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微構造解析・計算設計


 主力機器である透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscopy : TEM)を駆使して、各種材料のミクロ(10-6m)〜ナノ(10-9m)サイズにおける微構造解析を行っています。微構造は、材料の各種特性と密接な関係を持っており、より優れた材料の設計・開発のためには欠かせない技術と言えるでしょう。
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電子線ホログラフィによる微小電磁場の観察
イメージ 電子線ホログラフィ技術を用いて、材料やデバイスの電磁気的機能の解明を進めています。また、それを発展させた電子線3波干渉法による電場・磁場のリアルタイム観察、位相シフト法による高分解能・高精度位相計測などの技術開発にも取り組んでいます
研究成果
電子線ホログラフィによる半導体デバイス中電位分布の解析
高精度位相シフト電子線ホログラフィによる微小電場の観察
主な使用装置
HF-2000
材料微構造解析
イメージ 8mol%Y2O3を添加した立方晶ZrO2は高酸素イオン伝導率を持つ物質として、固体燃料電池などの用途で期待されていますYSZ材料の特性向上には材料微構造と機能的性質の相関を解明することが重要となります
研究成果
原子・分子計算機シミュレーション
主な使用装置
MOLDY, WinMASPHYC, GULP, Cerius2

ミクロポーラスおよびメソポーラス材料の低電子線量観察
イメージ 電子線照射により容易に損傷し、TEM観察が困難な材料系においては、【低電子線量観察】が最も有効です。我々は高感度の画像記録メディア(SSCカメラ、イメージングプレートなど)を用いて、ゼオライトなどの電子線照射に敏感な材料系の観察技術を確立しました
研究成果
垂直配向メソポーラスシリカ膜の新形成技術
イオン交換ゼオライトへの粒子線照射による規則配列ナノクラスター材料の作製
主な使用装置
JEM-2010, EM-002B
各種異相界面の構造解析
イメージ 様々な界面因子を制御した金属とセラミックスあるいはセラミックス同士の異種界面について、その界面構造と材料の諸特性との関係を解析しています。これらの成果は、コーティング膜などを形成する際のプロセス技術にフィードバックされ、より優れた材料の開発に役立っています
研究成果
機能性セラミックスのナノ界面制御による材料開発への貢献
窒化ケイ素α→β相変態界面の高分解能電子顕微鏡観察
主な使用装置
EM-002B



保有機器
透過型電子顕微鏡(TEM):6台

JEM-3000F(日本電子製)
JEM-3000F 加速電圧300kV・点分解能0.17nmを有する最新型FE-TEMです。原子レベルでの構造観察および電子線ホログラフィーの観察が可能です。
試料に加熱・冷却・電磁場を印可した際の変化の観察を可能とするドリフト補正装置を装備しています。

HF-2000(日立製)
HF-2000 電子線の干渉性が高いFE銃を備えることから、電子線ホログラフィ専用で使用しています

JEM-100CX(日本電子製)
 

走査型電子顕微鏡(SEM):3台

S-800(日立製)

S-530(日立製)

JSM-6000F(日本電子製)

電子プローブマイクロアナライザー(EPMA):1台

JXA-8600(日本電子製)

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