SAMURAI - NIMS Researchers Database

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研究内容

出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。

口頭発表

所属学会

日本物理学会, 日本顕微鏡学会

マテリアル基盤研究センター
タイトル

電子エネルギー損失分光の計測技術開発と応用

キーワード

電子エネルギー損失分光(EELS),走査型透過電子顕微鏡法(STEM),格子振動,ギャップ内準位

概要

ナノメートル分解能での諸物性を高精度に計測する技術が求められている。赤外領域に現れる諸物性をナノメートル分解能で計測できる技術として、超高エネルギー分解能(~20meV)の電子エネルギー損失分光法(EELS)と走査型透過電子顕微鏡法(STEM)を組み合わせたSTEM–EELSの技術開発と計測応用を進めている。

新規性・独創性

超高エネルギー分解能(~20 meV)で赤外領域の計測が可能
EELSで温度をナノメートル分解能で測る技術
EELSでギャップ内準位をナノメートル分解能で測る技術
EELSで有機材料(電子線に弱い材料)を測る技術

内容

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STEM-EELSで超高エネルギー分解能(~20meV)、位置分解能(~1nm)、波数分解能(~3nm-1)を両立することで、赤外領域の物性をナノメートル分解能で計測できる。例えば、熱物性を決める格子振動(フォノン)に関して、(1)角度θ分解によるフォノン分散計測、(2)フォノンの強度や振動モードのマッピング、(3)界面に局在する振動モードの検出、(4)フォノン分光に基づく温度測定、などの技術を確立してきた。電子デバイス等の熱制御が重要な課題となってきているなかで、これらの成果は今後STEM-EELSがナノスケール熱解析ツールとして使える可能性を示すものである。超高エネルギー分解能は可視領域や紫外領域の計測においても有利であり、民間企業との共同研究を通してギャップ内準位のナノメートル分解能計測にも取り組んだ。一方では、電子線に弱くて計測が難しいとされてきた有機材料に対しても、低電子線量かつ低ノイズ・高感度検出での計測技術の確立を進めている。

まとめ

赤外領域、可視領域、紫外領域のナノメートル分解能での物性計測ができる。
フォノン分光によるナノメートル分解能での温度測定ができる。
有機材料(電子線に弱い材料)への計測応用も進める。

この機能は所内限定です。
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