ナノメータ領域の精密構造解析法の開発とその基礎的応用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06102003
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 田中 通義 東北大学, 科学計測研究所, 教授 (90004291)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 津田 建治 東北大学, 科学計測研究所, 助手 (00241274) ; 寺内 正巳 東北大学, 科学計測研究所, 講師 (30192652)
• Keywords: 収束電子回折 / 結晶構造解析 / 電子顕微鏡 / 準結晶 / 点群.空間群 / 逐次相似柊物質

Research Abstract

1)精密構造解析用電子顕微鏡のためのオメガ型エネルギーフィルターの仕様を検討し、既存のフィルターの性能を調査した。それらのデータを基礎として、電子光学技術者にオメガフィルターの設計と、それに必要な入射側、出射側のしンズ系、電子線検出系の設計を依頼した。設計された系の性能について検討し、必要な改善点を明らかにし、より高性能なオメガフィルターシステムの設計を行った。
2)精密構造解析用ソフトウェアはすでに初歩的、試験的なものは作成済みであるが、ルーチンワークに耐えられるようなソフトウェアの作成に着手した。計算の高速化をはかるために、非線型最小ニ乗法に摂動法を導入した。フィッティングパラメーターの数を任意に増やせるよう改良した。このようにして改良したソフトウェアの動作テストをかねてSrTi0_3の19Kでの構造パラメーターの決定を行った。イメージングプレートに記録されたデータの解析および処理用のソフトウェアの性能テストおよび改良を行った。
3)精密構造解析を行おうとするデ力ゴナル準結晶の空間群を収束電子回折法によって決定し、高分解能電子顕微鏡法によって原子クラスターの構造を調べた。その結果、AI-Cu-CoおよびAI-Ni-Co系で従来報告されている構造が誤りであることを発見した。この結果は今後、これらの準結晶の精密解析をするために重要な知見である。

Research Products

• [Publications] K.Tsuda et al.: "Convergent-Beam Electron Diffraction and Electron Microscope Studies on Decagonal Quasicrystals of Al-Cu-Co Alloys" Materials Science Forum. Vol.150-151. 255-266 (1998)
• [Publications] M.Tanaka: "Convergent-Beam Electron Diffraction (Lead Articie)" Acta Crystallographica. A50. 261-288 (1994)
• [Publications] K.Saitoh et al.: "Convergent-Beam Electron Diffraction and Electron Microsope Stydy on Decagonal Quasicrystals of Al-Cu-Co and Al-Co alloys" Materials Science&Engineering. A181/A182. 815-810 (1994)
• [Publications] M.Terauchi et al.: "Convergent-Beam Electron Diffraction study of Incommensurately-modulated Crystals LL.(3+1)-dimensional Space-groups" Acta Crystallographica. A50. 566-574 (1994)
• [Publications] M.Tanaka et al.: "Observation of Fourfold Rotoinversion Symmetry by Convergent-Beam Electron Diffraction" Ultramictoscopy. 55. 241-246 (1994)
• [Publications] K.Tsuda and M.Tanaka: "Refinement of Crystal Structural Parameters Using Convergent-Beam Electron Diffraction;the Iow temperature phase of SrTiO_3" Acta Crystallographica. A51. 7-19 (1995)
• [Publications] M.Tanaka et al: "Convergent-Beam Electron Diffraction III" JEOL Ltd., 308 (1994)