階層性多孔構造形成過程のTEM in-situ観察で解明するガラスのミクロ構造

通过 TEM 原位观察分级多孔结构形成过程阐明玻璃微观结构

• 批准号: 22H02171
• 负责人: 藤間 卓也
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Tokyo City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02171/
• 关键词: ガラス; パーコレーション・チャネル; 階層性ナノ多孔層ガラス; in-situ観察; 多孔質形成; パーコレーションチャネル

本課題初年度では、液体セルを用いてHNLの構造形成を観察するにあたり、現設計の液体セルをまず用いるため、その耐用温度域においてHNL形成現象が進行する組成のガラスを検討した。市販のソーダ石灰ガラスやホウケイ酸塩ガラスでは処理温度が高く、処理時間も長いため、液体セルが気密を維持できず、TEM内で破裂する危険性がある。そこで、ガラスを原料から溶融・急冷して自作することで組成を制御し、低温でHNL形成するガラス組成を複数見出し、数時間で数百nmのHNL構造が形成されることをSEM等を用いて確認した。また、新設計にて液体セルに組み込むイオンメータについては、初年度は実装するより大きいサイズにて測定精度や温度による影響について検討を進めた。その結果、温度や溶出元素の影響、特に液体pHによってイオン濃度の測定値が変動することと、これに対する補正方法を明らかにした。ビッグデータを用いた解析については、HNLの空孔分布解析に向けて、さまざまな条件で形成したHNL構造のSEM画像を用いて機械学習を進めている。併せて、解析精度を向上させるべく、解析アルゴリズムの最適化を行った。しかし、SEM画像の中には、HNL構造の断面が表面に対して垂直に出ていないものも含まれており、これが解析精度の向上を阻害する要因になりうることが分かった。したがって、従来の力学的なサンプル分割による断面ではなく、イオンミリングなどによる高精度に断面加工された試料の観察画像を併用する検討を始めた。コンピュータシミュレーションについては、TEMでin-situ観察を行う組成について、パーコレーション・チャネルを計算空間上で描出できるよう、大規模な原子数で計算を行うシステムを構築した。

At the beginning of this year, the HNL is used to make the equipment, the equipment is used to observe the temperature of the liquid, the equipment is designed, and the temperature range of the temperature range is used. The HNL is formed as a result of the test. The temperature is high, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is high, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is long, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is high, the temperature is long, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is high, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is long, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is high, the temperature is long, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is high, the temperature is long, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is high, the temperature is long, the temperature is long, the temperature is high, the temperature is long, The raw materials of hot and cold materials are melted and quenched, and the temperature control devices are self-made. The low-temperature temperature HNL is used to form temperature control devices. The complex number of temperature components can be found in hundreds of nm HNL machines over a period of time to form temperature response SEM and other confirmation devices. Equipment, temperature, temperature, The results of the test, the effect of the elemental dissolution at temperature, the determination of the temperature of the liquid pH, the determination of the temperature, and the correct method of the determination of the temperature, the temperature, the temperature and the temperature. The system was used to analyze the distribution of holes in the HNL, the distribution of holes in the HNL, and the conditions to form the image. The SEM portrait was made by mechanical analysis. The precision of the analysis is up and down, and the resolution is the most accurate. In the portrait of SEM, in the portrait of HNL, the surface of the cross-section is vertically cut out, and the precision of analysis is blocked up because of the noise. In this paper, we use the high-precision cross-section machining, the materials to view the portrait of the portrait. In this paper, the computer is used to calculate the number of atoms in the space, and the atomic number of atoms in the large scale is calculated by calculating the number of atoms in the space. in this paper, the computer is used to calculate the number of atoms in the space, and to calculate the number of atoms in the space. in this way, we can use the code code to calculate the number of atoms in the space, and to calculate the atomic number in the space.