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本研究では、ナノ電子プローブを用いた収束電子回折法により、界面やドメイン境界等の機能コアにおける結晶構造解析および電子密度分布解析を目指した。
これまでに電場印加その場観察実験に不可欠な集束イオンビーム加工によるTEM試料作製のための条件構築や、そのTEM試料の品質の定量評価を行った。また、機能コアの例として、界面誘起による分極構造の発現を、ナノメータスケールの微小領域の解析から明らかにした。
広く応用されている強誘電体であるBaTiO3において，近年最低温相の菱面体構造が室温以上まで存在していることが報告された．本研究では，上述の技術を用い、分極ナノドメインの電場応答を明らかにすることに成功した．メゾスコピックな分極ドメインの反転に加えて，ナノドメイン分布の変化によると考えられる応答が観察されており，電場印加下においても不均一が存在していることが明らかになった。また、実験を再現しうるモデルとして、菱面体晶の分極ナノドメインの分布が、電場印加によって偏りを生じているモデルを提案し、実験をよく再現することに成功した。
また、局所領域の電子密度分布解析の高精度化のための指針を示した。解析において晶帯軸入射のデータを用いた場合と、特定の反射を励起した傾斜条件のデータを用いた場合の解析の差異を明らかにし、パラメータ精密化における精度と、パラメータ変化に対する感度の関係性を初めて明らかにした。
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