マルチモーダル電子ビーム制御による原子サイト選択的物性値定量マッピング

• 研究課題/領域番号: 23K26375
• 補助金の研究課題番号: 23H01682 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26020:無機材料および物性関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大塚 真弘 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 講師 (60646529)
• 研究分担者: 伊神 洋平 京都大学, 理学研究科, 助教 (30816020)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2026年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2024年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2023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: 電子顕微鏡 / 蛍光X線分析 / 電子チャネリング効果 / ALCHEMI法 / サイト選択的分析

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は，電子顕微鏡において結晶試料に入射した電子の波動関数制御によって特定のブロッホ固有状態（電子定在波）を選択励起させながらナノ電子ビームの位置走査を行うことで，薄片試料に限らずバルク試料における原子レベルの結晶構造パラメータをナノ分解能で定量計測・可視化（マッピング）する方法を構築することである．従来手法のいくつかのボトルネックを解消し，電子ビームのロッキングによって変化する電子定在波を利用した各元素のサイト占有率，欠陥の存在，化学状態の原子レベルかつ定量的なマッピングを実現する．これにより機能性結晶のマクロ物性と原子レベル物性を定量的に橋渡しするナノ計測手法を確立する．