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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

研究課題

研究課題/領域番号 16360310
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関北海道大学

研究代表者

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)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード超高速 / 透過電子顕微鏡 / ナノ材料 / 界面 / 照射効果 / 接合 / 点欠陥 / 複合材料 / 透過電子顕徴鏡 / TEM / 検出器 / 高速カメラ / 高分解能 / 動的観察 / 時間分解能
研究概要

平成16年度から平成18年度の3ヵ年にわたって共同研究者が開発した超高速カメラを現有の超高圧電子顕微鏡及び電界放射型分析透過電子顕微鏡に接続するための光学系及び実験手法などを開発し材料科学における高速現象を明らかにするために主たる研究を行った。平成18年度は、SiC/SiC複合材料の照射欠陥やクラック進展に関して高速観察を行った。更に3ヵ年計画の最終年度としてこれまでの成果を基に総まとめを行った。総合的に評価すると当初の目標に対して実験の進捗が計画通り進まなかったこともあり達成度は70%程度と推測されるが本研究の目的は十分明らかにしたと考えられる。また、ドイツにおいてレーザーを金属固体に照射し高強度な庵子を発生させる新しい概念に基づくパルス電子光源の開発がなされた。この電子源を改良し通常の電子顕微鏡の電子銃と交換した新しい電子顕微鏡が米国にて開発され、平成18年9月に札幌にて開催された国際顕微鏡学会にて報告された。既に材料科学のいくつかのトピックスに関して研究がなされており口頭やポスターでの発表があった。本研究は、一般的な連続して電子を発生する熱電子源及び電界放出電子源を使用しており、画像情報記録媒体側を高速記録型のCCDにすることで超高速化を狙っているのに対し米国の装置は、電子源をパルス化して記録側は通常の記録装置である。つまり、ストロボ的に高速現象をコマ取りして一連の高速現象を理解するという考え方である。しかしながら、ある現象の起点を知るためにはわれわれの方式の方に利点があり今後の展開が期待される。以上、国際的に見ても本研究はこの分野において先端領域に位置づけられ今後継続してプロジェクト研究を進めるべきである。また、3ヵ年に渡る本研究を通じて新たな課題が見つかったことから次のプロジェクトに向けて準備が整ったといえる。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (39件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Present status of beryllides for fusion and industrial application in Japan2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Mishima, N.Yoshida, H.Takahashi, K.Ishida, H.Kawamura, T.Iwadachi, T.Shibayama, I.ohnuma, Y.Sato, K.Munakata, H.Iwakiri, M.Uchida
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Designe 82

      ページ: 91-97

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Morphological investigations of disaccharide molecules for growth inhibition of ice crystals2007

    • 著者名/発表者名
      T.Uchida, M.Nagayama, T.Shibayama, K Gohara
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Grwoth 299

      ページ: 125-135

    • NAID

      120001117240

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Present status of beryllides for fusion and industrial' application in Japan2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Mishima, N.Yoshida, H.Takahashi K.Ishida, H.Kawamura, T.Iwadachi, T.Shibayama, I.ohnuma, Y.Sato, K.Munakata, H.Iwakiri, M.Uchida
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 82

      ページ: 91-97

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Morphological investigations of disaccharide molecules for growth inhibition of ice crystals2007

    • 著者名/発表者名
      T.Uchida, M.Nagayama, T.Shibayama, K.Ohara
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 299

      ページ: 125-135

    • NAID

      120001117240

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Morphological investigations of disaccharide molecules for growth inhibition of ice crystals2007

    • 著者名/発表者名
      T.Uchida, M.Nagayama, T.Shibayama, K Gohara
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 299

      ページ: 125-135

    • NAID

      120001117240

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Growth structure and growth defects in pulsed laser deposited Cr-CrN_x-CrC_xN<1-x> multilayer coatings2006

    • 著者名/発表者名
      J.M.Lackner, W.Waldhauser, B.Major, J.Morgiel, L.Major, H.Takahashi, T.Shibayama
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology 200・11

      ページ: 3644-3649

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photochemical fine-Tuning of Luminescent Color of Cadmium Selenide Nanoparticles : Fabricating a Single-Source Multicolor Luminophore2006

    • 著者名/発表者名
      T.Torimoto, S.Murakami, M.Sakuraoka, K.Iwasaki, K.Okazaki, T.Shibayama, B.Ohtani
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 110

      ページ: 13314-13318

    • NAID

      120005228745

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Jingle-Bell-Shaped Core-Shell Nanoparticulate Films and Molecular-Size-Responsive Photoluminescence Quenching of Cadmium Sulfide Cores2006

    • 著者名/発表者名
      K.Iwasaki, T.Torimoto, T.Shibayama, T.Nishikawa, B.Ohtani
    • 雑誌名

      Small 2

      ページ: 854-858

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of irradiation on microstructural damage in the welded portion of a SUS304 weldment2006

    • 著者名/発表者名
      D.S.Bae, S.K.Kim, S.P.Lee, H.Kinoshita, T.Shibayama, H.Takahashi
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 81

      ページ: 969-974

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Growth structure and growth defects in pulsed laser deposited Cr-CrN_x-CrC_xN_<1-x> multilayer coatings2006

    • 著者名/発表者名
      J.M.Lackner, W.Waldhauser, B.Major, J.Morgiel, L.Major, H.Takahashi, T.Shibayama
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology 200(11)

      ページ: 3644-3649

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photochemical fine-Tuning of Luminescent Color of Cadmium Selenide Nanoparticles : Fabricating a Single-Source Multicolor Luminophore2006

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Torimoto, Shin-ya Murakami, Miwa Sakuraoka, Kentaro Iwasaki, Ken-ichi Okazaki, Tamaki Shibayama, Bunsho Ohtani
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 110

      ページ: 13314-13318

    • NAID

      120005228745

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of irradiation, on microstructural damage in the welded portion of a SUS304 weldment2006

    • 著者名/発表者名
      D.S.Bae, S.K.Kim, S.P.Lee, H.Kinoshita, T.Shibayama, H.Takahashi
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 81

      ページ: 969-974

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Growth structure and growth defects in pulsed laser deposited Cr-CrN_x- CrC_xN_<1-x> multilayer coatings2006

    • 著者名/発表者名
      J.M.Lackner, W.Waldhauser, B.Major, J.Morgiel, L.Major, H.Takahashi, T.Shibayama
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology 200・11

      ページ: 3644-3649

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Jingle-Bell-Shaped Core-Shell Nanoparticulate Films and Molecular-Size-Responsive Photoluminescence Quenching of Cadmium Sulfide Cores2006

    • 著者名/発表者名
      K.Iwasaki, T.Torimoto, T.Shihayama, T.Nishikawa, B.Ohtani
    • 雑誌名

      Small 2

      ページ: 854-858

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] An image sensor of 1,000,000 fps, 300,000 pixels, and 144 consecutive frames2005

    • 著者名/発表者名
      T.Goji Etoh, Y.Hatsuki, T.Okinaka, H.Ohtake, H.Maruyama, T.Hayashida, M.Yamada, K.Kitamura, T.Arai, K.Tanioka, D.Poggemann, A.Ruckelshausen, H.van Kujik, J.Bosiers, A.Theuwissen
    • 雑誌名

      26^<th> International Congress on High-Speed Photography 5580

      ページ: 796-804

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 「研究成果報告書概要(和文)」より2005

    • 著者名/発表者名
      S.T.Thoroddesen, T.G.Etoh, K.Takehara, N.Ootsuka
    • 雑誌名

      Physics of Fluids 177

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An image sensor of 1,000,000 fps, 3000,000 pixels, and 144 consecutive frames2005

    • 著者名/発表者名
      T.Goji Etoh, Y.Hatsuki, T.Okinaka, H.Ohtaka, H.Maruyama, T.Hayashida, M.Yamada, K.Kitamura, T.Arai, K.Tanioka, D.Poggemann, A.Ruckelshausen, H.van Kujik, J.Bosiers, A.Theuwissen
    • 雑誌名

      26th International Congress on High-Speed Photography 5580

      ページ: 796-804

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the coalescence speed of bubbles2005

    • 著者名/発表者名
      S.T.Thoroddesen, T.G.Rtoh, K.Takegara, N.Ootsuka
    • 雑誌名

      Physics of Fluids 17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electron Microscopy of La_<0.7>Ca_<0.3>MnO_32005

    • 著者名/発表者名
      M.Arita, K.Hamada, A.Okada, H.Asano, M.Matsui, T.Shibayama
    • 雑誌名

      Jpn.J.of Applied Physics 44

      ページ: 304-308

    • NAID

      10014322530

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Meta1-Cadmium Sulfide Nanocomposites Using Jingle-Bell-Shaped Core-She11 Photocatalyst Partides2005

    • 著者名/発表者名
      Pal, B., Torimoto, T., Iwasaki, K., Shibayama., Takahashi, H., Ohtani, B.
    • 雑誌名

      J.Appl.Electrochem 35

      ページ: 751-756

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photocatalytic Preparation of Encapsulated Gold Nanoparticles by Jingle-Bell-Shaped Cadmium Sulfide-Silica Nanoparticles2005

    • 著者名/発表者名
      Pal, B., Torimoto, T., Ikeda, S., Shibayama, T., Sugawara, K., Takahashi, H., Ohtani, B.
    • 雑誌名

      Top.Catal. 35

      ページ: 321-325

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Animage Sensor of 1,000,000fps,3,000,000pixels, and 144 consecutive frames2005

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      Proceedings of 26th International Congress on High Speed Photography and Photonics, SPIE 5580

      ページ: 153-162

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Plane and cross-sectional TEM observation to clarify the effect of damage region by ion implantation in austenitic 301 stainless steel2004

    • 著者名/発表者名
      Dwi Gustiono, N.Sakaguchi, T.Shibayama, H.Kinoshita, H.Takahashi
    • 雑誌名

      Materials Transaction 45・1

      ページ: 65-68

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of He-injected on Irradiation Damage in Heat Affected Zone of Welded SUS304 Steel2004

    • 著者名/発表者名
      Dong-Su Bae, H.Kinoshita, T.Shibayama, H.Takahashi
    • 雑誌名

      Materials Transaction 45・1

      ページ: 59-64

    • NAID

      10011981626

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study of the formation of nanometer-scale cavities in helium-implanted 4H-SiC2004

    • 著者名/発表者名
      C.H.Zhang, S.E.Donnelly, V.M.Vishnyakov, J.H.Evans, T.Shibayama, Y.Sun
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B : Beam Interactions With Materials and Atoms B218

      ページ: 53-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation and Characterization of Water-Soluble Jingle-Bell-Shaped Silica-Coated Cadmium Sulfide Nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Iwasaki, Tsukasa Torimoto, Tamaki Shibayama, Heishichiro Takahashi, Bunsho Ohtani
    • 雑誌名

      The Journal of Physucal Chemistry B 32・108

      ページ: 11946-11952

    • NAID

      120005228747

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Size and Structure-Dependent Photocatalytic Activity of Jingle-Bell-Shaped Silica-Coated Cadmium Sulfide Nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      B.Pal, T.Torimoto, K.Iwasaki, T.Shibayama, H.Takahashi, B.Ohtani
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 108

      ページ: 18670-18674

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of microstructure on oxidation resistance of MoSi2 fabricated by spark plasma sintering2004

    • 著者名/発表者名
      J.Kuchino, K.Kurokawa, T.Shibayama, H.Takahashi
    • 雑誌名

      Vacuum 73

      ページ: 623-628

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plane and cross-sectional TEM observation to clarify the effect of damage region by ion implantation in austenitic2004

    • 著者名/発表者名
      Dwi Gustiono, N.sakaguchi, T.Shibayama, H.Kinoshita, H.Takahashi
    • 雑誌名

      Materials Transaction 45(1)

      ページ: 65-68

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of He-injected on Irradiation Damage im Heat2004

    • 著者名/発表者名
      Dong-Su Bae, H.Kinoshita, T.Shibayama, H.Takahashi
    • 雑誌名

      Materials Transaction 45(1)

      ページ: 59-64

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of the formation of nanometer-scale cavities in helium-implanted 4H-SiC2004

    • 著者名/発表者名
      C.H.Zhang, S.E..Donnelly, V.M.Vishnyakov, J.H.Evans, T.Shibayama, Y.Sun
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B : Beam Interactions with Materials and Atoms B218

      ページ: 53-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation and Characterization of Water-Soluble Jingle-Bell-Shaped silica-Coated Cadmium Sulfide2004

    • 著者名/発表者名
      Kentarou Iwasaki, Tsukasa Torimoto, Tamaki Shibayama, Heishichiro Tkahashi, Bunsho Ohtani
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B 32(108)

      ページ: 11946-11952

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Size and Structure-Dependent Photo catalytic Activity of Jingle-Bell-Shaped Silica-Coated cadmium Sulfide2004

    • 著者名/発表者名
      B.Pal, T.Torimoto, K.Iwasaki, T.Shibayama, H.Takahashi, B.Ohtani
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108

      ページ: 18670-18674

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nano-scale phase transformation in Ti-implanted austenitic 301 stainless steel2004

    • 著者名/発表者名
      Dwi.Gustiono, N.Sakaguchi, T.Shibayama, H.Kinoshita, Takahashi H
    • 雑誌名

      Materials Transcation 45(1)

      ページ: 65-68

    • NAID

      10012549808

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of He-injected on Irradiation Damage in Heat Affected Zone of Welded SUS304 Steel2004

    • 著者名/発表者名
      Dong-Su Bae, Hiroshi Kinoshita, Tamaki Shibayama, Heishichiro Takahashi
    • 雑誌名

      Materials Transcation 45(1)

      ページ: 59-64

    • NAID

      10011981626

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A study of the formation of nanometer-scale cavities in helium-implanted 4H-SiC2004

    • 著者名/発表者名
      C.H.Zhang, S.E.Donnelly, V.M.Vishnyakov, J.H.Evans, T.Shibayama, Y.M.Sun
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B : Beam Interactions with Materials and Atoms B218

      ページ: 53-60

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation and Characterization of Water-Soluble Jingle-Bell-Shaped Silica-Coated Cadmium Sulfide Nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Iwasaki, Tsukasa Torimoto, Tamaki Shibayama, Heishichiro Takahashi, Bunsho Ohtani
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B 32(108)

      ページ: 11946-11952

    • NAID

      120005228747

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Size and Structure-Dependent Photocatalytic Activity of Jingle-Bell-Shaped Silica-Coated Cadmium Sulfide Nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      Bonamali Pal, Tsukasa Torimoto, Kentaro Iwasaki, Tamaki Shibayama, Heishichiro Takahashi, Bunsho Ohtani
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem B108

      ページ: 18670-18674

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of microstructure on oxidation resistance of MoSi2 fabricated by spark plasma sintering2004

    • 著者名/発表者名
      Jyunichi Kuchino, Kazuya Kurokawa, Tamaki Shibayama, Heishichiro Takahashi
    • 雑誌名

      Vacuum 73

      ページ: 623-628

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Introduction of the Advanced Nuclear Energy Technology in Fusion, Fuels and Materials2005

    • 著者名/発表者名
      T.Shibayama(分担執筆)
    • 総ページ数
      316
    • 出版者
      Atomic Energy Society of Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Introduction of the Advanced Nuclear Energy Technology in Fusion, Fuels and Materials2005

    • 著者名/発表者名
      T.Shibayama
    • 総ページ数
      316
    • 出版者
      Atomic Energy Society of Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 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 Issues2005

    • 著者名/発表者名
      S.Konishi, Y.Tamamoto, A.Kimura, M.S.Yang, B.G.Hong, J.W.Lee編
    • 出版者
      Atomic Energy Society of Japan
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] プロフェッショナル英和辞典SPED TERRA/物質・工学編2004

    • 著者名/発表者名
      堀内克明ら, 分担執筆
    • 総ページ数
      1952
    • 出版者
      小学館
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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