先進電子顕微鏡法に基づくセラミック界面機能発現メカニズムの解明と設計

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20686042
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 柴田 直哉 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10376501)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: セラミックス / 界面 / STEM / 原子・電子構造

研究概要

本研究では、セラミック界面に形成され機能と直結する局所構造の機能発現メカニズムを解明し、その積極的な制御に基づく新規材料創製のための基礎学理の構築を目指した。近年進展の目覚しい収差補正走査型透過電子顕微鏡(STEM)法、理論計算手法、そしてモデルセラミック界面材料を高度に融合することにより、原子・電子スケールからの界面機能メカニズム及び偏析を利用した界面制御に関する新たな知見を得た。また界面を原子レベルで3次元的に観察する手法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] HAADF STEM observations of a Σ13 grain boundary in α-Al_2O_3 from two orthogonal directions (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Azuma, N.Shibata, S.D.Findlay, T.Mizoguchi, T.Yamamoto, Y.Ikuhara
  • 雑誌名: Philos.Mag.Lett. 90 ページ: 539-546
• [雑誌論文] Atomic-scale imaging of individual dopant atoms in a buried interface (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Shibata, S.D.Findlay, S.Azuma, T.Mizoguchi, T.Yamamoto, Y.Ikuhara
  • 雑誌名: Nature Materials 8 ページ: 654-658
• [雑誌論文] Robust atomic resolution imaging of light elements using scanning transmission electron microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: S.D.Findlay, N.Shibata, H.Sawada, E.Okunishi, Y.Kondo, Y.Ikuhara
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 95 ページ: 191913
• [雑誌論文] Interface structures of gold nanoparticles on TiO_2 (110) (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Shibata, A.Goto, K.Matsunaga, T.Mizoguchi, T.Yamamoto, Y.Ikuhara
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 102 ページ: 136015
• [雑誌論文] Direct imaging of reconstructed atoms on TiO_2 (110) surfaces (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Shibata, A.Goto, S.-Y.Choi, T.Mizoguchi, T.Yamamoto, Y.Ikuhara
  • 雑誌名: Science 322 ページ: 570-573
• [学会発表] Atomic structure, segregation and properties of ceramic interfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Shibata, Y.Sato, T.Mizoguchi, T.Yamamoto, Y.Ikuhara
  • 学会等名: 3rd international congress on ceramics (ICC3)
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Atomic Structures and Properties of Ceramic Interfaces-Combination of Cs-corrected STEM and First-principles Calculations- (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Shibata, Y.Sato, S.D.Findlay, T.Mizoguchi, T.Yamamoto, Y.Ikuhara
  • 学会等名: Microscopy and Microanalysis 2010
  • 発表場所: Portland, Oregon
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Atomic-scale imaging of surfaces and interfaces in TiO2 based materials using aberration-corrected scanning transmission electron microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Shibata, S.D.Findlay, A.Goto, T.Mizoguchi, K.Matsunaga, T.Yamamoto, Y.Ikuhara
  • 学会等名: 7th International Workshop on Oxide Surfaces (IWOX-VII) Echigo-Yuzawa
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 2010-01-14
• [学会発表] Atomic-scale imaging of surfaces and interfaces by aberration-corrected STEM (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Shibata, S.D.Findlay, T.Mizoguchi, A.Goto, S.Azuma, K.Matsunaga, T.Yamamoto, Y.Ikuhara
  • 学会等名: FEMMS 2009
  • 発表場所: Huis Ten Bosch (Sasebo)
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] 収差補正STEMによるセラミック界面・表面の原子構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴田直哉、S.D.Findlay、東慎也、後藤明、溝口照康、山本剛久、松永克志、幾原雄一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第22回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 収差補正STEMによる結晶界面の原子構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柴田直哉、幾原雄一
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第64回学術講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-05-22
• [図書] 窒化ケイ素系セラミックス新材料最近の展開(日本学術振興会第124委員会編) (2009)
  • 著者名/発表者名: 幾原雄一、柴田直哉(分担執筆)
  • 出版者: 内田老鶴圃
• [備考]
  • URL: http://crystalinterface.jp/