• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

球面収差補正電子顕微鏡用高傾斜3軸試料ホルダーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22310068
研究機関九州大学

研究代表者

波多 聡  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 准教授 (60264107)

キーワード電子顕微鏡 / 試料ホルダー / トモグラフィー / 球面収差補正 / 3次元観察 / 原子分解能観察
研究概要

申請者は、透過電子顕微鏡(TEM)および走査透過電子顕微鏡(STBM)のための高傾斜3軸試料ホルダーを世界で初めて開発し、転位をはじめとする結晶内部ナノ構造の3次元可視化技術を大きく進展させた。本研究では、球面収差(Cs)補正機付TEM/STEMのレンズ系調整を試料交換なしに行える機能を上記ホルダーに付与するとともに、熱膨張による試料ドリフトを抑える改良を施し、将来の超高分解能3次元TEM/STEM観察に対応できる新規高傾斜3軸試料ホルダーを開発することを目的としている。
本年度は、昨年度に作製したCs補正TEM/STEM対応型の高傾斜3軸試料ホルダーのテストと改良を行い(メルビルの協力による)、原子分解能観察に適用できるまで完成度を高めた。また、同ホルダーをTi合金、Mg合金等の転位組織の三次元トモグラフィー観察に適用した(英国バーミンガム大学Ian P.Jones教授、Yu-Lun Chiu講師との共同研究)。
国内外の数台のFEI製TEM/STEM機を用いて、開発した高傾斜3軸試料ホルダーを使用したが、これまでのところ、電顕本体を故障させるトラブルは起こっていない。試料ホルダーの耐久性も向上し、バーミンガム大学での3ケ月間の使用の間にも故障はなかった。このように、本研究課題で開発した試料ホルダーは、単なる特定研究目的のための装置ではなく、汎用機としてのレベルにまで到達してきている。そこで、今年度は電子顕微鏡最大手の日本電子製Cs補正TEM/STEM仕様に合わせた高傾斜3軸試料ホルダーの開発に着手した。プロトタイプを完成させ、通常の3次元TEMトモグラフィー観察を実施し、先に作製したFEI仕様と同等の3D画像データが得られることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

試料ホルダー開発がほぼ予定通り進んでおり、収差補正レンズ系調整用の非晶質試料を搭載したダブル試料ステージ機構は完成し、原子レベル観察も可能であることが確認できているため。

今後の研究の推進方策

Cs補正TEM/STEM対応高傾斜3軸試料ホルダーの開発の意義を明確に示すための実験計画と実施。具体的には原子レベルの3次元観察が最も直接的なデータとなり得る。試料は金属ナノ粒子を想定しており、ドイツのヘルムホルツ研究所のグループから提供を受けている。仮に、データ取得が成功した場合、3次元画像再構成のアルゴリズムの検討が必要になる。これについては、ドイツの同グループが開発した新しい3次元再構成アルゴリズムを適用する予定である。
従来の試料ホルダーとのデータ比較も行い、開発したホルダーの評価をより明確に行うべきと考えている。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High-angle triple-axis specimen holder for three-dimensional diffraction contrast imaging in transmission electron microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hata, H.Miyazaki, S.Miyazaki, M.Mitsuhara, M.Tanaka, K.Kaneko, K.Higashida, K.Ikeda, H.Nakashima, S.Matsumura, J.S.Barnard J.H.Sharp, P.A.Midgley
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 111 ページ: 1168-1175

    • DOI

      DOI:10.1016/j.ultramic.2011.03.021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 酸化物分散強化型9Crフェライト系耐熱鋼の3次元組織と高温強度2011

    • 著者名/発表者名
      光原昌寿、原田絵梨香、山崎重人、池田賢一、波多聰、中島英治、大塚智史、皆藤威二
    • 雑誌名

      可視化情報

      巻: 31 ページ: 98-103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Point defect clusters and dislocations in FIB irradiated nanocrystalline aluminum films : an electron tomography and aberration-corrected high-resolution ADF-STEM study2011

    • 著者名/発表者名
      H.Idrissi, S.Turner, M.Mitsuhara, B.Wang, S.Hata, M.Coulombier, J.-P.Raskin, T.Pardoen, G.Van Tendeloo, D.Schryvers
    • 雑誌名

      Microscopy and Microanalysis

      巻: 17 ページ: 983-990

    • DOI

      doi:10.1017/S143192761101213X

    • 査読あり
  • [学会発表] Effectiveness of modern conventional electron microscopy for materials research2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hata
    • 学会等名
      National Seminar and Workshop, Applied Chemistry Indonesia, "Applied Chemistry Research for Supporting Sciences-based Innovation Development"
    • 発表場所
      Hyderabad, India(招待講演)
    • 年月日
      20110706-20110708
  • [学会発表] High-angle triple-axis specimen holders developed for electron tomography2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hata, H.Miyazaki, S.Miyazaki, M.Mitsuhara, S.Matsumura, K.Kimoto, K.Ikeda, H.Nakashima
    • 学会等名
      International Conference on Electron Nanoscopy & XXXII Annual Meeting of EMSI
    • 発表場所
      Hyderabad, India(招待講演)
    • 年月日
      20110706-20110708
  • [学会発表] Quantitative microstructural analysis in metallic materials using electron tomography2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hata, S.Matsumura, N.Kuwano
    • 学会等名
      12th KIM/JIM Joint Symposium, Electron Microscopy for Materials Science-The next generation of electron microscopy in the field of materials science-
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Ginowan, Okinawa, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-06
  • [学会発表] 電子顕微鏡による結晶内部ナノ構造の3次元可視化技術2011

    • 著者名/発表者名
      波多聰
    • 学会等名
      九州大学総理工セミナー
    • 発表場所
      千里阪急ホテル大阪府豊中市(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] 先端電子顕微鏡解析法の可能性2011

    • 著者名/発表者名
      波多聰
    • 学会等名
      日本金属学会セミナー「バルクナノメタル構造用金属材料の新たな可能性」
    • 発表場所
      神田エッサムこだまホール東京都千代田区(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-14
  • [備考]

    • URL

      http://melbuild.com/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi