デバイス深部に実装された結晶性ナノ粒子の特性解明に資する構造可視化技術の開発

开发结构可视化技术，有助于阐明嵌入设备深处的晶体纳米粒子的特性

• 批准号: 22H01976
• 负责人: 大和田 謙二
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 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-22H01976/
• 关键词: ブラッグコヒーレントX線回折イメージング; ナノ結晶; セラミクス; デバイス

A)「多様なナノ結晶の温度‐電場下構造物性（特性解明）」：　多様なBaTiO3ナノ結晶群を対象に、高温・高電場環境下の結晶性ナノ粒子の構造・物性解明を実施できる環境の整備に着手した。R4年度は「試料環境（温度・電場）制御技術」（R4-R5予定）としてヒーターの整備の設計・制作を実施した。これらは量研・広島大が担当した。また、「準弾性光散乱による誘電物性計測」（R4-R6予定）では、まず、多数粒子からの信号が得られることを確認した。また物性量を結び付けて議論ができるように方法論を確立した。これらは島根大が担当した。「多様なナノ結晶試料の合成」（R4-R6予定）は山梨大が担当した。適宜構造可視化グループ（QST、広島大）と準弾性光散乱グループ（島根大）に試料を提供する体制を整えた。B)「セラミクス内部の結晶性ナノ粒子計測」（R4-R5予定）：　A)と並行して行った。R４年度は、デバイス内部に実装されたナノ粒子の観察を可能とする構造可視化技術の高エネルギーX線対応化について、光学系や実験条件の検討、解析法の最適化等を実施した。（QST・広島大）C)「MLCC実試料の調達」（R4-R5予定）：　企業との協議へ向けた準備を開始した。（QST・広島大）D)「特徴抽出の検討」（QST・JASRI）（R4-R6予定）：　A)-C)とは独立に、R4年度はナノ結晶一粒子の構造の特徴付けや物性との関連付けに、月2回程度の定期的なミーティングを実施し、深層学習等による特徴量抽出が援用できるかどうかの検討行った。

A）“温度和电场下各种纳米晶体的结构特性（特性阐明）”：在高温和高电场环境下可以阐明晶体纳米颗粒的结构和物理特性的环境，针对不同的BaTiO3纳米晶体。施工工作已经开始。在R4年，我们设计并制作了加热器维护，作为“样品环境（温度/电场）控制技术”（预定于R4-R5）的一部分。这些由 QST 和广岛大学处理。此外，在“使用准弹性光散射的介电特性测量”（预定用于R4-R6）中，我们首次确认可以获得来自大量颗粒的信号。我们还建立了一种通过联系物理属性进行讨论的方法。岛根大学负责这些。山梨大学负责“各种纳米晶体样品的合成”（计划用于R4-R6）。我们建立了一个系统，酌情向结构可视化小组（QST，广岛大学）和准弹性光散射小组（岛根大学）提供样本。 B)“陶瓷内部晶体纳米颗粒的测量”（计划用于R4-R5）：与A）同时进行。在第四年，我们研究了光学系统和实验条件，并优化了分析方法，使结构可视化技术与高能X射线兼容，从而能够观察安装在设备内部的纳米颗粒。 （QST，广岛大学） C）“实际MLCC样品的采购”（计划用于R4-R5）：与公司讨论的准备工作已经开始。 （QST/广岛大学）D）“特征提取研究”（QST/JASRI）（计划中的 R4-R6）：独立于 A）-C），R4 年将侧重于表征单个纳米晶体颗粒的结构和物理特征我们每月定期召开两次会议，研究是否可以使用深度学习或其他方法进行特征提取。

项目成果

ラマン分光法によるBaTiO3微粒子の構造と誘電応答

通过拉曼光谱研究 BaTiO3 颗粒的结构和介电响应

• 发表时间: 2022
• 作者: 入江優雅;人見啓太朗;野上光博;中山 隼，金 聖祐，小山浩司，ニロイ チャンドラ サハ;嘉数 誠;塚田真也，押目典宏，大和田謙二，Sangwook Kim，黒岩芳弘
• 通讯作者: 塚田真也，押目典宏，大和田謙二，Sangwook Kim，黒岩芳弘

コヒーレントX線回折を用いた500nm級BaTiO3一粒子の相転移と常誘電相での内部歪の観察

使用相干 X 射线衍射观察单个 500 nm BaTiO3 颗粒顺电相的相变和内应变

• 发表时间: 2023
• 作者: 押目 典宏 ;大和田 謙二 ;町田 晃彦 ;福島 凪世 ;上野 慎太郎 ;藤井 一郎 ;和田 智志 ;菅原 健人 ;島田 歩 ;上野 哲朗 ;綿貫 徹 ;石井 賢司 ;豊川 秀訓 ;門馬 綱一 ;Kim Sangwook ;塚田 真也 ;黒岩 芳弘
• 通讯作者: 黒岩 芳弘

コヒーレントX線回折を利用したナノ結晶の3次元イメー ジングII

使用相干 X 射线衍射 II 进行纳米晶体 3D 成像

• 发表时间: 2022
• 作者: 押目 典宏 ;大和田 謙二 ;菅原 健人 ;島田 歩 ;山内 礼士 ;上野 哲朗 ;町田 晃彦 ;綿貫 徹 ;上野 慎太郎 ;藤井 一郎 ;和田 智志;門馬 綱一 ;石井 賢司 ;豊川 秀訓 ;塚田 真也 ;黒岩 芳弘
• 通讯作者: 黒岩 芳弘

Ｘ線回折測定方法およびＸ線回折測定装置

X射线衍射测量方法及X射线衍射测量装置

• 发表时间: 2022

誘電体の構造物性の現状

电介质结构性能研究现状

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohwada Kenji ;Oshime Norihiro ;Sugawara Kento ;Shimada Ayumu ;Fukushima Nagise ;Ueno Tetsuro ;Machida Akihiko ;Watanuki Tetsu ;Ueno Shintaro ;Fujii Ichiro ;Wada Satoshi ;Momma Koichi ;Ishii Kenji ;Toyokawa Hidenori ;Tsukada Shinya ;Kuroiwa ;ジャック ダグベト， 小山浩司， 嘉数 誠，金 聖祐;大和田 謙二
• 通讯作者: 大和田 謙二