【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT0046
利用課題名 / Title
ナノコンポジット蛍光薄膜の電子線アニーリング
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/ Electronic microscope,電子分光/ Electron spectroscopy,ナノ粒子/ Nanoparticles
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)
斉藤 光
所属名 / Affiliation
九州大学 先導物質化学研究所
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
治田充貴
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,機器利用/Equipment Utilization
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-403：モノクロメータ搭載低加速原子分解能分析電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
Cs4PbBr6マトリックスに埋め込まれたCsPbBr3 ナノ粒子 (CsPbBr3/Cs4PbBr6ナノコンポジット) は、高いフォトルミネセンス量子収率を示すことが報告されている[1]。 最近、Hanbury Brown-Twiss干渉法を用いて、CsPbBr3/Cs4PbBr6ナノコンポジットからのサブナノ秒カソードルミネセンス (CL) 減衰が確認された。これは、高速電子ビーム用の高性能シンチレーターに応用できる[2]。さらに、電子線を照射した部分のCL効率の向上も確認された。この現象を解明するために、本研究では電子エネルギー損失分光法 (EELS) によってCs4PbBr6 薄膜を分析した。
実験 / Experimental
Cs4PbBr6薄膜は蒸着法により作製された。EELSは加速電圧60 kV、プローブ電流4.5 pAの条件で取得した。また電子線による局所改質の実験では8.4 pAまでプローブ電流を上昇させた。
結果と考察 / Results and Discussion
図1aは、プローブ電流4.5 pAでCs4PbBr6から得られた環状暗視野走査透過電子顕微鏡(ADF-STEM)画像を示している。この領域から得られたEELS スペクトル(図1b)は、Cs4PbBr6の特徴的なピークを示している[3]。電子線の電流を8.4pAまで増加させ、赤四角で示した局所領域(図1c)を集中的に照射した後、照射領域を含む視野(図1c)においてプローブ電流4.5 pAでEELSマッピングを実行したところ、全体のスペクトルにはほとんど変化がなく、Cs4PbBr6の存在が支配的であった(図1dの青色のプロファイル)。ただし、スペクトルは集中的に照射された領域では劇的に変化し(図1dの赤いプロファイル)、4 eVのピーク強度の減少と2.3 eVのバンドギャップに由来するオンセットが確認され、電子線照射によるCsPbBr3粒子[3]の生成が示唆された。以上の結果は、電子線照射によってCL効率増加する現象の説明となり得る。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図 1 (a) 電子線を集中照射する前の Cs4PbBr6 薄膜から得られた ADF-STEM 像と (b) EELS スペクトル。 (c) ADF-STEM 画像および (d) 集中電子ビーム照射後の Cs4PbBr6 薄膜から得られた EELS スペクトル。 高電流条件下で照射された領域から赤色のプロファイルのスペクトルが抽出された。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
[1] Y. M. Chen et al., ACS Appl. Mater. Interfaces, 10, 15905 (2018).[2] T. Kubota et al., Appl. Phys. Express, 17, 015005 (2024). [3] C. de Weerd et al., J. Phys. Chem. C, 121, 19490 (2017).
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