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電子線分光マルチプローブによる強誘電体の原子サイト選択局所構造・電子状態解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K18931
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

津田 健治  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (00241274)

研究分担者 森川 大輔  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (10632416)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード電子線インコヒーレントチャンネリング / 軟X線発光分光 / 電子エネルギー損失分光 / 強誘電体 / ドープ原子 / 軟X線発光分光 (SXES) / 電子エネルギー損失分光 (EELS) / 電子線インコヒーレントチャンネリング (ICP)
研究成果の概要

ナノ電子プローブを用いる電子線インコヒーレントチャンネリング法をCaドープチタン酸バリウム強誘電体に適用した。ナノ電子プローブの単一ドメイン選択性と、分光による原子サイト選択性を生かして、初めて単一強誘電ドメインからデータを得て、Caドープ原子のオフセンタリングを示す局所構造情報を選択的に得ることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

チタン酸バリウム系強誘電体は、幅広い応用を持ち産業的にきわめて重要な物質系であり、その構造相転移や誘電特性制御のために金属や希土類などのドーピングが用いられている。しかしながら、ドープ原子の情報を選択的に取り出すことは通常の結晶構造解析では困難であった。本研究で、ナノ電子プローブで分光法と回折法を組み合わせる手法を用いることにより、単一強誘電ドメインからドープ原子の情報を選択的に取り出すことが可能となることを初めて実証した。これにより、ドープ原子サイトの局所構造情報とその相転移・誘電物性との相関をより詳細に明らかにする道筋を開いた。

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

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] チェンマイ大学理学部(タイ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of the arrangement of oxide ion vacancies and their effect on the crystal structure of BaFe0.9In0.1O3-δ2019

    • 著者名/発表者名
      Fujishiro Fumito、Sasaoka Chinatsu、Shibata Yusuke、Tsuda Kenji、Hashimoto Takuya
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: 102 号: 8 ページ: 4427-4430

    • DOI

      10.1111/jace.16470

    • 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] Local crystal structure analysis using STEM-CBED method2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tsuda
    • 学会等名
      The 36th International Conference of Microscopy Society of Thailand
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ピクセル型STEM検出器を用いたSTEM-CBED法による強誘電体の局所構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      津田健治, 佐川隆亮,橋口裕樹,近藤行人
    • 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] 大角度ロッキングCBED図形を用いた軌道整列状態の静電ポテンシャル分布解析2019

    • 著者名/発表者名
      森川大輔,津田 健治
    • 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] 収束電子回折法を用いた試料ダメージ層の定量評価2019

    • 著者名/発表者名
      上石正樹,森川大輔,佐藤 香織,津田 健治,寺内正己
    • 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] Local structural study of ferroelectric domain boundaries using STEM-CBED with a fast pixelated STEM detector2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tsuda, Ryusuke Sagawa, Hiroki Hashiguchi and Yukihito Kondo
    • 学会等名
      Microscopy and Microanalysis 2019, Portland, OR, USA
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピクセル型高速STEM検出器を用いたSTEM-CBED法による局所構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      津田健治、佐川隆亮、橋口裕樹、近藤行人
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 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
  • [学会発表] STEM-CBED法によるペロブスカイト型強誘電体の局所構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      津田健治
    • 学会等名
      東北大学金属材料研究所 共同利用・共同研究ワークショップ「強誘電体関連物質の機能発現に関する構造科学の新展開」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大角度ロッキングCBED図形を用いた結晶構造因子精密化2019

    • 著者名/発表者名
      森川大輔,津田健治
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 収束電子回折法による局所構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      津田健治
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第61回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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