原子直視電子顕微鏡とTV画像処理による極微小高速原子運動直視の研究と応用

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03452084
• 研究機関: 岡山理科大学
• 研究代表者: 橋本 初次郎 岡山理科大学, 工学部, 教授 (30027726)
• 研究分担者: 横田 康広 岡山理科大学, 理学部, 助教授 (50200902) ; 助台 栄一 岡山理科大学, 工学部, 教授 (00090217)
• キーワード: 微小原子運動 / TV画像処理 / 画像減算 / 結晶内原子のゆらぎ

研究概要

高分解能電子顕微鏡で観察中の結晶格子内原子が電子照射にともない局所的に原子格子間隔(〜2A)以下の動きでゆらぎを生じていることを可視化するためTVとコンピュ-タを併用し記録画面の引き算を試み、原子間隔の1/10程度以上の変動(0.2A)を1/30秒以上の微小時間範囲内で観察記録することを精度よく、かつ高能率で実施することを試みた。
これまでに
1)画像処理装置オリンパスAVIOXLー500およびタイムベ-スコレクタ-(ビクタ-SAT400)を購入した。
2)オリンパスAVIOをパソコンで操作し、微小変動をする原子とその変動量を検出するためのカラ-画像を得た。これにはすでに予備実験を済しているプログラムをさらに改良し画像処理を実施している。
3)カリフォルニア大学バ-クレイ校を訪ねNCEMの1MV原子分解電顕(ARM)を用いてSiおよびPtの規則正しい完全格子に800kVの電子を照射し、加速電圧を一部かえ、また強度もかえて、その原子格子像をビデオテ-プに記録した。これを日本で本方法で像解析を行い、照射損傷の素過程の研究に役立つデ-タをだす努力をしている。
4)Ni_<50>Ti_<50>の形状記憶合金を用い、それがマルテンサイトよりオ-ステナイトにかわり始める温度(75℃)からそれがかわり終わるまでの温度に渡り原子のうごきを追跡しVTRに記録したが、像のドリフトのためまだ決定的なデ-タを得る処理のできる像になっていない。現在、試料を作り温度を上げ下げして像撮影とビデオ録画を試みコンピュ-タ処理に耐え得る像を得る努力をしている。

研究成果

• [文献書誌] H.Hashimoto,Y.Makita,Y.Yokota,T.Ikuta,M.Hashimo,C.J.D.Hetherington: "Observations on quick fluctuation of atom images of Si crystal lattice under 800KV electron irradiation" Ultramicroscopy. 39. 171-179 (1991)
• [文献書誌] E.Sukedai;H.Hashimoto and M.Tomita: "Investigation of omega-phase in Ti-Mo alloys by high resolution electron microscopy,image processing and dark-field methods" Phil.Mag.A64. 1201-1208 (1991)
• [文献書誌] H.Hashimoto,Y.Makita,Y.Yokota,Y.Aoba,T.Miyoshi & M.Hashimoto: "Observation of movement of atom images of 0.05-0.1nm in 1/30 seconds" Proc.EMSA meeting. 658-659 (1991)
• [文献書誌] X.J.Wu,F.H.Li and H.Hashimoto: "TEM study on overlapped twins in GaAs crystal" Phil.Mag.B63. 931-939 (1991)
• [文献書誌] H.Hashimoto;Y.Makita: "Detection of atom movement of 0.05ー0.1nm in 1/30 seconds" 北京分析器材会議1991. A75-81 (1991)
• [文献書誌] H.Hashimoto,K.H.Kuo,K.Lee,K.Ogawa: "Recent developments of electron microscopy 1991" 第6回日中電子顕微鏡セミナ-実行委員会(中西印刷), 600 (1992)