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2012-1

ARABF-STEM法による軽元素の直接観察


技術のポイント

環状明視野(ARABF)STEM法の観察条件を最適化し、軽元素(酸素から水素まで)の直接観察に成功

基礎研究


背景
軽元素を多く利用している材料の微細構造解析は困難であった。環状明視野(ARABF)-STEM法および環状暗視野(ADF)-STEM法を併用することにより軽元素の直接観察とより詳細な構造解析を可能とした。

目的
軽元素を利用するエネルギー関連材料および機能性材料の構造解析を可能とすることにより、材料開発および性能向上の指針を得る。

成果
(1) ARABF-STEM法の最適な観察条件を見つけ、軽元素を観察できた。
(2) 酸素、窒素、リチウム等の軽元素観察に続き、最も軽い元素である水素まで直接観察を可能とした。
全ての元素を直接観察 → より詳細な構造解析へ


観察材料
材料全般・軽元素
観察装置
収差補正STEM、ARABF-STEM法

図1. ABFおよびADF検出器の模式図
図2. LiCoO2のABF-STEM像 Liを直接観察
図3. YH2のABF-STEM像 水素を直接観察



今後の展開
軽元素を含む機能性材料の微細構造解析と
軽元素の挙動解析技術を開発
信頼性の高い材料開発に貢献する

参考文献 S. D. Findlay, T. Saito, et al., Applied Physics Express 3 (2010)116603.
謝辞 本成果は、東京大学、産業技術総合研究所、九州大学との共同研究の一部である。



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