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アルーフビームEELSによる電子構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K22106
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
研究機関京都大学

研究代表者

倉田 博基  京都大学, 化学研究所, 教授 (50186491)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード電子エネルギー損失スペクトル / 走査型透過電子顕微鏡 / 価電子励起スペクトル / 電子エネルギー損失分光法 / 電子構造
研究開始時の研究の概要

① 電子エネルギー損失分光法(EELS)を走査型透過電子顕微鏡(STEM)と組み合わせた
局所電子分光法において、入射電子プローブを直接試料に照射しないアルーフビーム法という新規の電子分光計測法の開発とそのスペクトル解析法を確立する。
② 新規に開発したアルーフビームEELS法を、触媒微粒子や金属ナノ粒子に適用し、単一
の粒子表面に吸着した有機分子の分析を行う。

研究成果の概要

電子線照射損傷を被ることなく有機材料から電子エネルギー損失スペクトルを測定する、アルーフビームEELS法による電子構造解析の特徴を明らかにした。この計測法においては、有機材料と電子線の相互作用において遅延効果の重要性が見出された。また、金属ナノロッドの表面プラズモンと有機分子のエキシトンの相互作用の測定に成功した。さらに、電子線損傷を低減した内殻電子励起スペクトルの測定法として、アンダーサンプリング法を考案し、有機材料の吸収端微細構造の高エネルギー分解能測定に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機材料に対する電子エネルギー損失スペクトルの計測において、電子線照射損傷が大きな課題であったが、それを解決もしくは低減する計測法が開発され、その特性が明らかにされたことは、これまで主に無機材料に適用が限られてきた局所状態分析法の可能性を広げるうえで意義がある。このような新しい分析法の開発は、社会的に有用な様々な有機材料を分析する基盤技術の進歩としても意義がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] モノクロメータ搭載STEM-EELSによる局所電子状態分析2021

    • 著者名/発表者名
      治田充貴, 倉田博基
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 56 ページ: 73-80

    • NAID

      130008086746

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of C K-Edge High Energy Resolution Energy-Loss Near-Edge Structures of Copper Phthalocyanine and Its Chlorinated Molecular Crystals by First-Principles Band Structure Calculations2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yamaguchi, Takashi Nemoto, and Hiroki Kurata
    • 雑誌名

      I. Phys. Chem. A

      巻: 124 号: 9 ページ: 1735-1743

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.9b10832

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] High spatial resolution electronic state analysis using monochromated STEM-EELS2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kurata, Takashi Nemoto and Mitsutaka Haruta
    • 学会等名
      2021 Materials Research Society-Taiwan International Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electronic state analysis with monochromated STEM-EELS2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kurata, Takashi Nemoto and Mitsutaka Haruta
    • 学会等名
      The 38th International Conference of the Microscopy Society of Thailand
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 銀ナノロッド表面プラズモンと励起子との相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      川口知樹, 根本隆, 治田充貴, 倉田博基
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第77回学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Valence electron excitation spectra of organic crystals by aloof beam EELS2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kurata
    • 学会等名
      International Conference of the Microscopy Society of Thailand (MST37)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aloofビームによる有機結晶の価電子励起EELS2019

    • 著者名/発表者名
      倉田博基, 白澤由理, 治田充貴, 根本隆
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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