成果報告書詳細
管理番号100013454
タイトル平成19年度成果報告書 平成19年度採択産業技術研究助成事業 07A27010a 先進材料評価のための単原子スケール定量分析手法の開発 平成19年度中間
公開日2009/4/16
報告書年度2007 - 2007
委託先名国立大学法人東京大学柴田直哉
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約今年度の研究により、走査透過型電子顕微鏡(STEM)における像形成メカニズムと顕微鏡パラメータの相関性、最適計測条件及び像定量解析に関する基礎的な情報が得られた。本研究では、STEM像形成に関する最新の理論計算手法を用いて、材料局所領域(結晶表面)における金単一原子の視認性を定量的に検討した。その結果、酸化物上の金原子を可視化する試料厚み、プローブ収束角度、検出器角度等のパラメータの抽出に成功し、STEMによる結晶表面上の単一金原子の観察が十分可能であることが理論的に予測された。さらにモデル試料を作製し、実際にTiO2表面上の金単一原子を分散させた試料をSTEMにより観察した結果、単一金原子のSTEM検出に成功した。また、原子分解能と定量性を実現する新規角度分解型環状暗視野検出器の設計・開発及びその理論検討を行った。STEM検出器は、検出角度及び位置分解可能な分割型検出器を作製し、マルチチャンネル同時取得、解析、定量評価を行う総合システムの構築に向けた開発を行った。この検出器の理論予測を行った結果、像を検出角度、位置に応じて様々に合成・分解することより、原子レベルの定量解析及び新規構造情報の抽出が可能になることが示唆された。
英文要約In this physical year, I have studied on the relationships between quantitative STEM imaging and microscope parameters, and analyzed the optimum parameter for imaging single atom dopants on crystalline surfaces. I could extract a parameter to directly image single Au atom on oxide surface, which has been also experimentally verified. I have designed new angular- and position-resolved STEM detector for atomic-scale quantitative imaging of atomic-scale defect structures. We have performed theoretical simulation of this newly designed detector and found that by combining and/or dividing STEM signals at detector plane, quantitative structural information and even new information may be obtained.
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