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Atomic arrangement analysis of functional nanoparticles by advanced electron microscopy

利用先进电子显微镜对功能纳米颗粒进行原子排列分析

基本信息

批准号：
19J12115
负责人：
麻生浩平
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

金属ナノ粒子が呈する触媒や光学などの機能発現・向上は，原子間距離の変化すなわち格子ひずみに依存することが知られている一方で，原子スケールでの材料解析は不足していた．そこで本研究では，最先端の走査透過電子顕微鏡を用いて金属ナノ粒子の原子配列を精密測定するとともに，理論物理計算を併せることで原子配列がどのような因子によって決定されるか解明することを目的としてきた．申請者は金ナノロッドの原子配列解析によるこれまでの研究から，ロッドの両端に局所的な膨張ひずみが生じることを明らかにしていた．主に本年度は，その膨張ひずみの起源を明らかにするべく，経験的原子間ポテンシャルに基づく分子動力学計算を進めてきた．実験と同様なロッド形状と，回転楕円体形状に関して計算して結果を比較したところ，回転楕円体には金属表面に一般的な表面収縮が見られ，実験で観察された膨張ひずみはロッド形状に関する計算にのみ再現された．弾性異方性を示す金に対して比較的弾性等方な白金のポテンシャルを用いた計算においても同様に，ロッド状粒子にのみ膨張ひずみの傾向が見られ，弾性異方度は膨張ひずみの根源的な理由ではないことが分かった．ここで，計算に用いた原子模型について，回転楕円体の曲率は連続的に変化する一方で，ロッド形状のそれは先端部で急峻に変化する．したがってナノロッドに生じる膨張ひずみは形状効果に起因して発現すると結論づけられた．現在，以上の成果を論文としてまとめており，国際学術誌への投稿に向けて最終調整中である．本研究とそのさらなる展開によって，金属ナノ粒子の機能を特徴づける局所構造に対する理解が深まり，材料研究に広く波及してその発展に貢献できものと期待している．

Metal particles are present as catalysts, optical properties, functional properties, and atomic distances are dependent on each other. This study is the first to investigate the precise determination of atomic arrangements of metal particles through electron microscopy, and to determine the atomic arrangements of metal particles through theoretical physics calculations. The applicant is interested in the study of the atomic arrangement analysis of gold and silver, and the expansion of the atomic arrangement analysis of gold and silver. This year, the molecular dynamics calculations of the two groups were carried out. The results of calculation for the same shape and shape of the circular body are compared with those of calculation for the same shape and shape of the circular body for the general surface shrinkage of the circular body. The reason for the expansion of platinum particles in the same way is that the expansion of platinum particles in the same way is caused by the expansion of platinum particles in the same way. This calculation uses the atomic model, and the curvature of the loop body is changed to the shape of the loop body. The cause of the explosion and the result of the explosion were discussed. Now, the above achievements are submitted to the final adjustment of the international academic journal. This research is expected to contribute to the further development of metal particles and their functional characteristics, to the understanding of their structure and to the development of materials research.

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Lattice Tetragonality and Local Strain Depending on Shape of Gold Nanoparticles

DOI：
10.1017/s1431927619011346
发表时间：
2019-08
期刊：
Microscopy and Microanalysis
影响因子：
2.8
作者：
K. Aso;J. Maebe;Tomokazu Yamamoto;S. Matsumura
通讯作者：
K. Aso;J. Maebe;Tomokazu Yamamoto;S. Matsumura

金ナノ粒子の形状に由来する正方晶化と局所格子ひずみ

由金纳米颗粒形状衍生的四方结晶和局部晶格畸变

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tan Xin F.;Yang Wenhui;Aso Kohei;Matsumura Syo;McDonald Stuart D.;Nogita Kazuhiro;麻生浩平，Jens Maebe，山本知一，重松晃次，松村晶
通讯作者：
麻生浩平，Jens Maebe，山本知一，重松晃次，松村晶

Evidence of Copper Separation in Lithiated Cu6Sn5 Lithium-Ion Battery Anodes