高速測定によるナノ構造および電子状態解析

• 研究課題/領域番号: 26390004
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造化学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 越野 雅至 国立研究開発法人産業技術総合研究所, ナノ材料研究部門, 研究グループ長 (00505240)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 電子顕微鏡 / 電子エネルギー損失スペクトル / フラーレン / カーボンナノチューブ / グラフェン / 2次元物質 / 高速測定 / 第一原理計算 / STEM / EELS / 動画 / 単原子 / 単分子 / EDS / ナノチューブ / TEM / 高速 / 高感度 / 分子

研究成果の概要

原子レベルで構造を同定し，さらに含有元素やその電子状態を詳細に知ることのできる走査透過型電子顕微鏡(STEM)と電子線エネルギー損失分光法(EELS)を組み合わせた分析手法は，物質の構造と機能とを正しく理解するうえで非常に重要な役割を果たす．本研究提案では，損傷を受けやすい物質にも本手法を適用できるように拡張することを目的として，超高速，高感度，ダメージレスな原子レベルの分析手法の開発を目指した．そこで(1)画像およびスペクトル取得技術の開発，(2)原子ラベリング法の開発，(3)温度やエネルギーなど外的変化の影響，(4).超薄膜，真空への試料固定，などのテーマに対し，系統立てて研究を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Unexpected Huge Dimerization Ratio in One-Dimensional Carbon Atomic Chains (2016)
  • 著者名/発表者名: Lin Yung-Chang,Shigeyuki Morishita, Masanori Koshino,Chao-Hui Yeh,Po-Yuan Teng,Po-Wen Chiu, Hidetaka Sawada, Kazu Suenaga
  • 雑誌名: NANO LETTERS 巻: 17 号: 1 ページ: 494-500
  • DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b04534
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low-voltage S/TEM-EELS for Single Atom- and Single Molecule Analysis and Its interpretations (2016)
  • 著者名/発表者名: Masanori Koshino
  • 雑誌名: Microscopy 巻: 65 (Suppl_1) 号: suppl 1 ページ: i20-i20
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfw089
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural and Chemical Dynamics of Pyridinic-Nitrogen Defects in Graphene (2015)
  • 著者名/発表者名: Yung-Chang Lin, Po-Yuan Teng, Chao-Hui Yeh, Masanori Koshino, Po-Wen Chiu, and Kazu Suenaga
  • 雑誌名: Nano Letters 巻: 15 号: 11 ページ: 7408-7413
  • DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b02831
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure and Local Chemical Properties of Boron-Terminated Tetravacancies in Hexagonal Boron Nitride (2015)
  • 著者名/発表者名: Ovidiu Cretu, Yung-Chang Lin, Masanori Koshino, Luiz H. G. Tizei, Zheng Liu, and Kazutomo Suenaga
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 114 号: 7 ページ: 075502-075502
  • DOI: 10.1103/physrevlett.114.075502
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Atomic Level Spatial Variations of Energy States along Graphene Edges (2014)
  • 著者名/発表者名: Jamie H. Warner, Yung-Chang Lin, Kuang He, Masanori Koshino, and Kazu Suenaga
  • 雑誌名: Nano Lett. 巻: 14 号: 11 ページ: 6155-6159
  • DOI: 10.1021/nl5023095
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Single Molecular Spectroscopy: Identification of Individual Fullerene Molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: Luiz. H. G. Tizei, Zheng Liu, Masanori Koshino, Yoko Iizumi, Toshiya Okazaki, and Kazu Suenaga
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 113 ページ: 185502-185502
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stability and Spectroscopy of Single Nitrogen Dopants in Graphene at Elevated Temperatures. (2014)
  • 著者名/発表者名: Warner, J. H.; Lin, Y.-C.; He, K.; Koshino, M.; Suenaga, K.
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 8 号: 11 ページ: 11806-11815
  • DOI: 10.1021/nn5054798
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Application of Low-voltage S/TEM With EELS and EDS for Soft Materials Analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Masanori Koshino
  • 学会等名: 11th Asia-Pacific Microscopy Conference
  • 発表場所: Phuket, Thailand
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 低加速電子顕微鏡による単原子・単分子の計測評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 越野雅至
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第５９回シンポジウム
  • 発表場所: 帝京平成大学
  • 招待講演
• [学会発表] ハロゲン含有有機分子の安定性と原子レベル元素マーカーイメージングへの可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 越野 雅至
  • 学会等名: ハロゲン利用ミニシンポジウム
  • 発表場所: 島根大学，松江市
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] 低加速S/TEM-EELSによる低次元材料の物性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 越野 雅至
  • 学会等名: 様々な極微イメージング技術若手研究部会 第3回
  • 発表場所: 志んぐ壮，兵庫県たつの市
  • 年月日: 2015-11-23
  • 招待講演
• [学会発表] Structure and electronic properties of defects in hexagonal boron nitride characterized by HR-(S)TEM and EELS (2015)
  • 著者名/発表者名: Ovidiu Cretu, Lin Yung-Chang, 越野 雅至, Luiz Tizei, 劉 崢, 末永 和知
  • 学会等名: NIMS Conference
  • 発表場所: 物質材料研究機構，つくば市
  • 年月日: 2015-07-15
• [学会発表] STEM-EELSによる構造および電子状態の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 越野 雅至, Luiz Tizei, Jamie Warner, Ovidiu Cretu, 劉 崢, Lin Yung-Chang, Hee Kwan, 飯泉 陽子, 岡崎 俊也, 末永 和知
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第71回学術講演会
  • 発表場所: 国立京都国際会館，京都市
  • 年月日: 2015-05-13
• [学会発表] Molecular and atomic level analyses of nano carbon materials by HRTEM & STEM-EELS. (2014)
  • 著者名/発表者名: Masanori Koshino
  • 学会等名: Next-Generation Microscopic Science, Japanese Society of Microscopy, “Toward Cross-disciplinary Researches Between Life & Material Sciences”
  • 発表場所: 淡路夢舞台
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-04
  • 招待講演
• [備考] ResearchMap - Masanori Koshino
  • URL: http://researchmap.jp/read0113060/?lang=english