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X線エネルギー可変XPSによるナノ粒子の断層解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20510110
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

吉川 英樹  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ計測センター, 主幹研究員 (20354409)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2008年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードXPS / 放射光 / エネルギー可変 / 断層解析 / DDF / 非対称パラメーター / EDF
研究概要

近年目覚ましい発展をしている高エネルギーX線を使った硬X線光電子分光(HX-XPS)において、エネルギー可変・角度可変の測定による非破壊断層解析の定量性向上が求められている。本研究では、光電子の放出過程および固体内での伝搬過程を精密に評価することが上記の定量性向上のキーポイントであると考え、光電子発生時の非対称パラメーターやそれを考慮した光電子放出放出深さ方向分布関数(EDDF)を、放射光実験ならびにモンテカルロ・シミュレーションを使って行い、現状で最も精密な光電子を使った非破壊断層解析の解析アルゴリズムを確立した。ただし、この解析アルゴリズムを様々なナノ構造を持つ物質系に適用するには、(解析アルゴリズムで用いるEDDFは物質の種類によって異なるため)各物質における光電子の減衰を記述するエネルギー損失関数を求め、そのエネルギー損失関数を使ってEDDFを求める必要がある。現実には、エネルギー損失関数は限られた物質でしか求まっていないという状況がある。そこで本研究では、エネルギー損失関数を反射電子エネルギー損失分光法(REELS)を使って実験的にかつ実用的に求める新たな手法の開発も行った。エネルギー可変HX-XPSの解析の実用材料系への応用として、コアシェル構造を持つナノ粒子、特にコア部が銀でシェル部がポリジアセチレンから成るナノ粒子について解析を行った。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Characterization of Surface Structure Evolution in Ni_3Al Foil Catalysts by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Xu, H.Yoshikawa, J.H.Jang,M.Demura, K.Kobayashi, S.Ueda, Y.Yamashita, D.M.Wee, T.Hirano
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C Vol.114

      ページ: 6047-6053

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy loss function for Si determined from reflection electron energy loss spectra with factor analysis method2010

    • 著者名/発表者名
      H.Jin, H.Yoshikawa, S.Tanuma, S.Tougaard
    • 雑誌名

      Surf.Interf.Anal. Vol.42

      ページ: 1076-1081

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of optical constants of Si and SiO_2 from reflection electron energy loss spectra using factor analysis method2010

    • 著者名/発表者名
      H.Jin, H.Shinotsuka, H.Yoshikawa, H.Iwai, S.Tanuma, S.Tougaard
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics Vol.107

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy loss function for Si determined from reflection electron energyloss spectra with factor analysis method2010

    • 著者名/発表者名
      Hua Jin, Hideki Yoshikawa, Shigeo Tanuma, Sven Tougaard
    • 雑誌名

      Surf.Interf.Anal.

      巻: 42 ページ: 1076-1081

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Surface Structure Evolution in Ni_3Al Foil Catalysts by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Xu, H.Yoshikawa, J.H.Jang, M.Demura, K.Kobayashi, S.Ueda, Y.Yamashita, D.M.Wee, T.Hirano
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C

      巻: 114 ページ: 6047-6053

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of optical constants of Si and SiO_2 from reflection electron energy loss spectra using factor analysis method2010

    • 著者名/発表者名
      H.Jin, H.Shinotsuka, H.Yoshikawa, H.Iwai, S.Tanuma, S.Tougaard
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 107

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-Ray Photoelectron Spectroscopy of Core (Silver)-Shell (Polydiacetylene) Type Hybridized Nanocrystals2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, A.M.Vlaicu, M.Kimura, A.Masuhara, S.Tanuma, H.Nakanishi, H.Oikawa
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology Vol.7

      ページ: 711-714

    • NAID

      130004439172

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Depth Distribution Function for AR-XPS using Synchrotron Radiation Hard X-ray2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, H.Tanaka, M.Kimura, T.Ogiwara, T.Kimura, K.Kumagai, S.Tanuma, M.Suzuki, K.Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Surface Analysis Vol.15

      ページ: 254-258

    • NAID

      130007499746

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-Ray Photoelectron Spectroscopy of Core (Silver)-Shell (Polydiacetylene) Type Hybridized Nanocrystals2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, A.M.Vlaicu, M.Kimura, A.Masuhara, S.Tanuma, H.Nakanishi, H.Oikawa
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 7

      ページ: 711-714

    • NAID

      130004439172

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Depth Distribution Function for AR-XPS using Synchrotron Radiation Hard X-ray2009

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshikawa, H. Tanaka, M. Kimura, T. Ogiwara, T. Kimura, K. Kumagai, S. Tanuma, M. Suzuki, K. Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Surface Analysis 15

      ページ: 254-258

    • NAID

      130007499746

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-Ray Photoelectron Spectroscopy of Core (Silver) - Shell (Polydiacetylene) Type Hybridized Nanocrystals2009

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshikawa, A. M. Vlaicu, M. Kimura, A. Masuhara, S. Tanuma, H. Nakanishi, H. Oikawa
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

    • NAID

      130004439172

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] First principle calculation of the optical constants in a wide energy range for III-V semiconductors2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shinotsuka, M.Arai, H.Yoshikawa, S.Tanuma
    • 学会等名
      5th International Symposium on Practical Surface Analysis
    • 発表場所
      韓国
    • 年月日
      2010-10-05
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Energy loss functions and optical constants of a few semiconductors determined by factor analysis of reflection electron energy loss spectra2010

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, H.Jin, H.Shinotsuka, H.Iwai, M.Arai, S.Tougaard, S.Tanuma
    • 学会等名
      5th International Symposium on Practical Surface Analysis
    • 発表場所
      韓国
    • 年月日
      2010-10-05
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Energy loss functions and optical constants of a few semiconductors determined by factor analysis of reflection electron energy loss spectra2010

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, H.Jin, H.Shinotsuka, H.Iwai, M.Arai, S.Tougaard, S.Tanuma
    • 学会等名
      5th International Symposium on Practical Surface Analysis
    • 発表場所
      Gyeongju(韓国)
    • 年月日
      2010-10-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] First principle calculation of the optical constants in a wide energy range for III-V semiconductors2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shinotsuka, M.Arai, H.Yoshikawa, S.Tanuma
    • 学会等名
      5th International Symposium on Practical Surface Analysis
    • 発表場所
      Gyeongju(韓国)
    • 年月日
      2010-10-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy and XANES Analyses of Core (Silver)-Shell (Polydiacetylene) Type Hybridized Nanocrystals2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, A.M.Vlaicu, M.Kimura, A.Masuhara, S.Tanuma, H.Nakanishi, H.Oikawa
    • 学会等名
      7th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices 2009 (ALC'09)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2009-12-08
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Determination of optical constants of Si and SiO_2 from reflection electron energy loss spectra using factor analysis method2009

    • 著者名/発表者名
      H.Jin, H.Yoshikawa, H.Iwai, S.Shinotsuka, S.Tanuma, S.Tougaard
    • 学会等名
      13th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (ECASIA'09)
    • 発表場所
      TURKEY
    • 年月日
      2009-10-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Calculation of Emission Depth Distribution Functions for CuO and SiO_2 by the Monte Carlo Simulation and the Quantum Mechanical Scattering Theory2009

    • 著者名/発表者名
      H.Shinotsuka, H.Yoshikawa, S.Tanuma, T.Fujikawa
    • 学会等名
      13th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (ECASIA'09)
    • 発表場所
      TURKEY
    • 年月日
      2009-10-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation of Depth Distribution Function for AR-XPS using Synchrotron Radiation Hard X-ray2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, H.Tanaka, M.Kimura, T.Ogiwara, T.Kimura, K.Kumagai, S.Tanuma, M.Suzuki, K.Kobayashi
    • 学会等名
      International workshop for Surface Analysis and Standardization '09
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2009-03-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation of Depth Distribution Function for AR-XPS using Synchrotron Radiation Hard X-ray2009

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshikawa, H. Tanaka, M. Kimura, T. Ogiwara, T. Kimura, K. Kumagai, S. Tanuma, M. Suzuki, K. Kobayashi
    • 学会等名
      International workshop for Surface Analysis and Standardization '09
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター、沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2009-03-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy and XANES Analyses of Core (Silver)-Shell (Polydiacetylene) Type Hybridized Nanocrystals2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, A.M.Vlaicu, M.Kimura, A.Masuhara, S.Tanuma, H.Nakanishi, H.Oikawa
    • 学会等名
      7th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices 2009 (ALC'09)
    • 発表場所
      The Westin Maui、Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Calculation of Emission Depth Distribution Functions for CuO and SiO_2 by the Monte Carlo Simulation and the Quantum Mechanical Scattering Theory2009

    • 著者名/発表者名
      H.Shinotsuka, H.Yoshikawa, S.Tanuma, T.Fujikawa
    • 学会等名
      13th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (ECASIA'09)
    • 発表場所
      Dedeman Hotel & Convention Center, Antalya, TURKEY
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Determination of optical constants of Si and SiO_2 from reflection electron energy loss spectra using factor analysis method2009

    • 著者名/発表者名
      H.Jin, H.Yoshikawa, H.Iwai, S.Shinotsuka, S.Tanuma, S.Tougaard
    • 学会等名
      13th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (ECASIA'09)
    • 発表場所
      Dedeman Hotel & Convention Center, Antalya, TURKEY
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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