6研究成果／先進微構造解析

R-31

2025

高速TEMによる金ナノ粒子の構造揺らぎの観察

アピールポイント

金ナノ粒子の構造揺らぎをミリ秒時間分解能で観察
【技術シーズ：TEM／電子直接検出器／機械学習】

背景・課題

・金ナノ粒子はサイズ・形状・表面状態等の違いで機能・性能が劇的に変化

・形成・劣化過程を透過電子顕微鏡（TEM）により高速観察することが重要

・高速でのTEM観察では信号雑音比（S/N比）が著しく低下する。

・ノイズ低減技術を応用した高速TEM観察技術を確立する。

解決手段

・電子直接検出器で撮影することで1ミリ秒（ms）の時間分解能でTEM観察

・TEM像に含まれるノイズを機械学習（スパースコーディング）により低減

成果・新規性

①機械学習に基づくノイズ低減により1 msの時間分解能で明瞭なTEM像を取得することに成功

②金ナノ粒子において1 msスケールで起こる構造・形状変化を可視化

期待される市場・応用

・触媒、医療、エレクトロニクス

謝　辞：本研究は、防衛装備庁が実施する安全保障技術研究推進制度JPJ004596の支援を受けたものである。また、本研究の一部は、JSPS科研費（JP23H01858）において実施されたものである。

担当者：穴田智史、山本和生、平山司