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2022 年度 実績報告書

ナノ粒子の結晶性記述パラメータと触媒活性の相関

研究課題

研究課題/領域番号 18K04868
研究機関公益財団法人高輝度光科学研究センター

研究代表者

坂田 修身  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 放射光利用研究基盤センター, 副センター長 (40215629)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードシンクロトロンX線回折 / LiNiO2薄膜 / ロッキングカーブイメージング / 半導体ウェハ / GaN
研究実績の概要

1) 一軸圧縮によるサファイア基板上のLiNiO2薄膜の構造研究
本研究では、一軸圧縮(UAC)と600℃でのアニールで処理したサファイア基板上のLiNiO2薄膜のの原子配列と結晶構造を、シンクロトロンX線回折とTEM測定により調べた。600℃でのUAC処理によるLiNiO2薄膜の結晶構造は、岩塩構造から層状構造へと変化した。UAC処理圧力を上げると、1/2 1/2 半整数ブラッグ反射の結晶ドメインサイズと層状相が増加した。UACを用いてLiNiO2薄膜の相構造や原子配列の度合いを制御することが可能であることが分かった。このLiNiO2薄膜のUAC処理により、新しい機能性酸化物薄膜の創製が期待される。
2) シンクロトロンX線回折を用いた半導体ウェハの格子面の局所的な曲がり形状の可視化に関する解析法の完成
2017年頃から、シンクロトロンX線ロッキングカーブイメージング(RCI)を用い、単結晶基板の格子面の局所的な曲げを可視化する方法を研究してきた。この方法は、非対称反射または対称反射の2方位RCIデータセットを使用する。2022年度では、まずその解析のアルゴリズムについて次の2点を改良した。1)RCのピーク角度位置を決定する際、Gaussian フィッティング法とFWHM法を選択可能に拡張、2)試料外側の信号をトリミングし試料内部の信号のみ選択。さらに、得られた試料表面にほぼ平行な局所格子面の法線ベクトルの偏角の空間分布と確率分布を表示できるように追加した。また、隣接する50μm位置すべてにおける相対的なd間隔の差と格子面の曲率に関する、本方法の適用限界を数式だけでなく、グラフ表示できるようにした。以上をGaN (0001) 4インチウェハの評価に適用し、格子面の局所的な曲がり形状を可視化した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Control of atomic ordering of LiNiO2 thin films on a sapphire substrate from rock-salt to layered structure using uniaxial compression2023

    • 著者名/発表者名
      Seo Okkyun、Kim Jaemyung、Tang Jiayi、Kumara L.S.R.、Kimoto Koji、Miki Kazushi、Matsuda Akifumi、Yoshimoto Mamoru、Sakata Osami
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 945 ページ: 169177~169177

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2023.169177

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Visualizing local bending of lattice planes by extending two-azimuth synchrotron X-ray diffraction datasets to asymmetric reflection2023

    • 著者名/発表者名
      Sakata Osami、Yagyu Shinjiro
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials: Methods

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/27660400.2023.2199130

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Visualization of local bending of lattice planes of a GaN wafer by extending SR X-ray RC imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Osami SAKATA
    • 学会等名
      ASCA2022,17th International Conference of the Asian Crystallographic Association
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stacking fault density of fcc metal nanoparticles anlyzed by Rietveld method2022

    • 著者名/発表者名
      Seo Okkyun, SAKATA Osami
    • 学会等名
      ASCA2022,17th International Conference of the Asian Crystallographic Association
    • 国際学会
  • [産業財産権] 結晶格子面分布測定方法2018

    • 発明者名
      坂田 修身,キム ジェミョン,ソ オッキュン
    • 権利者名
      国立研究開発法人物質・材料研究機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      7134427

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公開日: 2023-12-25  

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