超高圧電子顕微鏡による材料の原子レベル評価とナノプロセッシングの融合

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07305031
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 坂 公恭 名古屋大学, 工学部, 教授 (90023267)
• 研究分担者: 木下 智見 九州大学, 工学部, 教授 (50037917) ; 山本 直紀 東京工業大学, 理学部, 助教授 (90108184) ; 前田 康二 東京大学, 工学系研究科, 教授 (10107443) ; 平賀 賢二 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30005912) ; 大貫 惣明 北海道大学, 工学部, 教授 (10142697)
• キーワード: 超高圧電子顕微鏡 / 原子レベル評価 / ナノプロセッシング / 元素マッピング / 界面 / 表面 / 相変態 / 照射損傷

研究概要

原子レベルでのキャラクタリゼーションとナノプロセッシングの融合を計った。
各種セラミックスにおける基本構造と微細構造を原子レベルで観察・解析を行うとともに、元素マッピング像による各種材料および生物試料のキャラクタリゼーション法を確立し、EELSスペクトルの精密解析より微小領域における電子構造、元素分析を行い、材料物性との関連を追求した。また、臨海電圧効果によるYBCO中の局所酸素濃度分析も行った。
高分解能電子顕微鏡による不規則-規則変態における規則相の核発生および成長過程、結晶の欠陥、結晶の溶融過程の原子レベルでの動き観察を行った。鉄基形状記憶合金におけるfcc-hcp変態における部分転位の役割に関する動観察も行った。ダイアモンド薄膜のナノプロセッシングによる高機能化を試みた。イオン照射によるカスケード損傷と電子線照射によるフレンケル損傷の競合効果について検討し、低温領域での照射促進拡散を用いたナノプロセッシングにより異種物質接合界面近傍における傾斜組成領域の形成を試みた。格子励起と電子励起効果の比率を変えて組織を制御することにより、組織制御領域の微少化を検討した。Si表面における膜成長過程を研究するとともに、電子線によるスパッタリングによるナノプロセッシングを試みた。電子照射による化合物結晶の化学的不規則化、相分離およびアモルファス化を支配する因子の抽出し、電子線を用いたナノプロセッシングの方法を確立した。電子線トモグラフィのLSI試料の構造欠陥部位の特定とナノプロセッシングへの応用も行った。

研究成果

• [文献書誌] T.Kamino,T.Yaguchi,M.Tomita and H.Saka: "In-situ high-resolution electron microscopy study on a surface reconstruction of Au-deposited Si at very high temperature" Philosophical magazine,A. 75. 105-114 (1997)
• [文献書誌] H.Saka and G.Nagaya: "Plan-view transmission electron microscopy observation of a crack tip in silicon" Philosophical Magazine Letters. 72. 251-255 (1995)
• [文献書誌] Ha-G.Jeong,K.Hiraga,M.Mabuchi and K.Higashi: "Interface structure of Si_3N_4-whisker-reinforced Al-Mg-Si alloy studies by high-resolution electron microscopy" Philosophical Magazine,A. 74. 73-80 (1996)
• [文献書誌] K.Junonji,S.Ueta,A.Miyahara,M.Kato and A.Sato: "Rapid work hardening caused by cube cross slip in Ni_3Al single crystals" Philosophical Magazine,A. 73. 345-364 (1996)
• [文献書誌] K.Sasaki,H.Saka and T.Arii: "Vibrational motion of grain boundary in intermetallic compound induced by electron beam irradiation" Materials Transactions JIM. 37. 1037-1043 (1996)
• [文献書誌] K.Suzuki,N.Maeda and S.Takeuchi: "High resolution electron microscopy of dissociated dislocations in silicon with a normal-incident electron beam" Philosophical Magazine,A. 73. 431-441 (1996)