| 研究課題/領域番号 |
11450034
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
進藤 大輔 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20154396)
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| 研究分担者 |
村上 恭和 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (30281992)
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| キーワード | 電子顕微鏡 / 電子線ホログラフィー / ホログラム / 構造解析 / 形態評価 / 画像解析 / 局所構造 / 残差因子 |
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| 研究概要 |
電子線ホログラフィーを利用した、各種先端材料に対する形態評価法の開発を行った。
まず、ホログラフィ実験システムのハードウェア開発として、加熱礼陰極型電子銃を備えた透過電子顕微鏡に直径0.6μmの白金ワイヤを導入してバイプリズム系を構築した。更に、高感度TVカメラを導入して、ホログラムの高精度かつ定量的に記録できるシステムを立ち上げた。
ホログラムの精密解析のためのソフトウェアは以下のとおり構築した。ホログラム解析用の専用コンピュータを活用して、デジタル画像として得られたホログラムから位相の情報を抽出するプログラムを作成した。このプログラムは高速フーリエ変換を利用したもので、演算効率に優れ、汎用性の高いものである。また、ホログラムの観察に対しては、電子顕微鏡のレンズ系の操作を通して、もっとも鮮明度の高い干渉縞を得る実験条件も確立している。
上記の手法を用いて、先端材料の精密形態評価を実施した。
例えば、形態制御されたSiO2粒子を用いて、従来厚さ測定に広く利用されてきた電子エネルギー損失分光法(EELS)と、ホログラフィーによる厚さ測定との比較検討を行った。その結果、EELSでは30nm程度以下の厚さ測定は難しくなるのに対し、ホログラフィーでは10nm以下の厚さに対しても測定可能であることを明かにした。また、SiO2粒子のような絶縁体試料の観察でしばしば問題となる帯電現象の解析も行い、ホログラムのコンピュータシミュレーションと実験データの比較(斬差因子の評価)により、帯電量を制度良く決定できる手法を開発した。
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