メゾスケール3次元観察のための次世代電子線トモグラフィー法の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21241030
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 九州大学 (2010-2011); 京都工芸繊維大学 (2009)
• 研究代表者: 陣内 浩司 九州大学, 先導物質化学研究所, 特任教授 (20303935)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ナノ材料解析 / 評価

研究概要

高分子関連材料の多くはナノメートルからマイクロメートルに渡る広い空間スケールに階層を持つ複雑な3次元不均一構造を持つことが多い。新規高性能材料の開発のためには、この3次元階層構造を正確にキャラクタリゼーションする必要があり、そのための有力な方法として電子線トモグラフィー法がある。本研究では、これまで観察不可能であったメゾスケールの不均一構造を3次元的に可視化・解析することを可能とする新規の電子顕微鏡(加速電圧2ookV)を完成させ、高分子材料において1～2μmの厚みの試料を数～数十nmの分解能で3次元観察できることを示した。本成果は、高分子だけでなく生物・物理など他分野にも大きな波及効果を持つと思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Morphological Transition of Triblock Copolymer Cylindrical Micelles Responding to Solvent Change (2012)
  • 著者名/発表者名: D.Han, et al
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 8 ページ: 2144-2151
  • DOI: 10.1039/C2SM07020K
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tilt-angle measurement of a sample stage using a capacitive liquid-based inclinometer (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Matoba, J. Takagi, T. Yasunaga, H. Jinnai, K. Iwasaki
  • 雑誌名: J. Electron. Microsc 巻: (未定)
• [雑誌論文] Creating Suprapolymer Assemblies : Nanowires, Nanorings, and Nanospheres Prepared from Symmetric BlockCopolymers Confined in Spherical Particles (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yabu, S. Sateo, T. Higuchi, H. Jinnai, M. Shimomura
  • 雑誌名: J. Mater. Chem 巻: 22 ページ: 7672-7675
• [雑誌論文] Threedimensional observation of confined phaseseparated structures in block copolymer nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Higuchi, K. Motoyoshi, H. Sugimori, H. Jinnai, H. Yabu*, M. Shimomura
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 8 ページ: 3791-3797
• [雑誌論文] Structural characterization of the Fddd phase in a diblock copolymer thin film by electron microtomography (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Jung, et al
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 7 ページ: 10424-10428
  • DOI: 10.1039/clsm06236k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single chain distribution analysis near a substrate using a combined method of threedimensional imaging and SCF simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Maritaa, H. Sugimori, M. Doli, H. Jinnai
  • 雑誌名: Eur. Polymer J 巻: 47 ページ: 685-691
• [雑誌論文] Solvent-Driven Evolution of Block Copolymer Morphology under 3D Confinement (2010)
  • 著者名/発表者名: L. Li, K. Matsunaga, J. Zhu, T. Higuchi, H. Yabu, M. Shimomura, H. Jinnai, R. C. Hayward*, T. P. Russell
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 43(18) ページ: 7807-7812
• [雑誌論文] Dependence of beam broadening on detection angle in scanning transmission electron microtomography (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Motoki, T. Kaneko, Y. Aoyama, H. Nishioka, Y. Okura, Y. Kondo, H. Jinnai
  • 雑誌名: J. Electron. Microsc 巻: 59 ページ: S45-S53
• [雑誌論文] Transmission Electron Microtomography and Polymer Nanostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Jinnai*, R. J. Spontak, T. Nishi
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 43(4) ページ: 1675-1688
• [雑誌論文] Self-Assembled ABC Triblock Copolymer Double and Triple Helices (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Dupont, G. Lin*, K. Niihara, R. Kimoto, H. Jinnai
  • 雑誌名: Angew. Chem 巻: 48(33) ページ: 6144-6147
• [雑誌論文] Small-Molecule-Directed Nanoparticle Assembly Toward Stimuliresponsive Nanocomposites (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Zhao, K. Thorkelsson, A. J. Mastroianni, T. Schilling, J. M. Luther, B. J. Rancatore, K. Matsunaga, H. Jinnai, Y. We, D. Poulsen, J. M. J. Frechet, A. P. Alivisatos, T. Xu*
  • 雑誌名: Nat. Mater 巻: 8(12) ページ: 979-985
• [学会発表] Recent Development of Electron Tomography for Polymeric Nano and MesoStructures (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Jinnai
  • 学会等名: International Microscopy Congress 17(IMC17)
  • 発表場所: Windsor Barra Convention Center, Rio de Janeiro, Brazil
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Electron Tomography of Soft Polymeric Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Jinnai
  • 学会等名: SofTEAM Workshop
  • 発表場所: Berkeley, CA, U SA
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] Electron tomography for thick polymeric s amples of the order of micrometer (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Jinnai
  • 学会等名: 10-th International Symposium on Biomimeti c Materials Processing(BMMP-10)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2010-01-28
• [学会発表] 高分子材料の3次元構造解析一最新の技術と可能性一 (2010)
  • 著者名/発表者名: 陣内浩司
  • 学会等名: 日本接着学会粘着研究会1.月度例会
  • 発表場所: 大阪市立工業研究所
  • 年月日: 2010-01-22
• [学会発表] ポリマー材料の定量的3D解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 陣内浩司
  • 学会等名: 階層的3D4Dフォーラム
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス鉄鋼リサーチセンター
  • 年月日: 2010-01-12
• [学会発表] Microphaseseparated structure in a cylind erforming block copolymer thin film studied by neutron reflectivity aided by transmission electron microtomography (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Jinnai et al
  • 学会等名: St ructure of Nanophase Materials
  • 発表場所: SAS
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 3D Elemental Mapping of Soft Materials using Transmission Electron Microtomography (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Jinnai
  • 学会等名: 7th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Mate rials and Devices' 09(ALC' 09)
  • 発表場所: The Westin Maui Reso rt & Spa, Maui, Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] ソフトマテリアル機能材料の3次元構造観察と解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 陣内浩司
  • 学会等名: 第29回水素エネルギー協会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀5階小ホール
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] トモグラフィから何が測れるか?(3次元測定の種類と阻害要因) (2009)
  • 著者名/発表者名: 陣内浩司
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会3次元電子線トモグラフィ法のマテリアルへの展開研究部会講演会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 電子線トモグラフィー法による観察・評価の現状と今後 (2009)
  • 著者名/発表者名: 陣内浩司
  • 学会等名: 半導体計測・評価技術ネットワーク」ワークショップ
  • 発表場所: 茨城県つくば市国際会議場
  • 年月日: 2009-11-24
• [学会発表] 電子線トモグラフィー法のソフトマテリアルへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 陣内浩司
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第53回シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] Self-assembled polymer nanostructures (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Jinnai
  • 学会等名: International Conference on Supercrit ical Fluids(Supergreen2009)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2009-10-17
• [学会発表] Helical structures formed from an amorph ous, achiral ABC triblock terpolymer (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Jinn
  • 学会等名: International Symposium on Nano S tructured Polymeric Materials : Synthesis, Cha racterization and Application
  • 発表場所: Gwangju, Korea
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] 高分子ブロック共重合体の自己秩序化するメソスケール構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 陣内浩司
  • 学会等名: 日本化学会第3回関東支部大会
  • 発表場所: 早稲田大学理工キャンパス
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] ACA(American Crystallographic Associati on) (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Jinnai
  • 学会等名: Meeting
  • 発表場所: Toronto, Canada
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] 電子線トモグラフィー法とエックス線CTによる高分子材料の三次元観察・解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 陣内浩司
  • 発表場所: 東京大学先端科学技術センター
  • 年月日: 2009-05-15
• [学会発表] Science for Future Molecul ar Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: 陣内浩司
  • 学会等名: ブロック共重合体の自己秩序化に関する最近の進展,陣内浩司
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2009-04-30
• [備考]
  • URL: http://muse.ifoc.kyushu-.ac.jp/JLAB/JINNAILABORATORY/Welcome.html