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2012 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, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (60264107)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
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(STEM)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、物質・材料研究機構の木本博士の協力を得て、FEI製Cs補正投下電子顕微鏡で上記試料ホルダーの性能評価を行った。原子分解能像における試料ドリフト量の経時変化を測定した。その結果、ドリフト量はFEI純正ホルダーのレベルと同等であり、原子分解能観察が実際に行えるレベルの完成度であることが示された。
更に、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を行った。最新鋭のARM-200F Cs補正分析走査透過電子顕微鏡で実際にテストを行った。FEI製に比べてポールピースギャップが狭く、試料ステージのデザインの変更などが必要となったが、最終的には、HRタイプポールピースのARM-200Fにおいて、±60°以上の大角度試料傾斜を実現し、3軸傾斜機構も利用可能であることを確認した。
このように、大手2社のCs補正透過電子顕微鏡に使用可能な高傾斜3軸試料ホルダーの開発という当初目的を達成することができた。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Microscopic role of carbon on MgB2 wire for critical current density comparable to NbTi2012

    • 著者名/発表者名
      J. H. Kim, S. Oh, Y.-U. Heo, S. Hata, H. Kumakura, A. Matsumoto, M. Mitsuhara, S. Choi, Y. Shimada, M. Maeda, J. L. MacManus-Driscoll, S. X. Dou
    • 雑誌名

      NPG Asia Materials

      巻: 4 ページ: e3 (7 pages)

    • DOI

      doi:10.1038/am.2012.3

    • 査読あり
  • [学会発表] Electron tomography observations of dislocations near a symmetric tilt boundary in a deformed Mo bicrystal2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hata et al.
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Designing, Processing and Properties of Advanced Engineering Materials (ISAEM-2012)
    • 発表場所
      Toyohashi, Japan
    • 年月日
      20121105-20121108
    • 招待講演
  • [学会発表] Microstructural analysis of MgB2 superconducting wires by electron microscopy and x-ray computed tomography2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hata et al.
    • 学会等名
      International Conference on 3D Materials Science 2012
    • 発表場所
      Seven Springs Mountain Resort, Seven Springs, Pennsylvania, USA
    • 年月日
      20120708-20120712
  • [学会発表] Fitting tomography-based transmission electron microscopy (TEM) to structural material problems: toward effective 3D TEM imaging and analysis

    • 著者名/発表者名
      S. Hata et al.
    • 学会等名
      NIMS Conference 2012, Structural Materials Science and Strategy for Sustainability –Back to the Basics-
    • 発表場所
      Epochal Tsukuba, Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron Tomography Observation of Grain Boundary/Dislocation Interactions: Technical Developments and an Application to a Mo Bicrystal

    • 著者名/発表者名
      S. Hata et al.
    • 学会等名
      International Workshop on Bulk Nanostructured Metals
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子線トモグラフィーによる結晶格子欠陥の3次元観察

    • 著者名/発表者名
      波多聰
    • 学会等名
      精密工学会 2012年度秋季大会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 招待講演
  • [学会発表] Fe-Al-Ni合金における2段階相分離過程の電子線トモグラフィー観察

    • 著者名/発表者名
      波多聰 他
    • 学会等名
      日本金属学会2012年秋期(第151回)大会
    • 発表場所
      愛媛大学
  • [備考] メルビル(試料ホルダー製作会社)ホームページ

    • URL

      http://melbuild.com/

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公開日: 2014-07-24  

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