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透過電子顕微鏡内における電子線照射効果のプラズモニックセンシング

透射电子显微镜中电子束辐照效应的等离激元传感

基本信息

批准号：
15F15744
负责人：
三宮工
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

透過型電子顕微鏡（TEM）を用いたその場観察手法は近年広く広まってきている。一方で、TEMでは高エネルギー電子線（80-300kV）による観察対象の損傷が無視できない場合がある。この電子線損傷が無視できないときには、特にTEM中その場観察時に、観察対象の変化が本質的なものか電子線損傷かを見分けることが困難となる。本研究は、プラズモニックセンシングを応用し、TEMにおける電子線の影響を定量的に解析するためのプラットフォーム作製を目的としている。平成27年度には、自己組織化によるナノ温度センサー粒子の開発に成功した。28年度からは、二種の相分離系の組成からなるハイブリッドナノ粒子の作製を試み、Ag-Cu粒子を前年度に確立した自己組織化による手法で作製することができた。走査型透過電子顕微鏡による、エネルギー分散分光、電子線エネルギー損失分光、カソードルミネセンス法により、３次元的な組成と局所的な電場、共鳴を測定し、このハイブリッドナノ粒子が特異な光学特性を発現することを見出した。H29年度はこれらの数値的解析をおこなうとともに、更に新たなセンサープラットフォームの作製を行った。これまで自己組織化のみを用いていたが、コロイダルリソグラフィーを応用し、基板レスのナノディスク作製技術を確立した。この手法では、均一なサイズのナノディスクを大量に作製することができ、また基板剥離を行うことで、基板のない状態でTEM測定が可能となる。実際に異なる材料・サイズで、均一なナノディスクを作製することに成功した。また、センサー性能として、これらの光学特性を評価した。

Transmission electron microscopy (TEM) is used in the field of observation in recent years On the other hand, TEM can detect the damage of high voltage electron line (80-300kV). The electron damage is not observed, especially in TEM. The field observation time and object transformation are not observed. The electron damage is difficult to see. The purpose of this study is to quantify the effects of electron radiation on TEM and to analyze the effects of electron radiation on TEM. In 2007, the development of self-organized particles was successfully carried out. In 2008, the composition of two phase separation systems was tested, and Ag-Cu particles were established in the previous year. The detection of electron beam dispersion spectroscopy, electron beam loss spectroscopy, resonance spectroscopy, three-dimensional composition and local electric field, and the detection of specific optical properties of particles through electron beam micromirrors have been demonstrated. H29 year to the number of analysis, more new to the system The technology of self-organization and application is established. This technique is not only uniform, but also easy to control. It is possible to measure the TEM of the substrate. In the meantime, the materials are different, and the uniform materials are different. Evaluation of optical properties of the film