Development and application of a rapid analysis method of a nanostructure by direct observation of a reciprocal-lattice space using synchrotron diffraction

利用同步加速器衍射直接观察倒晶格空间的纳米结构快速分析方法的开发和应用

基本信息

批准号：
16510096
负责人：
SAKATA Osami
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Japan Synchrotron Radiation Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

We developed a nondestructive analysis method for quickly characterizing a crystalline nanostructure and applied it to structural analysis of 1D and 2D nanometer scale materials. The method, which was named "obvious-at-a-glance" x-ray method, required monochromatic high-energy x-rays in grazing incidence and an x-ray 2D detector. The basic idea behind the method is that Bragg conditions of such 1D structures are sheet shapes and get loose. The method has allowed a direct reciprocal-lattice space mapping of the x-ray intensities scattered from the ID and 2D and bears characteristics of super-high-sensitivity.(1)Using this method, the sheet-shape diffraction emanating from ultrathin NiO wires was observed. The average nanowire-nanowire distance of 46 nm and a crystallographic domain size of approximately 15 nm across the nanowire were evaluated.(2)We demonstrate, using x-ray diffraction, that we have taken one-dimensional Bi nanolines (atomic wires) fabricated on a Si(001) surface, and buried them in crystalline silicon while retaining both their one-dimensional characters and important aspects of their structure. In particular, after burial, the nanolines retain the two-by periodicity associated with their surface structure along their length. We have used density functional theory calculations to model a structure for these buried nanolines, whose minimum length can be estimated to be 100 nm from the coherence length of the x-ray measurements.(3)50-nm- and 3-nm-thick Bi_4Ti_3O_<12> ferroelectric films grown on TiO_2 crystals were investigated using the method. It was determined that the thin films were monoclinic crystals.

我们开发了一种无损分析方法，用于快速表征结晶纳米结构，并将其应用于1D和2D纳米尺度材料的结构分析。该方法被称为“明显的AT-A-Glance” X射线方法，需要在放牧发动机和X射线2D检测器中单色高能量X射线。该方法背后的基本思想是，这种1D结构的布拉格条件是薄板形状并变得松动。该方法允许从ID和2D散布的X射线强度的直接相互晶格映射，并携带超高敏感性的轴承特性。（1）使用此方法，观察到从超薄Nio电线中散发出的片状衍射。评估了整个纳米线的平均纳米线纳米线距离，晶体学结构域的大小约为15 nm。（2）我们使用X射线衍射表明，我们在SI（001）表面上构建了一定的硅胶，并在结晶的硅胶上进行了重要的方面，并在其上进行了一维双纳米线（原子电线），并在结晶的硅胶上进行了重要的重新研究。结构。尤其是在埋葬后，纳米林保留了与其长度沿其表面结构相关的两片周期性。我们已经使用密度功能理论计算来建模这些埋入的纳米线的结构，其最小长度可以估计与X射线测量的相干长度相结合的长度为100 nm。（3）使用该方法研究了Tio_2 Crystals在Tio_2 Crystals上使用该方法进行了研究。确定薄膜是单斜晶体。

项目成果

期刊论文数量（30）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Encapsulation of atomic-scale Bi wires in epitaxial silicon without loss of structure

将原子级 Bi 线封装在外延硅中而不损失结构

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Phys. Rev. B(Rapid Communication) 72
影响因子：
0
作者：
O.Sakata;W.Yashiro;D.R.Bowler;a.Kitano;K.Sakamoto;K.Miki
通讯作者：
K.Miki

Reciprocal -lattice space imaging of x-ray intensities diffracted from nanowires

纳米线衍射 X 射线强度的倒易晶格空间成像

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Material Research Society Proceedings 840
影响因子：
0
作者：
O.Sakata;A.Kitano;W.Yashiro;K.Sakamoto;K.Miki;A.Matsuda;W.Hara;S.Akiba;M.Yoshimoto
通讯作者：
M.Yoshimoto

High-energy x-ray scattering in grazing incidence from nanometer-scale oxide wires

纳米级氧化物线掠入射中的高能 X 射线散射

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Appl. Phys. Lett. 84
影响因子：
0
作者：
O.Sakata;M.Takata;H.Suematsu;A.Matsuda;S.Akida;A.Sasaki;M.Yoshimoto
通讯作者：
M.Yoshimoto

特許

专利

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

High-quality MgB_2 thin-film growth at a low temperature using an in-plane-lattice near-matched epitaxial-buffer layer

使用面内晶格近匹配外延缓冲层在低温下生长高质量 MgB_2 薄膜

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Journal of Applied Physics 96
影响因子：
0
作者：
O.Sakata;S.Kumura;M.Takata;S.Yata;T.Kato;K.Yamanaka;Y.Yamada;A.Matsushita;S.Kubo
通讯作者：
S.Kubo