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2015 年度 実績報告書

酸素を利用した電子状態マッピングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26706015
研究機関京都大学

研究代表者

治田 充貴  京都大学, 化学研究所, 助教 (00711574)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード電子顕微鏡 / 状態分析 / 電子状態マッピング
研究実績の概要

本研究では、球面収差補正器を装備した走査型透過電子顕微鏡(STEM)と電子エネルギー損失分光法(EELS)を組み合わせることで、金属酸化物における電子状態の違いを原子分解能で可視化するものである。

本年度は、新規電子顕微鏡による元素・電子状態マッピングに関する性能評価を行った。モノクロメーターを電子銃に装備したことで高いエネルギー分解能で状態分析が行えるようになったが、装置の外乱による不安定性などのハードウェアの問題によって原子分解能での元素マップを得ることができなかった。一方で、年度の後半においてソフトウェア開発による上記問題解決の可能性を見出したためそれらの開発を始めた。
高いエネルギー分解能かつ原子分解能での元素・状態マッピングを得るための基礎的条件を見出すことが本研究目的達成に重要であるため、標準試料を用いたこれらの調査を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

原子分解能での元素マッピングが可能な性能を有している装置(他の同タイプの顕微鏡を納品しているいくつかの研究機関では通常の原子分解能元素マップは容易に観察されている)を導入したが、我々の研究施設では磁場・振動などの長周期の外乱があることがわかり、原子分解能マッピングを実現するための装置の安定性の改善に予想よりも時間がかかっているため。

今後の研究の推進方策

上記、ハードウェアの問題はソフトウェアの開発によっていくらか軽減されうることを、予備実験により見出している。また、当初問題となっていた試料の電子線損傷の問題も、ソフトウェアの開発によって軽減されることを見出しており、今後はハードウェアの改善以外に、ソフトウェア開発を行うことで問題解決を行う。

次年度使用額が生じた理由

本予算により購入したイオンミリング装置を自身で改良したが、いくつかのアイデアにより予想よりも安価にできたこと。また、来年度に国際学会等の参加が複数回予定されていることを受けて、学会参加費用をねん出するため次年度使用にまわした。

次年度使用額の使用計画

現在予定している3度の国際学会への参加のために使用することと、試料作製に必要な消耗品の購入、またソフトウェアの開発のための勉強・調査のためセミナー参加等に使用する。
さらに論文の英文校正等の諸費用にも使用する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Atomic Resolution Quantification of Elemental Ratio2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Haruta
    • 学会等名
      11th Asia-Pacific Microscopy Conference
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 年月日
      2016-05-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Local electronic structure Analysis for brownmillerite Ca2FeMnO52015

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Haruta, Yoshiteru Hosaka, Noriya Ichikawa, Takashi Saito, Yuichi Shimakawa and Hiroki Kurata
    • 学会等名
      The 2nd East-Asia Microscopy Conference
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2015-11-24
    • 国際学会
  • [学会発表] STEM-EELSによる原子分解能定量評価2015

    • 著者名/発表者名
      治田充貴、保坂 祥輝、市川 能也、斉藤 貴志、島川祐一、倉田 博基
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第71回学術講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-14
  • [学会発表] ブラウンミレライト型構造Ca2FeMnO5における局所電子構造の研究2015

    • 著者名/発表者名
      治田充貴、保坂 祥輝、市川 能也、斉藤 貴志、島川祐一、倉田 博基
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第71回学術講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-14

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公開日: 2017-01-06  

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