2021 Fiscal Year Annual Research Report
高感度動的結晶構造解析のための超低バックグラウンド試料セル
Publicly Offered Research
| Project Area | Non-equilibrium-state molecular movies and their applications |
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| Project/Area Number |
20H05433
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鈴木 明大 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (20781850)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | X線自由電子レーザー / Ｘ線結晶構造解析 / 試料環境セル / グラフェン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、グラフェンや窒化ケイ素薄膜を支持膜に利用した低バックグラウンド試料ホルダ・セルを開発することで、動的結晶構造解析の高感度化に貢献することである。以下の2つの項目に分けて、2021年度の研究実績の概要を述べる。
グラフェン上のコンタミネーション分析：化学気相成長によって合成したグラフェンを、カーボン支持膜つきのTEMグリッドに転写することで試料ホルダとしている。Ｘ線レーザーを用いた予備実験により、グラフェン上に、計測上無視できないコンタミネーションの存在が示唆されたため、その混入経路の特定と元素分析を目的として、収差補正電子顕微鏡による原子分解能観察を実施した。その結果、先行研究で存在が知られていたシリコンや酸素、炭素のコンタミネーションに加え、重元素である銅などで構成される原子スケールから数ナノメートル程度のコンタミネーションの存在が明らかになった。さらに、その結果をグラフェンの転写プロセスへフィードバックすることで、コンタミネーションを低減できることを確認した。
真空計測システムの開発：計画班との共同研究として、SPring-8 BL19LXUにおいて、真空環境でＸ線結晶構造解析が可能な、新規計測システムを立ち上げた。真空環境に結晶を配置することで、空気散乱を低減し、結晶構造解析の高感度化が期待される。今年度は、本システムを用いた実証実験として、構造が既知である低分子結晶を試料に用いた測定を行った。各光学素子のアライメントや、データ収集プロセスを確立し、計測システムが機能することを確認した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] X-ray Laser Imaging of Metastable Solid-State Electrolytes for Batteries2021
Author(s)
Akihiro Suzuki, Hiromochi Tanaka, Hisao Yamashige, Yuki Orikasa, Yoshiya Niida, Takashi Kimura, Kensuke Tono, Makina Yabashi, Tetsuya Ishikawa, Yoshitaka Bessho, Yasumasa Joti, and Yoshinori Nishino
Organizer
Program of the 22nd RIES-Hokudai International Symposium ‘癒’ [Yu]
Int'l Joint Research
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