Exploring the atomistic mechanism of polymorphism with atomic-resolution TEM

利用原子分辨率 TEM 探索多态性的原子机制

基本信息

  • 批准号:
    22KJ1087
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.18万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2023-03-08 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本年度は,結晶成長のメカニズムおよび成長が結晶多形選択性に及ぼす影響の解明を目指して検討を行った.我々の先行研究において,カーボンナノチューブ(CNT)をナノサイズのフラスコとする単分子原子分解能時間分解電子顕微鏡(SMART-EM)イメージング法によって塩化ナトリウム(NaCl)の結晶化を捉えることには成功していたが,結晶成長メカニズムを単分子レベルで議論するには時間分解能が不十分であった.そこで,SMART-EM法と高速撮像カメラおよび画像処理手法を組み合わせることで,NaCl結晶成長過程におけるミリ秒スケールの原子ダイナミクス解明に取り組んだ(M. Sakakibara et al., ACS Cent. Sci. 2022, 8, 1704.).その結果,従来の結晶成長理論では想定されていなかったダイナミックに結晶表面を動き回る“浮き島”状中間体の存在や器壁と振動によって結晶成長が加速される機構が明らかとなった.続いて,ナノフラスコ内に様々な無機化合物を導入してそれらの結晶成長過程をその場観察することにより,結晶サイズの増大に伴う結晶構造の変化を解析した.その結果,サイズ依存構造相転移の原子ダイナミクスを可視化することに成功し,さらに複数の化合物でナノサイズに特有と考えられる新奇構造を発見した.
今年,我们研究了阐明晶体生长对晶体多边形选择的机理和生长的影响。在我们的前面研究中,它通过碳纳米管(CNT)作为纳米菌的烧瓶的成像方法在氯化钠(NACL)的结晶方面取得了成功。 。因此,通过将Smart-EM方法与高速成像摄像机和图像处理方法相结合,我们致力于在NACL晶体生长过程中阐明毫秒量表的原子动力学(M. Sakakibara等人,ACS Cent。 2022,8),1704年。结果,揭示了“浮动岛”中间体的存在,该中间体围绕晶体表面移动到动态,这在常规晶体生长理论中是没有预期的。随后,在纳米烧瓶中引入了各种无机化合物,并通过观察晶体生长过程来分析与晶体尺寸增加相关的晶体结构的变化。结果,我们成功地可视化了大小依赖性结构相变的原子动力学,并找到了一种被认为是多种化合物中纳米溶液的新结构。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
NaClエピタキシャル成長過程ミリ秒イメージングによる過渡構造解析
氯化钠外延生长过程的毫秒成像瞬态结构分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    榊原雅也;中室貴幸;灘浩樹;中村栄一
  • 通讯作者:
    中村栄一
アルカリハライド結晶成長における準安定過渡構造の原子分解能直接観察
碱卤化物晶体生长中亚稳态瞬态结构的原子分辨率直接观察
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    榊原雅也;花澤美幸;灘浩樹;中室貴幸;中村栄一
  • 通讯作者:
    中村栄一
電子顕微鏡で見る結晶誕生の瞬間
用电子显微镜观察晶体诞生的瞬间
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    榊原雅也;花澤美幸;灘浩樹;中室貴幸;中村栄一;榊原雅也
  • 通讯作者:
    榊原雅也
“Floating Island”, a Metastable Intermediate in Crystal Growth Revealed by Millisecond TEM Imaging
毫秒 TEM 成像揭示晶体生长的亚稳态中间体“浮岛”
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Masaya Sakakibara;Hiroki Nada;Takayuki Nakamuro;Eiichi Nakamura
  • 通讯作者:
    Eiichi Nakamura
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榊原 雅也其他文献

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  • 项目类别:
    面上项目

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    2015
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    $ 2.18万
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