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電子チャネリングX線分光と電子回折マッピングによる不純物占有サイト解析法の拡張

研究課題

研究課題/領域番号 18K13991
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

大塚 真弘  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 講師 (60646529)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード透過電子顕微鏡 / 蛍光X線分光 / 電子エネルギー損失分光 / 電子回折 / 動力学的電子回折理論 / 電子チャネリング効果 / 解析・評価 / 電子顕微鏡 / ALCHEMI法
研究成果の概要

本研究では,透過電子顕微鏡分析において高エネルギー電子が結晶材料中の特定の結晶学的サイトに偏って伝播する電子チャネリング効果を利用してサイト毎の物性状態を計測する分析手法を発展させ,局所領域測定や複数の分光/像信号の同時分析による微量状態分析を実現させることを目的とした.先ず,電子顕微鏡をスクリプト制御するプラグインの改良により,局所領域を狙って各種信号を自動で同時取得できるシステムを構築した.また,理論計算アルゴリズムの拡張や高精度化により,多層膜材料や酸化物セラミックス材料中の酸素空孔の占有サイト解析などが可能となった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

不純物元素の微量添加は材料物性を制御する常套手段の一つであり,不純物元素がどこを占有しているかを知ることは材料機能発現を理解する上で重要である.このような添加不純物元素の占有サイトの評価においては,X線や中性子による回折結晶学的手法が標準的ツールであり,近年では走査透過電子顕微鏡による原子分解能での元素マッピングが現実的になりつつあるが,複雑かつあまり綺麗ではない実用材料の分析においてはいくつかの問題が生じる場合がある.本研究を通して開発を進めている分析手法は,企業で取り扱われるような実用材料分析へと応用しやすく,既にいくつかの共同研究に展開している.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 電子チャネリング効果を利用した結晶材料定量分析法の現状2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ohtsuka, Shunsuke Muto
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 58 号: 2 ページ: 73-76

    • DOI

      10.2320/materia.58.73

    • NAID

      130007587788

    • ISSN
      1340-2625, 1884-5843
    • 年月日
      2019-02-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Precession electron diffraction法の鉱物への適用と評価2019

    • 著者名/発表者名
      三宅亮, 瀬戸雄介, 伊神洋平, 大塚真弘
    • 学会等名
      日本鉱物科学会 2019年年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電子チャネリング効果(動力学的回折)を活用したサイト選択的結晶材料分析2019

    • 著者名/発表者名
      大塚真弘
    • 学会等名
      第9回極限物質科学研究会(動力学的回折理論による結晶構造解析)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ビームロッキング EDS/EELS分析:電子チャネリング効果を活用したサイト選択 的定量組成・電子状態評価2019

    • 著者名/発表者名
      大塚真弘
    • 学会等名
      第35回分析電子顕微鏡討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子チャネリングを利用した元素/サイト選択 的化学分析2019

    • 著者名/発表者名
      武藤俊介, 大塚真弘
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電子回折解析のためのGUIソフトウェアの開発2019

    • 著者名/発表者名
      瀬戸雄介, 大塚真弘, 伊神洋平, 三宅亮
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電子線チャネリングX線分光装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      阿南義弘, 大塚真弘, 武藤俊介
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電子チャネリング効果を利用した梯子型超伝導物質Sr14Cu24O41におけるホール分布評価2019

    • 著者名/発表者名
      大塚真弘, 武藤俊介, Ognjen Milat
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電子チャネリング効果を利用したW型フェライトSrFe18-xZnxO27のサイト選択的電子状態分析2019

    • 著者名/発表者名
      大塚真弘, 柳原颯太, 武藤俊介, 阿南義弘
    • 学会等名
      発表標題 日本顕微鏡学会 第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 汎用分析電子顕微鏡による電子チャネリング効果を活用した結晶材料定量分析の進展2019

    • 著者名/発表者名
      大塚真弘
    • 学会等名
      環境調和材料研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子チャネリング効果を利用したW型フェライトSrFe18-xZnxO27のサイト選択的電子状態分析2019

    • 著者名/発表者名
      大塚真弘, 柳原颯太, 武藤俊介, 阿南義弘
    • 学会等名
      日本金属学会 2019年春期(第164回)講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 耐環境セラミックス保護膜中の添加元素及び酸素欠損サイトのHARECXS法による評価2018

    • 著者名/発表者名
      織田健嗣, 大塚真弘, 武藤俊介, 田中誠, 北岡諭
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第74回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ビーム制御プラグインQEDを利用した高角度分解能電子チャネリングX線/電子分光分析2018

    • 著者名/発表者名
      大塚真弘, 石塚顕在, 武藤俊介
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第74回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiway hyperspectral data analysis of trace element/valence-state in W-type ferrite magnet by concurrent high-angular resolution electron channeling X-ray/electron spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ohtsuka, Souta Yanagihara, Jakob Spiegelberg, Jan Rusz and Shunsuke Muto
    • 学会等名
      19th International Microscopy Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trace dopant/oxygen vacancy site determination in Al-doped Y2Ti2O7 by 2D electron channeling EDX analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Oda, Masahiro Ohtsuka, Makoto Tanaka, Satoshi Kitaoka and Shunsuke Muto
    • 学会等名
      19th International Microscopy Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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