微細構造解析分野は、主に金属材料研究所および本学研究推進・支援機構 先端電子顕微鏡センター等において対応します。ここでは原子レベルの分解能を有する透過電子顕微鏡や電子線・X線回折、そして種々の分光法を駆使することにより、軽量高強度材料、アモルファス・ナノ材料、半導体といった我々の社会に必要不可欠な材料の組織と構造を原子配列にまでさかのぼって解明することを目的としています。さらに構造・組織の解明だけではなく、それらがどのようにして形成されたかを速度論的見地から理解する努力も続けています。
支援内容
透過型電子顕微鏡を活用した微細構造解析を通じて、 ナノ物質材料の研究において必要不可欠な実空間での原子スケールの構造解明を支援します。また低加速走査型電子顕微鏡を用いたソフトマテリアル等の解析支援も可能です。具体的には、ナノ物質材料の研究者を対象として、最先端の収差補正型透過電子顕微鏡、集束イオンビーム加工装置、電界放射型走査電子顕微鏡等を外部利用に供するとともに、試料作製・検鏡操作・画像解析等の補助・指導を行い、さらに実験結果に関しての専門的な議論を行います。
支援装置リスト
透過型電子顕微鏡
1 原子分解能分析電顕（JEM-ARM200F 結像/照射系補正)
2 高性能分析電顕(Titan80-300 結像系収差補正)
3 超高分解能分析電顕（Titan³ 60-300 Double Corrector)
4 超高分解能分析電顕（Titan³ 60-300 照射系補正）
5 分析電子顕微鏡(Topcon EM-002B)
6 透過電子顕微鏡 (JEOL JEM-2000EXⅡ)
7 透過電子顕微鏡(JEOL JEM-2100 Plus)
走査型電子顕微鏡
8 / 9 走査型電子顕微鏡(Hitachi SU8000/S-5500)
集束イオンビーム装置
10 FIB-SEM加工観察装置(Versa 3D)
11 FIB-SEM加工観察装置(Quanta 3D)
試料作製装置
12 試料研磨装置(JEOL Handy lap HLA-2)
13 / 14 イオンミリング装置(Gatan PIPS II)
15 イオンミリング装置(Fschone model 1010)
16 ウルトラミクロトーム（Leica Ultracut S）
17 薄膜断面試料作製装置 (JEOL EM-09100IS)
18 ジェントルミリング装置(Japan Physitec Co. Gentle Mill 3)
熱分析・X線回折装置
19 熱分析装置 (RIGAKU ThermoPlus EvoII)
20 高出力全自動水平型多目的X線回折装置 (RIGAKU SmartLab 9SW)
核磁気共鳴装置
21 核磁気共鳴分光装置(JEOL JMN-ECZL800G)
22 核磁気共鳴分光装置(Bruker AVANCE Ⅲ700)
23 核磁気共鳴分光装置(JEOL JNM-ECA700)
各種元素分析装置
24 質量分析計(Bruker SolariX 9.4 T)
25 質量分析計(JEOL JMS-T100GCV)
26 CHN有機微量元素分析装置(J-SCIENCE LAB JM-11)
27 有機ハロゲン・硫黄分析装置(Yanaco YHS-11)
ICP発光分光分析装置
28 誘導結合プラズマ発光分光分析装置(Shimazu ICPE-9000)
X 線回折解析装置
29 単結晶X線構造解析装置(RIGAKU VariMax with RAPID)
30 単結晶X線構造解析装置(Bruker SMART APEX II Ultra)
主な支援装置紹介 (所属：金属材料研究所・先端電子顕微鏡センター）
| リストNo. | 1 | 2 | 3 |
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| 装置 | 原子分解能・ 分析透過電子顕微鏡（JEOL/JEM-ARM200F） | サブ・オングストローム 分解能分析透過電子顕微鏡(FEI-Company/ Titan80-300) | 超高分解能分析電顕 （Titan³ 60-300 Probe Corrector） |
| 特徴 | Cold-FE電子銃搭載 加速電圧：200kV/80kV 照射系・結像系に球面収差補正装置付【ダブルコレクター】 超高分解能TEM STEM観察 EDSおよびEELS分析 | 加速電圧：300ｋV/80kV 球面収差補正装置付 高分解能TEM STEM観察 EDS分析EELS分析 3D解析 | FE電子銃(X-FEG) （加速電圧:60kV, 300kV） TEM分解能:130pm STEM 高分解能 ; 70pm 2k x 2k CCDカメラ super X EDSシステム (冠状SDD型） |
| リストNo. | 4 | 5 |
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| 名称 | 超高分解能分析電顕 （Titan³ 60-300 Double Corrector） | 分析電子顕微鏡 (Topcon EM-002B) |
| 特徴 | FE電子銃(X-FEG) （加速電圧:60kV, 300kV） TEM分解能:80pm, 70pm STEM分解能 ; 70pm エネルギー分解能 ; 0.85eV,0.3eV 2k x 2k CCDカメラ super X EDSシステム (冠状SDD型） | 加速電圧:200kV LaB6電子銃 EDS点分析 プリセッション電子回折 |
| リストNo. | 6 | 17 |
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| 名称 | 透過電子顕微鏡 (JEOL JEM-2000EXⅡ) | 薄膜断面試料作製装置 (JEOL EM-09100IS) |
| 特徴 | 加速電圧:200kV LaB6電子銃 高傾斜観察 ( 試料傾斜角：X=±60°、Y=±38°） 試料加熱ホルダー （最高加熱温度：約800℃） 試料冷却ホルダー | イオン加速電圧：1kV-8kV |
| リストNo. | 8 / 9 | 10 | 10 |
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| 名称 | 高分解能・低加速電圧走査型電子顕微鏡 (日立ハイテク/SU8000 /S-5500） | FIB集束イオンビーム加工装置 （FEI-Company/Quanta 3D） | FIB集束イオンビーム加工装置 （FEI-Company/Versa 3D） |
| 特徴 | 加速電圧:30kV-0.1kV 試料のダメージを抑える低加速電圧観察 STEMモード チャージアップ軽減装置付ステレオ撮影 EDSマッピング分析 | SEM/SIM観察 デュアルビームFIB SEM加速電圧：30kV 試料ピックアップ：Omniprobe | FE電子銃搭載 SEM/SIM観察 デュアルビームFIB SEM(SE/DSE/SIM)加速電圧：30ｋV 試料ピックアップ：EasyLift 3D構築Slice & View |
| リストNo. | 19 | 20 |
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| 名称 | 高出力全自動水平型多目的X線回折装置 | 熱分析装置 |
| 特徴 | （株）リガク製 型式：SmartLab 9SW 出力：9ｋｗ ●高輝度Cu線源を用いた、粉末、薄膜サンプル等の迅速な測定が可能です。 ●インプレーン測定やDSCユニットによる温度可変測定など、多様なニーズにお応えします。 | 仕様：TG-DTA温度範囲 ; 室温～1100 ℃ （常用1000 ℃） TG-DTA最大測定試料量 ; 1 g ・TG-DTA最大昇温速度 ; 100 ℃/min ・DSC温度範囲 ; 室温～725 ℃ ・DSC最大レンジ ; ±100 mW ● 示差熱天秤（TG-DTA）TG8120と示差走査熱量計（DSC）DSC8230を備えています。 ●TGとDTAの同時測定装置が可能。 DSCは試料の温度を走査した時に試料の吸発熱量を測定する手法です。 |
主な支援装置紹介（所属：理学研究科附属巨大分子解析研究センター）
| リストNo. | 21 | 28 |
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| 名称 | 核磁気共鳴装置 | ICP発光分光分析装置 |
| 特徴 | 日本電子（株）製 型式：800MHz NMR JNM-ECA 800 世界最高速の80ｋＨｚでマジック角回転が可能な試料管外径１ミリの測定システムを搭載したＮＭＲで、極微量の固体（0.8μL）および溶液（0.07mL）サンプルの超高感度測定が可能です。 | （株）島津製作所製 型式：ICPE-9000 ●ppbレベルの高い検出能力と5～6桁の広い分析濃度範囲を有し、多元素一斉分析が可能です。 ●共存元素の干渉量を正確に評価でき、全元素の一括校正が可能で、分析に最適な自動波長選択システムを搭載しています。 |
