【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.02.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0286
利用課題名 / Title
セラミックス表面状態に関する可視化技術開発
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
パワーエレクトロニクス/ Power electronics,エネルギー貯蔵/ Energy storage,電子分光/ Electron spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
増田 侑実
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所ナノカーボンデバイス研究センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
大塚 照久
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
セラミックスは現在の社会基盤を支える代表的な材料である一方で、その製造プロセスおよび用途開発においては長年の勘と経験のもとで培った技術の集積が主立っており、特に現象理解や機構解明といった科学的な視点での知見に乏しい。そこで本研究では、セラミックス材料の表面状態に関する分析および解析を行い、今後のセラミックス用途開発に向けた新しい知見創出を行う。
実験 / Experimental
本研究では、ARIM支援機関の共用設備で所有しているX線光電子分光測定装置(XPS)を用い、積層セラミックスコンデンサの主原料であるチタン酸バリウム粒子の表面状態に関する計測を行った。実験は、市販品のチタン酸バリウム粉体(HP100SP, 共立マテリアル株式会社)を用いた。本サンプルは、一次粒子径平均100ナノメートルおよび比表面積8.3平方メートル/グラム、純度99.8パーセント以上の、高純度および微粒子のチタン酸バリウムである。計測は、イメージングX線光電子分光分析装置(KRATOS nova, 島津製作所株式会社)を用い、Al kα(1486.6 eV)のX線源にて粉体サンプルを励起し、試料表面から得られる光電子を軌道半径165 mm静電二重半球型アナライザー/球面鏡アナライザー複合型の光電子分光器を用いて検出した。なお、試料の帯電の影響を抑制および高エネルギー分解能でのスペクトル検出のため、帯電中和電子照射中での計測を実施した。
結果と考察 / Results and Discussion
試料からは、チタン酸バリウムに由来するTiとBa、Oの信号がそれぞれ約460 eVと約780eV、約530 eVにて細い半値幅を持つシングルスペクトルとして得られた。通常BaやTiなどは酸化状態の違いにより、メインピークの裾野に別のエネルギーのピークとして現れ、結果的にそれぞれのピークがブロード化する。本試料の結果では、Ti, Ba, Oの全ての元素において、細い半値半幅でのシングルピークが見られたことから、高純度なチタン酸バリウム結晶であることが示唆される。今後はこの結果に基づき、得られたスペクトルのピークフィッティング解析や多成分解析などを行い、チタン酸バリウム粒子の表面状態について詳細な解析を進めて行く。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
該当ありません。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件