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超高圧位相差電子顕微鏡による金属・イオン伝導体界面の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25246001
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

丹司 敬義  名古屋大学, 未来社会創造機構, 研究員 (90125609)

連携研究者 臼倉 治郎  名古屋大学, 理学部, 特任教授 (30143415)
川﨑 忠寛  名古屋大学, 未来材料システム研究所, 客員准教授 (10372533)
石田 高史  名古屋大学, 未来材料システム研究所, 助教 (60766525)
研究協力者 富田 正弘  (株)真空デバイス
研究期間 (年度) 2013-10-21 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
42,770千円 (直接経費: 32,900千円、間接経費: 9,870千円)
2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2015年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2014年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2013年度: 21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円)
キーワード電子線位相微分顕微鏡法 / A-B効果位相板 / 環境電子顕微鏡 / 超高圧走査透過電子顕微鏡 / 固体酸化物形燃料電池 / 非染色生体試料観察 / 電界分布観察 / 透過電子顕微鏡 / 位相板 / 電子線ホログラフィー / 固体酸化物型燃料電池 / 界面 / 細胞脂質二重膜 / 電界観察 / 超高圧電子顕微鏡 / 電子顕微鏡 / 位相微分電子顕微鏡 / 表面・界面 / 生体材料 / 燃料電池
研究成果の概要

熱電子銃(LaB6)を装着する超高圧走査環境電子顕微鏡により、固体酸化物型燃料電池の電極/電解質界面における各種イオンの振舞いを実時間その場観察する技術を確立するため、特殊位相板ホルダーと酸素雰囲気中で試料に電圧印加可能な特殊加熱ホルダーを開発した。そして、この試料ホルダーを用い電子顕微鏡像と電子エネルギー損失分光法によりPt/YSZ、Pt/GDC界面における酸素イオンの挙動を観察した。また、A-B効果位相板を用いた微分位相法により、帯電ラテックス球の内外部やGaAs化合物半導体のPN接合界面における電界分布の観察に成功した。また、非染色生体試料の超高圧電子顕微鏡高分解観察も可能とした。

報告書

(5件)
  • 2017 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 14件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] 大連工業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Victoria(カナダ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] ビクトリア大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 環状分割検出器を用いたホロコーンSTEMによる位相再生2017

    • 著者名/発表者名
      石田高史、川﨑忠寬、丹司敬義、生田孝
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 52 ページ: 13-18

    • NAID

      130007689129

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of annular bright-field phase images in STEM2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ishida, T. Kawasaki, T. Tanji and T. Ikuta
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 64 号: 2 ページ: 121-128

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu113

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Determination of three-dimensional strain state in crystals using self-interfered split HOLZ lines2015

    • 著者名/発表者名
      R. Herring, M. Norouzpour, K. Saitoh, N. Tanaka, T. Tanji
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 156 ページ: 37-40

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2015.04.013

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Phase reconstruction in annular bright-field scanning transmission electron microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ishida, T. Kawasaki, T. Tanji, T. Kodama, T. Matsutani, K. Ogai and T. Ikuta
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 64 号: 2 ページ: 69-76

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu098

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In situ transmission electron microscopy of ionic conductivity and reaction mechanisms in ultrathin solid oxide fuel cells2014

    • 著者名/発表者名
      A. H. Tavabi, S. Arai, S. Muto, T. Tanji, R. E. Dunin-Borkowski
    • 雑誌名

      Microscopy and Microanalysis

      巻: 20 号: 6 ページ: 1817-1825

    • DOI

      10.1017/s143192761401349x

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of Zirconia Oxide (ZrO2) Nanofibers on Zirconnia Substrates by Ultrasonic Spray Pyrolysis2014

    • 著者名/発表者名
      J.-H. Zhang, W. Li, T. Tanji
    • 雑誌名

      Materials Sciences and Applications

      巻: 5 号: 04 ページ: 193-198

    • DOI

      10.4236/msa.2014.54024

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image Processing for Phase Imperfections in Electron Holography2013

    • 著者名/発表者名
      W. Li, J.-H. Zhang and T. Tanji
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 62 号: 6 ページ: 583-588

    • DOI

      10.1093/jmicro/dft034

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Electron Differential Microscopy with an A-B Effect Phase Plate2017

    • 著者名/発表者名
      T.Tanji,T.Ishida and W. Li
    • 学会等名
      Analytix 2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Contrast Enhancement of Biological Specimens by Differential Phase Electron Microscopy using the Aharonov-Bohm Effect2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ishida, W. Li, T. Tanji, Y. Yamamoto and K. Saitoh
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of TEM Specimen Holders with Three Electrodes for In-Situ Observation2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hiroshima, T. Ishida, T. Tanji, M. Tomita, K. Higuchi and K. Saitoh
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a voltage applying and heating specimen holder for observation of solid oxide fuel cell’s reactions in environmental TEM2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ishida, H. Hiroshima, K. Higuchi, T. Tanji, M. Tomita and K. Saitoh
    • 学会等名
      11th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices ’17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体酸化物形燃料電池その場観察のための三端子試料ホルダーの開発2017

    • 著者名/発表者名
      廣嶋 秀斗、石田 高史、丹司 敬義、富田 正弘、樋口 公孝、齋藤 晃
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Electron differetial phase microscopy with an A-B effect phase plate2016

    • 著者名/発表者名
      T. Tanji
    • 学会等名
      Symposium on Surface and Nano Science
    • 発表場所
      Furano, Japan
    • 年月日
      2016-01-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visualization of Active Reaction Site on Gold Nanoparticulate Catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, K. Yoshida, T. Ishida and T. Tanji
    • 学会等名
      Asia Pacific Microscopy Conference 11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an In-Situ Specimen Holder for High-Voltage Environmental Electron Microscopy of Fuel Cells2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ishida, T. Tanji, M. Tomita, K. Higuchi and K. Saitoh
    • 学会等名
      The 16th European Microscopy Congress
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] STEM Phase Retrieval Method for Thick Specimen by Using Quasi-Bessel Beam2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, T. Ishida, T. Kodama and T. Tanji, T. Ikuta
    • 学会等名
      The 16th European Microscopy Congress
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金ナノ粒子触媒の活性反応サイトの可視化2016

    • 著者名/発表者名
      川﨑忠寛、吉田要、石田高史、丹司敬義
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第72回学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 固体酸化物形燃料電池その場観察のための超高圧電子顕微鏡試料ホルダーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      石田高史、丹司敬義、富田正弘、樋口公孝 、齋藤晃
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第72回学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 固体酸化物型燃料電池のその場観察のための電圧印加・加熱試料ホルダーの開発2015

    • 著者名/発表者名
      石田高史,丹司敬義,富田正弘,樋口公孝
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Simulation of phase imperfection restoration in electron holography in noisy case2015

    • 著者名/発表者名
      W. Li and T. Tanji
    • 学会等名
      The 2nd East Asia Microscopy Conference (EAMC2)
    • 発表場所
      Himeji, Japan
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A-B効果を用いたヒルベルト位相板の開発2015

    • 著者名/発表者名
      石田高史,李偉,丹司敬義
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] New quantitative phase reconstruction technique using hollow-cone probe and annularly arrayed detectors in STEM2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ishida, T. Kawasaki and T. Tanji
    • 学会等名
      Microscopy & Microanalysis
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electron differential phase microscopy with an A-B effect phase plate2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tanji, H. Niimi, J. Usukura and Y. Yamamoto
    • 学会等名
      Microscopy & Microanalysis
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] n situ observation of propene epoxidation by gold nanoparticles supported on anatase TiO22015

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, H. Murase, K. Yoshida and T. Tanji
    • 学会等名
      Microscopy & Microanalysis
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A-B効果位相板を用いた電子線微分干渉顕微鏡法の開発Ⅲ2015

    • 著者名/発表者名
      丹司敬義, 新美博久, 山本悠太, 臼倉治郎
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第71回学術講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Differential phase contrast electron microscopy with an A-B effect phase plate'2014

    • 著者名/発表者名
      H. Niimi, U. Ikeda, T. Tanji and J. Usukura
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第58回シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electron differential phase microscopy with an A-B effect phase plate2014

    • 著者名/発表者名
      T. Tanji, U. Ikeda, H. Niimi and J. Usukura
    • 学会等名
      18th International Microscopy Congress
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase Reconstruction in Annular Bright Field STEM2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ishida, T. Kawasaki, T. Kodama, K. Ogai, T. Ikuta and T. Tanji
    • 学会等名
      18th International Microscopy Congress
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A-B効果位相板を用いた電子線微分干渉顕微鏡法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      池田 宇輝,丹司 敬義,臼倉 治郎
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2014-05-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 環境電子顕微鏡用の液体セルの開発2014

    • 著者名/発表者名
      今枝紀裕,村瀬弘樹,川﨑忠寛,山崎佳代,松谷貴臣,丹司敬義
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A-B効果位相版を用いた電子線微分干渉顕微鏡法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      池田宇輝、丹司敬義、臼倉治郎
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第70回学術講演会
    • 発表場所
      幕張
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Electron differential phase microscopy with an A-B effect phase plate2014

    • 著者名/発表者名
      T. Tanji, U. Ikeda, H. Niimi, J. Usukura
    • 学会等名
      International Microscopy Congress2014
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 環境電子顕微鏡用の液体セルの開発2013

    • 著者名/発表者名
      今枝紀裕,川﨑忠寛,丹司敬義
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第57回シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子の触媒反応による構造変化の原子分解能観察2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤陽,川﨑忠寛,丹司敬義
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第57回シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of C/SiN hybrid E-cell membranes and application to in-situ observations of nano-particulate gold catalyst2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, N. Imaeda, A. Itou and T. Tanji
    • 学会等名
      ALC '13
    • 発表場所
      Kona, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] In situ study of Pt/GDC interface by electron holography2013

    • 著者名/発表者名
      T. Narushima, A. H. Tavabi, T. Tanji
    • 学会等名
      ISETS '13
    • 発表場所
      名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Electron Holography of Interfaces between Metal and Oxide Ionic Conductor2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tanji
    • 学会等名
      IUMRS ICA2013
    • 発表場所
      Bangalor, India
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 環境調和型社会のためのナノ材料科学2015

    • 著者名/発表者名
      丹司敬義 他 (名古屋大学エコトピア科学研究所 編)
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 電子顕微鏡用試料加熱・印加装置2016

    • 発明者名
      富田正弘、丹司敬義、石田高史、浮穴基英、吉田寿治
    • 権利者名
      株式会社真空デバイス
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-02-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 荷電粒子ビーム用電磁レンズの球面収差補正装置2015

    • 発明者名
      川﨑忠寬、生田孝、丹司敬義
    • 権利者名
      名古屋大学総長
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-04-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2013-10-24   更新日: 2019-07-29  

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