ナノ構造研究所

Nanostructures Research Lab

電子線ホログラフィーグループ

機能性材料(電子材料・磁性材料・蓄電材料等)内部の電場/磁場の可視化

 電子線ホログラフィー技術を用いて、機能性材料内部の電位分布や磁束分布をナノメートルスケールで定量的に観察し、材料やデバイスの機能を直接的に評価することによって高性能な機能を有する材料開発を支援する研究を行っています。また、より高精度、高分解能、低侵襲な観察技術の開発も行っています。
 例えば、半導体p-n接合に本技術を応用すると、界面近傍の電位分布(図1)、電場分布、電荷密度分布を定量的に計測することができます。また、磁性粒子内部の磁束分布や磁区構造も観察できます(図2)。近年、研究開発が活発化している全固体電池では、TEM内で電池を充放電させながら観察するオペランド観察技術を世界に先駆けて開発し、充放電中の電位分布(図3)やLi分布をナノメートルオーダーでその場観察することに成功しています。

図 1 GaAs p-n接合の電位分布 (J. Appl. Phys. 122 (2017) 225702.
図 2 ナノ隕石(マグネタイト)粒子内部の磁束分布 (a) TEM像, (b) 磁束分布,(c) 磁区構造(Nat. Commun. 3649)
図 3 全固体電池内部の電位分布 (a) 電池の模式図, (b) 充放電特性,(c) 負極側のTEM像,(d) 負極側の電位分布の変化(充放電中)(Microscopy 66 (2017) 50-61.)
職名 氏名 学位 担当分野
グループ長
主任研究員

やまもとかずお

山本 和生

research map
博士 (工学) 電子顕微鏡、電子線ホログラフィー
上級研究員

あなださとし

穴田 智史

research map
博士 (工学) 電子顕微鏡、電子線ホログラフィー

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