【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.10】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NM5296

利用課題名 / Title

環境制御観察における超高感度3D電磁場顕微鏡法の開発

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

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）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）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

キーワード / Keywords

電子顕微鏡/ Electronic microscope,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,リソグラフィ/ Lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,資源使用量低減技術/ Technologies for reducing resource usage,燃料電池/ Fuel cell,電極材料/ Electrode material

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)

竹口 雅樹

所属名 / Affiliation

物質・材料研究機構

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

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

NM-501：実動環境対応物理分析電子顕微鏡
NM-604：マスクレス露光装置 [DL-1000/NC2P]
NM-605：水蒸気プラズマ洗浄装置 [AQ-500 #1]

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

触媒材料の安定性や触媒活性効率化においては、触媒動作条件での原子レベルでの構造変化メカニズムの解明が重要であり、そのためにガスや液体雰囲気下での(S)TEM観察が行われる。本研究ではそのような環境下における(S)TEM構造観察技術に加え、用いる液体セルの自作やホルダー改造、電子線ホログラフィーなどの位相計測技術による電場の可視化を可能とするための技術開発を行っている。

実験 / Experimental

100～200nmのサイズのSrTiO3に数nmのサイズのRhナノ粒子助触媒を光電着させた試料の原子分解能STEM観察を実施した。また、環境セルに用いるSiNメンブレン窓付きSiチップの製作をおこなった。また電子線ホログラフィーを実施した。観察にはJEM-ARM200Fを用いた。液体セルはNIMS微細加工プラットフォームのクリーンルームを用いてMEMS加工・製作を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

Rhナノ粒子はSrTiO3の100面および110面にエピタキシャルな結晶方位関係を持って保持されていることが分かった。粒子は凝集しており、電子線ホログラフィーの実施にはSrTiO3粒子が独立して存在するような分散技術の確立が必要なことが分かった。SiNメンブレン窓付きSiチップについては、電気化学実験ができるようなセルチップの製作に取り組んでいるが再現性良く高い歩留まりで加工できるまでにはさらなる条件出しが必要である。

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)

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