第18回 TEMユーザーズミーティング

JEM-120i 新機能のご紹介
～STEMの搭載とFEMTUS™の進化で広がる可能性～

JEM-120iはコンパクト・簡単操作・拡張性を兼ね備えたTEMです。シンプルな操作感はそのままに新たにSTEM機能を搭載し、さらに操作GUIのFEMTUS™がバージョンアップしました。 これによりすべての画像取得とデータ管理がFEMTUS™上で完結できます。本発表では、JEM-120iの最新のアップデート内容を、応用データとともに紹介します。

HRTEM等を用いた航空機排出ナノ粒子とオイルナノ粒子の形状・内部構造・元素組成等の解析

航空機は地上から上部対流圏まで大気中にナノ粒子（粒径50 nm以下）を排出しており、健康や気候への影響が注目されています。本講演では、我々が空港内での大気観測によって明らかにした、航空機排出ナノ粒子の粒径分布、化学組成、エンジンオイルが 揮発性ナノ粒子の主成分であることを解説します。次に、航空機エンジン排気試料のHRTEM観察によって発見されたオニオン状の粒子など、内部構造の異なる4種の粒子を紹介します。 さらに、日本電子(株)と共同で行った、EELS、EDS等による分析で得られたエンジン排気粒子とオイル発生粒子の結晶構造、元素組成等に関する最新の知見を紹介します。

専用ホルダーを用いたその場観察の活用事例

その場観察では、従来から加熱や電圧印加などによる専用ホルダーを用いた手法があります。現在では、それらに加え、ガスや液中などこれまで難しいとされていたその場観察も、 汎用のTEMで可能となっています。これらのホルダーを用いることで、触媒反応や充放電反応などのさまざまなその場観察が可能になってきています。 さらに条件がそろえば反応中でのEDSやEELSも可能となっています。本講演では、ガス環境での触媒粒子やコアシェルナノ粒子の加熱観察例を紹介します。

透過電子顕微鏡を用いた機能材料のその場観察への取組み

透過電子顕微鏡(TEM)はナノスケールの形態、結晶状態を評価する方法として広く使われています。通常TEM観察では真空環境ですが、一方で材料の合成環境、デバイスの動作状態をTEM中で再現し、 その場観察する手法の開発が進展しています。その場観察は材料の合成過程や機能発現メカニズム解明に有効です。 本発表では材料の液体環境での合成過程や加熱環境における現象をその場観察した事例を紹介します。

昼食

ポスター展示・リモートデモ・よろず相談

JEM-ARM200F用Tilt-Scan systemの開発とその応用

DPC-STEM法は、ナノスケールで試料の電場・磁場情報を可視化できる手法です。一方、試料が結晶性を有する場合、観察結果に結晶由来のコントラストが重畳し、 その解析を困難にすることが知られています。本研究ではこの結晶性に由来するコントラストを低減し、電磁場信号の精度の高い抽出を目的に新たにJEM-ARM200F用Tilt-Scan機能を開発しました。 本発表ではその機能と応用例を紹介します。

位相差走査型透過電子顕微鏡を用いた炭素系材料の可視化

軽元素で構成された有機材料は、電子との相互作用が弱いため電子顕微鏡を用いて観察しても像コントラストが得られにくいため、その構造観察は難しいです。 多くの場合、高いコントラストが得られるように染色して観察することが行われています。しかしながら、試料との化学反応を用いる染色処理は、試料の構造に影響を与える可能性があります。 そのような懸念なく炭素系材料を可視化するために我々は位相差走査型透過電子顕微鏡を用いた観察を行っています。講演では、我々が観察に成功したいくつかの例について紹介します。

休憩 / ポスター展示・リモートデモ・よろず相談

電子顕微鏡を用いた材料分析技術の向上を目指して
ー局所結晶構造から局所電子状態へー

学生時代のCBED法を用いた局所領域の結晶対称性決定に始まり、その後、その局所領域の電子状態解析を目指した超高エネルギー分解能EELS電子顕微鏡の開発にかかわりました。 見たことも使ったこともないWienフィルターをモノクロメータ、アナライザーに用いた装置開発では、試作装置をどうアライメントして性能を出すかという課題に取り組んだ日々でした。 さらに、EELSでは取得できない電子状態情報の取得を目指して軟X線発光分光（SXES）装置の開発に取り組み、現在はSEM/EPMA用のアタッチメントとしてJEOLから商品化されています。 これらは、「電子顕微鏡を用いた材料分析技術の向上」という観点で、私の中では一つの流れに沿ったものでした。