ナノメータ領域の精密構造解析法の開発とその基礎的応用

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06102003
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 田中 通義 東北大学, 科学計測研究所, 教授 (90004291)
• 研究分担者: 津田 建治 東北大学, 科学計測研究所, 助手 (00241274) ; 寺内 正巳 東北大学, 科学計測研究所, 講師 (30192652)
• キーワード: 収束電子回折 / 結晶構造解析 / 電子顕微鏡 / 準結晶 / 点群.空間群 / 逐次相似柊物質

研究概要

1)精密構造解析用電子顕微鏡のためのオメガ型エネルギーフィルターの仕様を検討し、既存のフィルターの性能を調査した。それらのデータを基礎として、電子光学技術者にオメガフィルターの設計と、それに必要な入射側、出射側のしンズ系、電子線検出系の設計を依頼した。設計された系の性能について検討し、必要な改善点を明らかにし、より高性能なオメガフィルターシステムの設計を行った。
2)精密構造解析用ソフトウェアはすでに初歩的、試験的なものは作成済みであるが、ルーチンワークに耐えられるようなソフトウェアの作成に着手した。計算の高速化をはかるために、非線型最小ニ乗法に摂動法を導入した。フィッティングパラメーターの数を任意に増やせるよう改良した。このようにして改良したソフトウェアの動作テストをかねてSrTi0_3の19Kでの構造パラメーターの決定を行った。イメージングプレートに記録されたデータの解析および処理用のソフトウェアの性能テストおよび改良を行った。
3)精密構造解析を行おうとするデ力ゴナル準結晶の空間群を収束電子回折法によって決定し、高分解能電子顕微鏡法によって原子クラスターの構造を調べた。その結果、AI-Cu-CoおよびAI-Ni-Co系で従来報告されている構造が誤りであることを発見した。この結果は今後、これらの準結晶の精密解析をするために重要な知見である。

研究成果

• [文献書誌] K.Tsuda et al.: "Convergent-Beam Electron Diffraction and Electron Microscope Studies on Decagonal Quasicrystals of Al-Cu-Co Alloys" Materials Science Forum. Vol.150-151. 255-266 (1998)
• [文献書誌] M.Tanaka: "Convergent-Beam Electron Diffraction (Lead Articie)" Acta Crystallographica. A50. 261-288 (1994)
• [文献書誌] K.Saitoh et al.: "Convergent-Beam Electron Diffraction and Electron Microsope Stydy on Decagonal Quasicrystals of Al-Cu-Co and Al-Co alloys" Materials Science&Engineering. A181/A182. 815-810 (1994)
• [文献書誌] M.Terauchi et al.: "Convergent-Beam Electron Diffraction study of Incommensurately-modulated Crystals LL.(3+1)-dimensional Space-groups" Acta Crystallographica. A50. 566-574 (1994)
• [文献書誌] M.Tanaka et al.: "Observation of Fourfold Rotoinversion Symmetry by Convergent-Beam Electron Diffraction" Ultramictoscopy. 55. 241-246 (1994)
• [文献書誌] K.Tsuda and M.Tanaka: "Refinement of Crystal Structural Parameters Using Convergent-Beam Electron Diffraction;the Iow temperature phase of SrTiO_3" Acta Crystallographica. A51. 7-19 (1995)
• [文献書誌] M.Tanaka et al: "Convergent-Beam Electron Diffraction III" JEOL Ltd., 308 (1994)