ナノメーター領域の精密構造解析法の開発とその基礎的応用

1996 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 健治 東北大学, 助手 (00241274) ; 寺内 正己 東北大学, 助教授 (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 / 遂次相転移物質

研究概要

1)平成7年度に作成したエネルギーフィルターを装着した電界放出型電子銃付電子顕微鏡について改良を加えた。エネルギーフィルターの磁場対称性を向上させ、対物レンズ及び中間レンズ設定を改良した。これにより加速電圧100kVにおいてエネルギー幅10eVで散乱角6.4度という高角までの取り込みを3%以下の小さな歪みで実現することに成功した。これによって精密構造解析用電子顕微鏡として実用的な段階へと入ることができた。
2)高速なワークステーションを購入し、構造解析用ソフトウェアを移植して稼働させ、改良を引き続き行った。非中心対称結晶であるCdSおよびAlNについて、上記の精密構造解析用電子顕微鏡を用いて非弾性散乱電子を除去した収束電子回折図形を撮影し、この改良したソフトウェアを用いて構造解析を行った。
3)中心対称のAl-Ni-Rh系、非中心対称のAl-Ni-Fe系について構造解析に着手した。上記の電子顕微鏡を用いて非弾性散乱を除去した収束電子回折図形を撮影した。また高次元空間での断面法を用いてこれら中心対称及び非中心対称デカゴナル相の構造モデルを作成した。開発したソフトウェアを用いて各構造モデルから収束電子回折強度を計算・実験値を比較することにより各構造モデルの検討を行った。

研究成果

• [文献書誌] Y. Yan, M. Terauchi and M. Tanaka: "Structures of Inversion Domain Boundaries in AIN Ceramics" Philosophical Magazine. A (印刷中).
• [文献書誌] K. Saitoh, K. Tsuda and M. Tanaka: "Structural Models for Decagonal Quasicrystals with Pentagonal Atom-Cluster Columns" Philosophical Magazine. A (印刷中).
• [文献書誌] S. Yamada and M. Tanaka: "Structure of a Stacking Fault in the (101) Plane of TiO_2" Journal of Electron Microscopy. 46. 67-74 (1997)
• [文献書誌] M. Terauchi, M. Tanaka, H. Matsuda, M. Takeda and K. Kimura: "Helical Nanotubes of Hexagonal Boron Nitride" Journal of Electron Microscopy. 46. 75-78 (1997)
• [文献書誌] Y. Yan, M. Terauchi and M. Tanaka: "Structures of Polytyroido in the AIN Oxide System" Philosophical Magazine. A (印刷中). (1997)
• [文献書誌] M. Tanaka and K. Tsuda: "Structure Refinement of CdS by Convergent-Beam Electron Diffraction" Proc. 6th Asia-Pacific Conference on Electron Microscopy (6APEM). 11-12 (1996)