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動的・定量的解析のための極限イメージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19010
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
研究機関一般財団法人ファインセラミックスセンター

研究代表者

川崎 忠寛  一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (10372533)

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: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード電子顕微鏡 / 軽元素 / 結像法 / ホローコーン照明 / その場観察 / 動的 / 高分解能 / グラフェン / 高空間分解能 / 高時間分解能 / 可視化技術 / 位相像 / 液中観察
研究成果の概要

本研究課題では、電池反応をはじめとした種々の変化を、動的に、かつ高分解能で捉えることを主眼とした電子顕微鏡法の開発を実施した。独自に発案したEnhanced Hollow-cone Illumination TEM法の最適条件について、シミュレーション検討を実施した。その結果、本手法は光学系に収差(特に球面収差)があると上手く動作しないことが判明した。また、SrTiO3結晶や、LiCoO2結晶において、酸素イオン、リチウムイオンが可視化出来ることも確認できた。これにより、本手法はリチウムイオン電池電極材料の可視化技術として有用であることを明確にした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

蓄電池や燃料電池、高性能誘電体など種々の機能性材料において、その性能を左右するものの一つとして、材料内部の酸素イオン、リチウムイオンなどの挙動がある。その振る舞いを動的に観察するには、電子顕微鏡のもつ高い空間・時間分解能が有用であるが、電子顕微鏡では軽元素を可視化するのは非常に困難であった。本研究課題で提案した手法は、この課題を解決するものであり、新たな材料解析手法としての可能性を明確にすることができた。

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

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Atomic-Level Observation of Electrochemical Platinum Dissolution2019

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nagashima, Toshihiro Ikai, Yuki Sasaki, Tadahiro Kawasaki, Tatsuya Hatanaka
    • 雑誌名

      Nano Letter

      巻: 19 号: 10 ページ: 7000-7005

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.9b02382

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of pulse parameter change on a-SiCN diaphragms for environmental cells fabricated by2019

    • 著者名/発表者名
      Murano Masanori、Matsutani Takaomi、Kawasaki Tadahiro
    • 雑誌名

      Vacuum

      巻: 57 ページ: 60-64

    • DOI

      10.1016/j.vacuum.2019.03.043

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グラフェンサンドイッチによる超高圧雰囲気電子顕微鏡観察法2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木祐生、川﨑忠寛
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 57 号: 12 ページ: 610-610

    • DOI

      10.2320/materia.57.610

    • NAID

      130007538901

    • ISSN
      1340-2625, 1884-5843
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface modification of triacetylcellulose by low-energy nitrogen ions for2018

    • 著者名/発表者名
      Takaomi Matsutani, Masanori Murano, Tadahiro Kawasaki
    • 雑誌名

      Surface & Coatings Technology

      巻: 344 ページ: 58-61

    • DOI

      10.1016/j.surfcoat.2018.02.092

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 環境電子顕微鏡によるガス・液中その場観察2019

    • 著者名/発表者名
      川崎忠寛
    • 学会等名
      表面分析研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高分解能化を目指したSEMレンズの開発2019

    • 著者名/発表者名
      川崎忠寛
    • 学会等名
      SCANTECH2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 汎用SEM用の電界型収差補正器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      川﨑忠寛、吉田竜視、加藤丈晴、野間口恒典、本村俊一、西中健一、揚村寿英、富田正弘、生田孝
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spherical Aberration Correction for SEMs with Electrostatic-type compact Cs-corrector2018

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Kawasaki, Ryuji Yoshida, Takeharu Kato1, Tsunenori Nomaguchi, Shunichi Motomura, Kenichi Nishinaka, Toshihide
    • 学会等名
      Microscopy &Microanalysis 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 最新実用真空技術総覧2019

    • 著者名/発表者名
      川﨑忠寛、他
    • 総ページ数
      1095
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860435592
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Compendium of Surface and Interface Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, et al.
    • 総ページ数
      853
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811061554
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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