ナノメートル空間分解XAFSイメージング法の開発とナノ組織制御物質の構造評価

• 研究課題/領域番号: 22651040
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高橋 幸生 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00415217)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,070千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: コヒーレントX線光学 / X線顕微鏡 / X線構造解析 / 金属ナノ組織解析

研究概要

元素の吸収端近傍の複数のX線エネルギーでコヒーレントX線回折イメージングの測定を行うことにより、ナノメートルスケールの空間分解能を有するX線吸収スペクトルを抽出することが原理的に可能である。このような入射Xエネルギーを変更する実験では、試料に照射されたX線の光子数を精度良く決定する必要がある。本研究では、コヒーレントX線回折イメージング実験のための入射X線フラックスモニターを開発し、FIB-CVD法で作製したナノ構造材料の電子密度分布を定量的に決定することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Multiscale element mapping of buried structures by ptychographic x-ray diffraction microscopy using anomalous scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, A. Suzuki, N. Zettsu, Y. Kohmura, K. Yamauchi and T. Ishikawa
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 99 ページ: 131905-131905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Towards High-Resolution Ptychographic X-ray Diffraction Microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, A. Suzuki, N. Zettsu, Y. Kohmura, Y. Senba, H. Ohashi, K. Yamauchi and T. Ishikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 83 ページ: 214109-214109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent diffraction microscopy at SPring-8 : instrumentation, data acquisition and data analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Xu, S.Salha, K.Raines, H.Jiang, C-.C.Chen, Y.Takahashi, Y.Kohmura, Y.Nishino, C.Song, T.Ishikawa, J.Miao
  • 雑誌名: Journal of Synchrotron Radiation 巻: 18 号: 2 ページ: 293-298
  • DOI: 10.1107/s0909049510051733
  • 査読あり
• [雑誌論文] Element-specific High-resolution Diffraction Microscopy using Focused Hard X-ray Beam (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, Y.Nishino, R.Tsutsumi, H.Kubo, N.Zettsu, K.Yamauchi, T.Ishikawa, E.Matsubara
  • 雑誌名: Diamond Light Source Proceedings(SRMS-7 2011) 巻: 1 号: SRMS-7
  • DOI: 10.1017/s2044820111000013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Coherent X-ray Diffraction Apparatus with Kirkpatrick-Baez Mirror Optics (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, R.Tsutsumi, H.Kubo, Y.Nishino, H.Mimura, S.Matsuyama, T.Ishikawa, K.Yamauchi
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings (The 10th International Conference on x-ray microscopy) 巻: 1635 ページ: 231-234
  • DOI: 10.1063/1.3625346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Towards High-Resolution Ptychographic X-ray Diffraction Microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, A.Suzuki, N.Zettsu, Y.Kohmura, Y.Senba, H.Ohashi, K.Yamauchi, T.Ishikawa
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 号: 21 ページ: 214109-214109
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.214109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiscale element mapping of buried structures by ptychographic x-ray diffraction microscopy using anomalous scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, A.Suzuki, N.Zettsu, Y.Kohmura, K.Yamauchi, T.Ishikawa
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 99 号: 13 ページ: 131905-131905
  • DOI: 10.1063/1.3644396
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Resolution Projection Image Reconstruction of Thick Objects by Hard X-ray Diffraction Microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, Y. Nishino, R. Tsutsumi, N. Zettsu, E. Matsubara, K. Yamauchi and T. Ishikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 82 ページ: 214102-214102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional electron density mapping of shape-controlled nanoparticle by focused hard x-ray diffraction microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, N. Zettsu, Y. Nishino, R. Tsutsumi, E. Matsubara, T. Ishikawa and K. Yamauchi
  • 雑誌名: Nano Lett. 巻: 10 ページ: 1922-1926
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional measurement of focused x-ray beam profile using coherent x-ray diffraction of isolated nanoparticle (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, H. Kubo, R. Tsutsumi, S. Sakaki, N. Zettsu, Y. Nishino, T. Ishikawa and K. Yamauchi
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A : Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 616 ページ: 266-269
  • 査読あり
• [雑誌論文] An experimental procedure for precise evaluation of electron density distribution of a nanostructured material by coherent x-ray diffraction microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, H. Kubo, Y. Nishino, H. Furukawa, R. Tsutsumi, K. Yamauchi, T. Ishikawa and E. Matsubara
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. 巻: 81 ページ: 33707-33707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional electron density mapping of shape-controlled nanoparticle by focused hard x-ray diffraction microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, N.Zettsu, Y.Nishino, R.Tsutsumi, E.Matsubara, T.Ishikawa, K.Yamauchi
  • 雑誌名: Nano Letters 巻: 10 ページ: 1922-1926
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Resolution Projection Image Reconstruction of Thick Objects by Hard X-ray Diffraction Microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, Y.Nishino, R.Tsutsumi, N.Zettsu, E.Matsubara, K.Yamauchi, T.Ishikawa
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 82 ページ: 214102-214102
  • 査読あり
• [雑誌論文] An experimental procedure for precise evaluation of electron density distribution of a nanostructured material by coherent x-ray diffraction microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, H.Kubo, Y.Nishino, H.Furukawa, R.Tsutsumi, K.Yamauchi, T.Ishikawa, E.Matsubara
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 81 ページ: 33707-33707
  • 査読あり
• [学会発表] X線集光ビームを利用したコヒーレント回折技術の開発と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生
  • 学会等名: アモルファス・ナノ材料第147委員会第112回研究会
  • 発表場所: 弘済会館
  • 年月日: 2012-05-27
• [学会発表] コヒーレントX線回折による構造可視化の新手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生
  • 学会等名: 多元物質科学研究所若手交流研究会
  • 発表場所: 東北大学多元物質科学研究所
  • 年月日: 2012-02-24
• [学会発表] コヒーレントX線回折による構造可視化の新手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生
  • 学会等名: 多元物質科学研究所若手交流研究会
  • 発表場所: 東北大学多元物質科学研究所(仙台市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-02-24
• [学会発表] 高分解能X線タイコグラフィーの開発と元素識別イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木明大、高橋幸生、是津信行、香村芳樹、仙波泰得、大橋治彦、山内和人、石川哲也
  • 学会等名: 第25回日本放射光学会年会
  • 発表場所: 鳥栖中央公民館(鳥栖市)
  • 年月日: 2012-01-07
• [学会発表] 高分解能コヒーレントX線回折顕微法の現状と将来展望,様々なイメージング技術の現況と展望 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会の電顕技術開発若手研究部会ワークショップ
  • 発表場所: 名古屋ファインセラミックスセンター
  • 年月日: 2012-01-05
• [学会発表] 高分解能コヒーレントX線回折顕微法の現状と将来展望 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会の電顕技術開発若手研究部会ワークショップ「様々なイメージング技術の現況と展望」
  • 発表場所: 名古屋ファインセラミックスセンター(名古屋市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-05
• [学会発表] 高分解能走査型コヒーレントX線回折顕微法の開発と金属材料のナノ組織解析への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木明大、高橋幸生、山内和人、是津信行、香村芳樹、石川哲也
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: ロワジールホテル那覇(那覇市)
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] 高分解能走査型コヒーレントX線回折顕微法の開発と金属材料のナノ組織解析への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木明大、高橋幸生、山内和人、是津信行、香村芳樹、石川哲也
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] Development of High-Resolution Ptychographic X-ray Diffraction Microscopy using Focused Hard X-ray Beam (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Suzuki, Y.Takahashi, N.Zettsu, Y.Kohmura, K.Yamauchi, T.Ishikawa
  • 学会等名: International Global COE Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology 2011
  • 発表場所: Osaka University Nakanoshima Center, Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] Element-Specific Ptychographic X-ray Diffraction Microscopy using Anomalous Scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, A.Suzuki, N.Zettsu, Y.Kohmura, K.Yamauchi, T.Ishikawa
  • 学会等名: International Global COE Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology 2011
  • 発表場所: Osaka University Nakanoshima Center, Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] High-resolution coherent diffraction imaging using focused hard x-ray beam at SPring-8 (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, A. Suzuki, Y. Kohmura, Y. Nishino, K. Yamauchi and Tetsuya Ishikawa
  • 学会等名: CXS Annual Workshop 2011, Bio21 Institute
  • 発表場所: Melbourne, Victoria, Australia
  • 年月日: 2011-10-10
• [学会発表] High-resolution coherent diffraction imaging using focused hard x-ray beam at SPring-8 (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, A.Suzuki, Y.Kohmura, Y.Nishino, K.Yamauchi, T.Ishikawa
  • 学会等名: CXS Annual Workshop 2011
  • 発表場所: Bio21 Institute, Melbourne, Victoria, Australia(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-10
• [学会発表] Development and application of high-resolution diffraction microscopy using focused hard x-ray beam (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi
  • 学会等名: The 4th International Workshop on FEL Science, Peppers Beach Club and Spa, Palm Cove
  • 発表場所: Cairns, Queensland, Australia
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Development and application of high-resolution diffraction microscopy using focused hard x-ray beam (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: The 4th International Workshop on FEL Science
  • 発表場所: Cairns, Queensland, Australia(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Development of high-resolution coherent X-ray diffraction microscopy and its application in materials science (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi
  • 学会等名: International conference on processing & manufacturing of advanced materials, Quebec city convention centre
  • 発表場所: Quebec, Canada
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] Development of high-resolution coherent X-ray diffraction microscopy and its application in materials science (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: International conference on processing & manufacturing of advanced materials
  • 発表場所: Quebec city convention centre, Quebec, Canada(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] X線集光ビームを利用したコヒーレント回折技術の開発と応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生
  • 学会等名: アモルファス・ナノ材料第147委員会第112回研究会
  • 発表場所: 弘済会館(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] KBミラー集光X線を用いた高分解能走査型回折顕微法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木明大、高橋幸生、堤良輔、西野吉則、松原英一郎、山内和人、石川哲也
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会
  • 発表場所: エポカルつくば(筑波市)
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] 高分解能コヒーレントX線回折顕微法による金銀ナノボックスの三次元電子密度マッピング (2011)
  • 著者名/発表者名: 堤良輔、高橋幸生、鈴木明大、西野吉則、是津信行、松原英一郎、石川哲也、山内和人
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会
  • 発表場所: エポカルつくば(筑波市)
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] 試料厚さの効果を考慮した高分解能コヒーレントX線回折顕微法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生、堤良輔、西野吉則、是津信行、松原英一郎、山内和人、石川哲也
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会
  • 発表場所: エポカルつくば(筑波市)
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] 試料厚さの効果を考慮した高分解能コヒーレントX線回折顕微法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生、堤良輔、西野吉則、是津信行、松原英一郎、山内和人、石川哲也
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会
  • 発表場所: エポカルつくば
  • 年月日: 2011-01-08
• [学会発表] Development and application of high-resolution X-ray diffraction microscopy using advanced mirror optics (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: International Global COE Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology 2010
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター(大阪市)
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] Development and application of high-resolution X-ray diffraction microscopy using advanced mirror optics (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi
  • 学会等名: International Global COE Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology 2010
  • 発表場所: Osaka University Nakanoshima Center, Osaka, Japan
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] Development of high-resolution X-ray diffraction microscopy using Kirkpatrick and Baez mirrors (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Tsutsumi, Y.Takahashi, N.Zettsu, A.Suzuki, Y.Nishino, E.Matsubara, T.Ishikawa, K.Yamauchi
  • 学会等名: International Global COE Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology 2010
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター(大阪市)
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] Development and application of high-resolution X-ray diffraction microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: International Symposium at Frontier Research Base for Global Young Researchers
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田市)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 高分解能コヒーレントX線回折顕微法による金属ナノ粒子の三次元電子密度マッピング (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生、是津信行、堤良輔、山内和人、西野吉則、石川哲也、松原英一郎
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 高分解能コヒーレントX線回折顕微法による金属ナノ粒子の三次元電子密度マッピング (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸生、是津信行、堤良輔、山内和人、西野吉則、石川哲也、松原英一郎
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Development and application of high-resolution diffraction microscopy using focused hard X-ray beam (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, Y.Nishino, E.Matsubara, T.Ishikawa, K.Yamauchi
  • 学会等名: The 10th International Conference of X-ray Microscopy
  • 発表場所: Chicago, Illinois, U.S.A
  • 年月日: 2010-08-17
• [学会発表] Development and application of high-resolution diffraction microscopy using focused hard X-ray beam (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, Y. Nishino, E. Matsubara, T. Ishikawa and Kazuto Yamauchi
  • 学会等名: the 10th International Conference of X-ray Microscopy
  • 発表場所: chicago, illinois, USA.
  • 年月日: 2010-08-16
• [学会発表] Development of coherent x-ray diffraction microscopy and its application in materials science (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: The 7th International Conference on Synchrotron Radiation in Materials Science
  • 発表場所: The Said Business School, Oxford, UK
  • 年月日: 2010-07-13
• [学会発表] Development of coherent x-ray diffraction microscopy and its application in materials science (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi
  • 学会等名: The 7th International Conference on Synchrotron Radiation in Materials Science
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 年月日: 2010-07-12
• [図書] SPring-8 Research Frontiers 2010 (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, N.Zettsu
  • 出版者: SPring-8
• [備考]
  • URL: http://www-up.prec.eng.osaka-u.ac.jp/takahashi/
• [備考]
  • URL: http://www-up.prec.eng.osaka-u.ac.jp/takahashi/
• [備考]
  • URL: http://www.wakate.frc.eng.osaka-u.ac.jp/takahashi/