コヒーレント収束電子回折による強誘電ドメイン壁の精密構造解析

• 研究課題/領域番号: 25630272
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 津田 健治 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (00241274)
• 連携研究者: 寺内 正己 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30192652) ; 西松 毅 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70323095)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013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 / 収束電子回折 / 界面構造解析 / 誘電体物性 / 強誘電ドメイン

研究成果の概要

コヒーレントCBED法を用いて，異なる回折波・異なるドメイン間の干渉を利用して，非周期構造である強誘電ドメイン壁の構造解析を行う手法の開発を試みた．冷陰極電界放出型電子銃, 球面収差補正装置およびエネルギーフィルターを備えた電子顕微鏡を用いることで，干渉縞コントラストを格段に向上させ，六方晶YMnO3の強誘電ドメイン壁から，ドメイン壁における原子変位に対応する干渉縞のベンドを検出することに成功した．また，多重散乱理論に基づきドメイン壁におけるコヒーレントCBED図形のシミュレーションを行うソフトウェアを開発し，実験と比較した．並行して，CBED法の構造相転移物質への適用を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Effects of W on microstructure of as-cast 28 wt.%Cr-2.6 wt.%C-(0-10) wt.%W irons (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Imurai, C. Thanachayanont, J.T.H. Pearce, K. Tsuda and T. Chairuangsri
  • 雑誌名: Materials Characterization 巻: 99 ページ: 52-60
  • DOI: 10.1016/j.matchar.2014.11.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Mo on microstructure of as-cast 28 wt.% Cr-2.6 wt.% C-(0-10) wt.% Mo irons (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Imurai, C. Thanachayanont, J. T. H. Pearce, K. Tsuda and T. Chairuangsri
  • 雑誌名: Materials Characterization 巻: 09 ページ: 99-112
  • DOI: 10.1016/j.matchar.2014.01.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Van der Waals epitaxial growth of topological insulator Bi2 x Sb x Te3 y Se y ultrathin nanoplate on electrically insulating fluorophlogopite mica (2014)
  • 著者名/発表者名: Ngoc Han Tu, Yoichi Tanabe, Khuong Kim Huynh, Yohei Sato, Hidetoshi Oguro, Satoshi Heguri, Kenji Tsuda, Masami Terauchi, Kazuo Watanabe, and Katsumi Tanigaki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 105 号: 6
  • DOI: 10.1063/1.4892576
  • 査読あり
• [雑誌論文] A ferroelectric-like structural transition in a metal (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Shi, Y. Guo, X. Wang, A.J. Princep, D. Khalyavin, P. Manuel, Y. Michiue, A. Sato, K. Tsuda, S. Yu, M. Arai, Y. Shirako, M. Akaogi, N. Wang, K. Yamaura, A.T. Boothroyd
  • 雑誌名: Nature Materials 巻: 12 号: 11 ページ: 1024-1027
  • DOI: 10.1038/nmat3754
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-quality AlN layer homoepitaxially grown on nitrided a-plane sapphire (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Adachi, Kenji Tsuda, Masashi Sugiyama, Junji Iida, Akikazu Tanaka, and Hiroyuki Fukuyama
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 6 号: 9 ページ: 91001-3
  • DOI: 10.7567/apex.6.091001
  • 査読あり
• [学会発表] 収束電子回折によるLiOsO3の静電ポテンシャル分布解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 津田健治
  • 学会等名: 日本結晶学会平成26年度年会
  • 発表場所: 東京大学，東京
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-03
• [学会発表] Study of nanoscale local structural fluctuations in ferroelectrics using convergent-beam electron diffraction (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Tsuda
  • 学会等名: RCBJSF-2014 -FM&NT
  • 発表場所: Riga, Latvia
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-10-02
  • 招待講演
• [学会発表] 収束電子回折によるLiOsO3の静電ポテンシャル分布解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 津田健治
  • 学会等名: 第31回強誘電体応用会議 (FMA31)
  • 発表場所: コープイン京都，京都
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-31
• [学会発表] 収束電子回折法によるLiOsO3の静電ポテンシャル分布解 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邊郁磨，津田健治，Youguo Shi，Yanfeng Guo，山浦一成
  • 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
• [学会発表] Electrostatic potential analysis of ferroelectrics using convergent-beam electron diffraction (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Tsuda
  • 学会等名: Electron Microscopy & Multiscale Modeling 2013 (EMMM2013)
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto
  • 招待講演
• [図書] やさしい電子回折と初等結晶学 -- 電子回折図形の指数付け，収束電子回折の使い方 -- 改訂新版 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中通義、寺内正己、津田健治
  • 総ページ数: 250
  • 出版者: 共立出版