黑料福利社

报道関係者　各位

世界初！材料中の原子1个を3次元観察する顕微镜法
－ナノテクノロジー?材料开発に拍车－

【発表概要】
　东京大学大学院工学系研究科附属総合研究机构　柴田直哉 助教（独立行政法人科学技術振興機構(以下、JST)さきがけ研究員）、幾原雄一 教授（財団法人ファインセラミックスセンターナノ構造研究所、東北大学原子分子材料科学高等研究機構（WPI-AIMR））らの研究グループは、材料中に存在する原子1個を3次元的に観察する顕微鏡手法を開発し、結晶界面上のドーパント原子の規則配列を直接観察することに世界で初めて成功しました。本成果は、これまで2次元的な原子構造情報に留まっていた従来の電子顕微鏡法を3次元顕微鏡法に発展させる画期的な研究成果で、今後のナノテクノロジー研究の推進に拍車がかかることが期待されます。
　本研究の成果は2009年6月22日発行の英国科学雑誌「Nature Materials」オンライン版で公開されます。

【発表内容】
　原子や分子を3次元的に自由に组み合わせて新しい材料创出を目指すナノテクノロジー开発分野では、原子レベルの顕微镜技术が极めて重要な役割を果たしています。透过型电子顕微镜法（罢贰惭）は、材料内部の原子构造を直接観察できることから现在広く応用されていますが、原子列を影絵のように2次元に投影して観察するため、3次元的に复雑な原子构造の解析には不向きであるとされてきました。しかし、今后ナノテクノロジー开発を促进していくためには、复雑なナノ构造を原子レベルで3次元的に観察する顕微镜法の开発が急务とされていました。そのような背景のもと、世界中の研究者がしのぎを削ってその手法の开発研究を进めています。
　今回、东京大学の柴田直哉助教、几原雄一教授らの研究グループは最先端の原子分解能走査透过型电子顕微镜（厂罢贰惭）をベースとした原子レベルの3次元构造観察手法を世界に先駆けて开発しました。本手法は、超高精密度な试料作製技术と観察像の理论计算を组み合わせることによって実现しました。その精密度は、エベレスト山（标高8848尘）にはさみこまれた纸一枚を山の上下から掘って探り当てるレベルに匹敌します。また、理论计算により、あらかじめ试料の厚さや観察条件（フォーカス）を把握し、その条件で観察することにより、原子レベルまで细く绞りこんだ电子线の试料内部での电子の広がりを抑え、3次元観察が可能になることが示されました。本手法により、材料内部の界面上に埋め込まれたドーパント原子1个1个を直接観察することに成功し、その规则的な配列を世界で初めて明らかにしました。本成果は、2次元的な原子构造情报に留まっていた従来の顕微镜法を3次元顕微镜法に発展させる画期的な研究成果であるとともに、今后のナノテクノロジー?材料开発を强力に推进すると考えられます。
　本研究の一部は、文部科学省特定领域研究「机能元素のナノ材料科学」（领域代表者：东京大学大学院工学系研究科附属総合研究机构　几原雄一教授）、闯厂罢戦略的创造研究推进事业个人型研究さきがけ「界面の构造と制御」（研究総括：东京大学大学院新领域创成科学研究科　川合眞纪教授）及び新エネルギー?产业技术総合开発机构平成19年度产业技术研究助成事业の支援により行われました。

【発表雑誌】
Nature Materials、6月22日 電子版

【问い合わせ先】
柴田　直哉（シバタ　ナオヤ）助教
几原　雄一（イクハラ　ユウイチ）教授
东京大学大学院工学系研究科附属総合研究机构　
〒113-8656 東京都文京区弥生2-11-16

【用语解説】
?ナノテクノロジー
　 ナノメートル（10億分の1メートル）のレベルで物質の構造や配列を制御し、新しい材料?デバイスを開発する工学技術。
?原子分解能走査透过型电子顕微镜（厂罢贰惭）
　 0.1ナノメートル(1オングストローム)以下程度まで細く収束させた電子線を試料上で走査し、試料により透過散乱された電子線の強度で、試料中の原子位置を直接観察する装置
?ドーパント
　 材料の特性向上を目指して、極微量に添加する元素。界面などの格子欠陥領域に偏析して、材料特性を大きく変化させる機能を持つ。

【添付资料】　　别纸（研究成果の详细：计6ページ）