【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NU0038
利用課題名 / Title
還元処理を行ったチタン酸ストロンチウム単結晶の原子構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学
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
セラミック,電子顕微鏡/Electron microscopy
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)
小林 清
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
山本剛久
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NU-102：高分解能電子状態計測走査透過型電子顕微鏡システム
NU-106：試料作製装置群
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ペロブスカイト型構造であるチタン酸ストロンチウム（SrTiO3 ）結晶は熱処理時の酸素分圧に依存して結晶中に酸素空孔が形成される。本課題ではこのような酸素空孔を形成させたSrTiO3 結晶の構造を観察し、酸素空孔形成に伴う格子歪の直接観察を試みた。その結果、今回用いた還元処理の条件では十分な酸素空孔が生成することは無く、酸素空孔形成に起因する格子歪や原子位置のシフトなどに関する情報を得ることはできなかった。今後、還元処理時の酸素分圧の制御方法について検討行なっていきたい。
実験 / Experimental
市販の高純度SrTiO3 単結晶基板を試料として用いた。この単結晶基板を、0.5x0.5x1mm程度に加工し、高温下においてAr-5％H2 ガスフロー下で還元処理を行った。還元処理後の結晶について、研磨加工を行い厚さ0.1mm程度以下に調整した。上下両面はさらに鏡面仕上げとなるように研磨処理を行った。その後、Arイオンミリング処理を行ってTEM試料薄片とした。観察には、STEM（NU-102）を用いて、明視野、暗視野観察を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
還元処理を行った結晶に関して広視野で観察を行ったところ酸素空孔形成に誘起されると考えられたSrOなどの析出は認められなかった。また、HAADF-STEM観察を行ったところ原子位置（陽イオン）についてはその原子配列等に変化を認めることはできなかった。図にその一例を示す。ここに示した観察像から走査時のノイズや歪を調整し、各原子の相対位置関係について調べたが、その変化は生じていなかった。恐らく還元処理時の酸素分圧が制御しきれていなかったものと考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
還元処理を行ったチタンストロンチム結晶のHAADF-STEM像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
特になし
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