ構造情報のフロンティア開拓」第一回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学、東京
    • Invited
  • [Presentation] New insights into nanoscience through advanced transmission electron microscopy

    • Author(s)
      N. Shibata
    • Organizer
      PIChE 75th anniversary convention
    • Place of Presentation
      Manila hotel, Philippines,Manila
    • Invited
  • [Presentation] 原子分解能STEMの新展開 -微分位相コントラスト法を中心として-

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      日本顕微鏡学会超分解能分科会 第九回研究会
    • Place of Presentation
      八重洲ホール、東京
    • Invited
  • [Presentation] Direct imaging of noble metal atom adsorption on TiO2 surfaces by scanning transmission electron microscopy

    • Author(s)
      N. Shibata
    • Organizer
      IWOX-IX
    • Place of Presentation
      Tahoe city, CA, U.S.A.
    • Invited
  • [Presentation] 先進電子顕微鏡によるナノ構造解析

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      ナノ物質の高度集積化技術による新規機能性微粒子と革新的複合材料の創製研究会、科学技術交流財団
    • Place of Presentation
      科学技術交流財団、名古屋
    • Invited
  • [Presentation] 先端的走査透過電子顕微鏡の開発と物質科学研究への展開

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      Sir Martin Wood Prize Lecture,ミレニアムサイエンス・フォーラム
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Invited
  • [Presentation] 先端的走査透過電子顕微鏡の開発と物質科学研究への展開

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      Sir Martin Wood Prize Lecture,ミレニアムサイエンス・フォーラム
    • Place of Presentation
      東京大学、東京
    • Invited
  • [Presentation] Oxide interface characterization by atomic-resolution field imaging STEM

    • Author(s)
      N. Shibata, S.D. Findlay and Y. Ikuhara
    • Organizer
      EMMM 2013
    • Place of Presentation
      京都大学、京都
    • Invited
  • [Presentation] Exploration of new detector geometries for atomic-resolution scanning transmission electron microscopy

    • Author(s)
      N. Shibata
    • Organizer
      KIMS seminar
    • Place of Presentation
      KIMS, Changwon, Korea
  • [Presentation] Advanced characterization of ceramic interfaces by STEM

    • Author(s)
      N. Shibata
    • Organizer
      The 5th Asia-Oceania ceramic federation conference
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Invited
  • [Presentation] STEMによる材料界面解析:最近の進展

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      STEMによる材料界面解析:最近の進展
    • Place of Presentation
      熊本大学、熊本
    • Invited
  • [Presentation] 原子分解能STEMの基礎と応用 -材料界面研究を中心として-

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      旭硝子中央研究所セミナー
    • Place of Presentation
      旭硝子中央研究所、横浜
    • Invited
  • [Presentation] Atomic-resolution STEM Basics and applications

    • Author(s)
      N. Shibata
    • Organizer
      112th ITDI anniversary celebration
    • Place of Presentation
      Manila, Philippines
    • Invited
  • [Presentation] Atomic-scale characterization of ceramic interfaces by advanced transmission electron microscopy

    • Author(s)
      N. Shibata
    • Organizer
      PACRIM 10
    • Place of Presentation
      Coronado, U.S.A.
    • Invited
  • [Presentation] 円環状明視野および差分位相コントラストSTEM法による材料界面の研究

    • Author(s)
      柴田直哉
    • Organizer
      風戸賞受賞講演、日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク、大阪
    • Invited
  • [Presentation] Novel atomic-resolution STEM for ceramic interface characterization

    • Author(s)
      N. Shibata, S.D. Findlay and Y. Ikuhara
    • Organizer
      PACRIM 10
    • Place of Presentation
      Coronado, U.S.A.
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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