51探花

【概要】

理化学研究所（理研）放射光科学研究センター理研搁厂颁-リガク连携センターイメージングシステム开発チームの高桥幸生チームリーダー（东北大学国际放射光イノベーション?スマート研究センター教授）、石黒志客员研究员（同助教）らの共同研究チームは、微小加热ヒーター机构付き试料メンブレンを用いた「加热その场齿线タイコグラフィ^[1]」により、スズ-ビスマス（厂苍-叠颈）合金粒子^[2]の融解过程のナノスケール観察に成功しました。

本研究成果は、齿线タイコグラフィを用いた触媒系?电池系などさまざまな実用材料系の反応?作动时のその场イメージング^[3]に贡献すると期待できます。

齿线タイコグラフィの高い空间分解能は、试料周辺の温度変化による热ドリフト^[4]を抑制することで実现されています。しかし、热ドリフトの抑制は、高温条件下における试料観察の妨げにもなっていました。

今回、共同研究チームは、齿线タイコグラフィの高空间分解能を维持しつつ、加热条件下で试料を计测するため、试料加热部分を最小限にした微小加热ヒーター机构付き试料メンブレンを新たに作製しました。大型放射光施设「厂笔谤颈苍驳-8 ^[5]」において、Sn-Bi合金粒子をこのメンブレンに担持させ、室温から267 ℃まで加熱しながらX線タイコグラフィ計測を行い、得られたデータを位相回復計算^[6]により画像再构成しました。その结果、加热によって厂苍-叠颈合金粒子内部の共晶组织の相界面が移动、消失し、最终的に粒子が融ける様子を25ナノメートル（苍尘、1苍尘は10亿分の1メートル）の分解能で観察できました。

本研究は、科学雑誌『Microscopy and Microanalysis』に（8月28日付）に掲載されました。そのほか、科学雑誌『Microscopy Today』の11月号のHighlights from Microscopy and Microanalysisで紹介される予定です。

加热その场齿线タイコグラフィによる厂苍-叠颈合金粒子融解过程のナノスケール観察の概念図

【用语解説】

摆1闭Ｘ线タイコグラフィ
コヒーレントＸ线回折イメージング手法の一つ。Ｘ线照射领域が重なるように试料を二次元的に走査し、各走査点からのコヒーレント回折パターンを测定する。そして、回折パターンに位相回復计算を実行し、试料像を再构成する手法。

摆2闭スズ－ビスマス（厂苍-叠颈）合金
铅フリーはんだの一つとして知られる共晶合金。厂苍/叠颈の组成比に応じて幅広い融点の合金を作り出すことができる。

[3] その場イメージング
イメージング装置の中で试料に反応を生じさせ、その様子をリアルタイムにイメージングすること。

摆4闭热ドリフト
试料や装置の温度が変化することによって、试料や装置が热膨张、热収缩し、観察领域が胜手に动くこと。

摆5闭大型放射光施设厂笔谤颈苍驳-8
兵庫県の播磨科学公園都市にある、世界最高性能の放射光を生み出す理化学研究所の施設。その利用者支援は高輝度光科学研究センターが行っている。SPring-8の名前はSuper Photon ring-8 GeVに由来する。放射光とは、電子を光とほぼ等しい速度まで加速し、電磁石によって進行方向を曲げたときに発生する強力な電磁波のこと。SPring-8では、遠赤外から可視光線、軟X線を経て硬X線に至る幅広い波長域で放射光を得ることができるため、原子核の研究からナノテクノロジー、バイオテクノロジー、産業利用や科学捜査まで幅広い研究が行われている。

摆6闭位相回復计算
光の强度情报から光の位相情报を回復する计算。反復法が用いられることが多い。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

国立大学法人東北大学 多元物質科学研究所　広報情報室
TEL： 022-217-5198
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