ブックタイトル日本結晶学会誌Vol55No6

概要

日本結晶学会誌Vol55No6

低角散乱電子を用いた軽元素の実空間観察図11理論計算により予測されたeABF像の試料厚さ依存性のシミュレーション. 16)（Simulated dependencyof eABF images on film thickness for LaAlO 3［001］.）図の上部は,外乱がない場合の計算結果,図の下部はガウス関数により実験像に近いぼけを導入した計算結果を示す.ることができる.図11に試料厚さの変化に伴うeABF像のコントラスト変化を理論計算により予測した結果を示す.この図からわかるように,試料厚さの変化による像コントラスト反転はなく,原子サイトが常に暗コントラストで結像されることがわかる.この特徴はABF法と類似しており, eABFも直接像コントラストから軽元素原子位置を決定できる手法であるといえる.このように, eABFはABFのコントラスト特性の利点を継承しつつ軽元素の視認性を向上できる手法であり,軽元素定量観察に有効利用できると期待される.5．おわりに本稿で示したABF STEM法は,結晶中の軽元素原子コラムと重元素原子コラムを同時に観察することを可能にし,水素原子コラムまでも直接的に観察することを実現した. ABF STEM法をはじめSTEMにおける多種多様な検出器配置の探索は,過去にSTEM研究者によって精力的に行われており, ABF以外にもユニークな検出器配置による新奇な情報抽出の可能性が予測されている. 18)-20)近年,筆者らのグループでは原子分解能観察対応の多分割STEM検出器を開発し,検出器上での位置・角度に依存した複数の原子分解能STEM像を1回のスキャンにより同時計測することに成功している. 17)このような新しい検出器システムにより特定の透過散乱電子を意図的に選択しSTEM像を形成することで,これまで抽出が困難であった局所電磁場の情報や結晶異方性に関する情報の抽出さえも期待できる. 21) ABF法は,検出器配置の再考によって原子分解能STEMのさらなる可能性を開く端緒となる発見であり,今後さまざまな材料解析に応用することでその真価を発揮するものと考えられる.謝辞本稿で紹介した研究の一部は,日本電子㈱の奥西栄治博士,河野祐二氏,沢田英敬博士,近藤行人氏との共同研究日本結晶学会誌第55巻第6号（2013）により遂行されました.また,水素原子の直接観察につきましては,7ファインセラミックスセンターナノ構造研究所および産業技術総合研究所との共同研究成果です.本研究は, JST戦略的創造研究推進事業さきがけ,文部科学省科学研究費補助金若手研究（A）23686093の助成の下遂行されました.また本研究の一部は,最先端研究開発支援プログラム「高性能蓄電デバイス創製に向けた革新的基盤研究」（中心研究者水野哲孝東大教授）の助成および文部科学省GRENE（先進環境材料分野）の下遂行されました.Scott D. FindlayはDiscovery Projects funding scheme ofthe Australian Research Council（Project No. DP110101570）の助成を受けました.本研究の一部は,文部科学省のナノテクプラットフォーム事業の支援を受けた東京大学先端ナノ計測ハブ拠点において実施されました.ここに併せて謝意を表します.文献1）E. Okunishi, I. Ishikawa, H. Sawada, F. Hosokawa, M. Hori andY. Kondo: Microsc. Microanal. 15 Suppl. 2, 164 (2009).2）S. D. Findlay, N. Shibata, H. Sawada, E. Okunishi, Y. Kondo,T. Yamamoto and Y. Ikuhara: Appl. Phys. Lett. 95, 191913 (2009).3）S. D. Findlay, N. Shibata, H. Sawada, E. Okunishi, Y. Kondoand Y. Ikuhara: Ultramicroscopy 110, 903 (2010).4）柴田直哉,フィンドレイスコット,幾原雄一：顕微鏡, 46, 55 (2011).5）C. L. Jia and K. Urban: Science 303, 2001 (2004).6）S. D. Findlay, S. Azuma, N. Shibata, E. Okunishi and Y.Ikuhara: Ultramicroscopy, 111, 285 (2011).7）H. Hojo, T. Mizoguchi, H. Ohta, S. D. Findlay, N. Shibata, T.Yamamoto and Y. Ikuhara: Nano Lett. 10, 4668 (2010).8）R. Huang, Y. H. Ikuhara, H. Moriwake, A. Kuwabara, C. A. J.Fisher, Y. Ikuhara, T. Mizoguchi and H. Oki: Proc. 22nd FallMeet. Ceram. Soc. Jpn. 2009, p.300.9）Y. Oshima, H. Sawada, F. Hosokawa, E. Okunishi, T. Kaneyama,Y. Kondo, S. Niitaka, H. Takagi, Y. Tanishiro and K. Takayanagi:J. Electron Microsc. 59, 457 (2010).10）R. Huang, T. Hitosugi, S. D. Findlay, C. A. J. Fisher, Y. H. Ikuhara,H. Moriwake, H. Oki and Y. Ikuhara: Appl. Phys. Lett., 051913 (2011).11）S. D. Findlay, N. R. Lugg, N. Shibata, L. J. Allen and Y.Ikuhara: Ultramicroscopy 111, 1144 (2011).12）S. D. Findlay, T. Saito, N. Shibata, Y. Sato, J. Matsuda, K.Asano, E. Akiba, T. Hirayama and Y. Ikuhara: Appl. Phys. Express3, 116603 (2010).13）R. Ishikawa, E. Okunishi, H. Sawada, Y. Kondo, F. Hosokawaand E. Abe: Nature Mater. 10, 278 (2011).14）M. Ohtsuka, T. Yamazaki, Y. Kotaka, I. Hashimoto and K. Watanabe:Ultramicroscopy 120, 48 (2012).15）Y. Kotaka: Appl. Phys. Lett. 101, 133107 (2012).16）S. D. Findlay, Y. Kohno, L. A. Cardamone, Y. Ikuhara and N.Shibata: Ultramicroscopy 136, 31 (2014).17）N. Shibata, Y. Kohno, S. D. Findlay, H. Sawada, Y. Kondo andY. Ikuhara: J. Electron Microsco. 59, 473 (2010).18）H. Rose: Optik 39, 416 (1974).19）J. M. Cowley: Ultramicroscopy 49, 4 (1993).20）H. Rose: Ultramicroscopy 2, 251 (1977).21）N. Shibata, S. D. Findlay, Y. Kohno, H. Sawada, Y. Kondo andY. Ikuhara: Nature Phys. 8, 611 (2012).367