収束電子回折法によるペロブスカイト型酸化物の局所構造解析

使用聚焦电子衍射法分析钙钛矿型氧化物的局部结构

• 批准号: 10740138
• 负责人: 津田 健治
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10740138/
• 关键词: 収束電子回折法; ペロブスカイト型酸化物; 局所構造解析; 超巨大磁気抵抗効果; エネルギーフィルター電子顕微鏡; 収束電子回折; エネルギーフィルター透過電子顕微鏡; 動力学回折効果; 電荷整列; 構造相転移

収束電子回折法を用いて、超巨大磁気抵抗効果を示すペロブスカイト型Mn酸化物La_<1-X>Sr_XMnO_3系を調べた。前年度のx=0.12の試料に加え、本年度はxを系統的に変化させて局所構造を調べ、物性との関連について調べた。その結果、x=0.11以上の領域ではx=0.12と同じくorthorhombicの室温以上の相、monoclinicの中間相、triclinicの2x4x4倍の超格子構造を伴う低温相という複雑な相転移を起こすことがわかった。また、中間相では数nm程度の構造揺らぎが存在することを見出した。さらに、x=0.10以下の領域では約340K以上の高温相からそれ以下での室温相への相転移のみが見られ、x=0.11以上とは異なる振る舞いを示した。この室温相ではx=0.11以上と同様の数nmオーダーの構造揺らぎが存在することも初めて見出した。共鳴X線散乱の実験から、x=0.11以上の試料では低温相でのみ軌道秩序が存在し、x=0.10以下では室温相で軌道秩序が存在することが報告されており、今後この軌道秩序とnmオーダーの構造揺らぎとの関係についてより詳細に調べることはきわめて興味深い。燃料電池のインターコネクタ材料であるペロブスカイト型酸化物LaCrO_3の局所構造解析を行った。エネルギーフィルター電子顕微鏡JEM-2010FEFを用いて数nm程度の局所領域から撮影した収束電子回折図形を、動力学回折理論による計算強度と非線型最小二乗法を用いてフィッティングすることにより、原子位置および異方性温度因子、さらには低次結晶構造因子を精密化することに成功した。熱振動の異方的る振る舞いおよび電荷移動による結晶ポテンシャルの微小な変化を明瞭にとらえることができた。α'-NaV_2O_5の構造相転移を収束電子回折法で調べ、室温における対称性がPmmnであり、この物質の構造相転移がスピン・パイエルス転移ではないことを決定付けた。さらに、相転移温度直上で現れる散漫散乱、相転移点以下でのきわめて弱い超格子反射、室温付近からあらわれるきわめて弱い散漫散乱を電子回折でとらえることに初めて成功し、この物資の相転移機構について新たな知見を与えた。

収 beam of electrons back twists を with い て, super huge magnetic 気 resistance unseen fruit を す ペ ロ ブ ス カ イ ト type acidification Mn content La_ < 1 - X > Sr_XMnO_3 department を adjustable べ た. Before annual の x = 0.12 の sample に え, は x に を system this year - the さ せ て を べ, property bureau structure と の masato even に つ い て adjustable べ た. そ の results, x = 0.11 above の で は x = 0.12 と with じ く orthorhombic の の phases above room temperature, monoclinic の mesophase, triclinic の 2 x4x4 times の を superlattice structure with う low-temperature phase と い う complex 雑 な phase planning move を up こ す こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0, intermediate phase で で number nm degree <s:1> structure らぎが exists する する とを とを is found to be た た. さ ら に, x = 0.10 の area below で は about high temperature above 340 k の phase か ら そ れ following で の room temperature phase へ planning の phase shift の み が see ら れ, x = 0.11 + と は different な る vibration る dance い を shown し た. The <s:1> <s:1> room temperature phase で で x=0.11 and above と the number of similar <s:1> nm, the ダ ダ, the structure of the らぎが, the existence of する, the と, the と, and the initial めて appearance of た. Resonance X-ray scattered の be 験 か ら, X = 0.11 + の sample で は low-temperature phase で の み track order が し, X = 0.10 following で は で room temperature phase track order が exist す る こ と が report さ れ て お り, future こ の track order と nm オ ー ダ ー の tectonic 揺 ら ぎ と の masato is に つ い て よ り detailed に adjustable べ る こ と は き わ め て tumblers Deep dive. Fuel cell <s:1> であるペロブスカ タ タ コネ タ タ タ タ material であるペロブスカ ト ト type acidified substance LaCrO_3 structure analysis を line った. エ ネ ル ギ ー フ ィ ル タ ー micro mirror JEM - 2010 electron 顕 fef を with い て several nm level の bureau field か ら pinch of shadow し た 収 beam of electrons inflexion 図 を, dynamics theory of inflexion に よ を と る calculation strength of linear least squares method with い て フ ィ ッ テ ィ ン グ す る こ と に よ り, atomic position お よ び square difference temperature factor, さ ら に は low knot Crystal construction factor を precision する とに とに successful た. Thermal vibration の vibration of different る る dance い お よ び charge mobile に よ る crystallization ポ テ ン シ ャ ル の tiny な variations change を clear に と ら え る こ と が で き た. Alpha '- NaV_2O_5 の tectonic facies planning move を 収 beam of electrons back twists で べ, room temperature に お け る said sex seaborne が Pmmn で あ り, こ の material の tectonic facies planning move が ス ピ ン · パ イ エ ル ス planning move で は な い こ と を decided to pay け た. さ ら に で now on temperature, phase planning to move straight れ る lax scattered planning, phase shift points で の き わ め て weak い superlattices reflection, room temperature paying nearly か ら あ ら わ れ る き わ め て weak い lax scattered を electronic inflexion で と ら え る こ と に early め て successful し, こ の supplies の phase planning move organization に つ い て new た な knowledge を and え た.

项目成果

M.Tanaka: "A new 200kV Omega-filter electron microscope"Journal of Microscopy. 194. 939-954 (1999)

M.Tanaka：“新型 200kV Omega 滤光电子显微镜”显微镜杂志。

K.Tsuda and M.Tanaka: "Refinement of crystal structural parameters using two-dimensional energy-filtered HOLZ CBED patterns" Electron Microscopy 1998(proc.ICEM14). 783-784 (1998)

K.Tsuda 和 M.Tanaka：“使用二维能量过滤 HOLZ CBED 图案细化晶体结构参数”电子显微镜 1998 年（proc.ICEM14）。

Koh Saitoh: "Structural Study of an Al_<70>Ni_<15>Fe_<15> Decagonal Quasicrystal Using High-Angle Annular Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 38・6A/B. L671-L674 (1999)

Koh Saitoh：“使用高角度环形暗场扫描透射电子显微镜对 Al_<70>Ni_<15>Fe_<15>十方准晶体的结构研究”Jpn.J.Appl.Phys.. 38・6A/B。 L671-L674 (1999)

田中 通義,津田 健治: "収束電子回折法の発展-精密構造解析" 電子顕微鏡. 33・3. 142-150 (1998)

田中道吉、津田健二：“会聚电子衍射法的发展-精密结构分析”电子显微镜33・3（1998）。

K.Tsuda: "Refinement of crystal structure parameters using two-dimensional energy-filtered CBED patterns"Acta Crystallographica. A55・5. 939-954 (1999)

K.Tsuda：“使用二维能量过滤 CBED 图案细化晶体结构参数”Acta Crystallographa. 939-954 (1999)。