高エネルギー電子ビームによるチェレンコフ発光を用いた新しいサブナノ領域分析

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は、前年度までに開発した超高圧走査透過型電子顕微鏡(UHV-STEM)用カソードルミネッセンス検出試料ホルダーを用いて最終テスト段階に入った。酸化アルミニウムについて電子照射によって形成されるカラーセンター(FセンターおよびF+センター)のスペクトルが明瞭に検出できることを確認した。しかしながら試料から発する光を導く光ファイバー(シリカ製)が周囲のX線バックグラウンドによって強く発光し、スペクトルに大きなバックグラウンドを与えることが判った。またホルダーの試料位置が顕微鏡本体の正規の試料位置がからずれるために走査機能を十分に生かせないことも判明した。このため、反射板位置を下げて試料位置を補正するように試料ホルダーを改良した。これらの改良後、これまで構造解析の困難であったタングステン表面にヘリウム照射して形成されるブリスターの非破壊構造解析に成功した。また副産物として、プラズモンの分散関係を利用した水素吸蔵材料中の水素の状態分析を行った。更に自動車用排気ガス浄化システム助触媒であるセリアージルコニア固溶体の構造解析も行った。今後、UHV-STEMにおけるパルス電子照射機能を生かし、発光の寿命測定をすることによって電子照射によって形成される点欠陥の運動についての知見及びそれに及ぼす同時電子励起効果に関する情報を得るべく、本手法を発展させていきたい。