ナノ構造を有する材料の3次元構造を定量的に把握できます

新たな機能を発現させる有効な手段として、さまざまな材料中にナノメートルスケールの構造を導入することが検討されています。これらの材料開発を加速するためには、設計通りのナノ構造が形成されているかを3次元的に正確に把握し、材料物性との綿密な比較が重要となります。 その有力な手段として、“電子線トモグラフィー（3D-TEM）によるナノ材料の3次元構造解析”をご紹介いたします。

金属担持粒子における金属分散性評価

試料を連続的に傾斜させながら撮影したTEM像をもとに、計算機トモグラフィーの原理により再構成した3次元像を図1に、解析結果を図2に示します。図1から、金属ナノ粒子がポリマービーズ表面を覆う割合が判ります。さらに、各緯度上の粒子の個数をカウントすることで、粒子の分布状態を定量的に解析することが可能となりました。

ポリマーミクロ相分離構造における相界面評価

2成分系ポリマーの3D-TEM像〔図3-a〕をもとに、目的成分の情報を取り出して、3次元的に捉えることに成功しました。例えば、成分（相A,B）の界面情報だけを抽出したり〔図3-b〕 、界面の情報に1成分（ここでは相A：緑色の部分）の情報を加えたものを、抽出することが可能です〔図3-c〕 。

その他の応用

• ポリマーナノコンポジットにおけるナノ粒子分散性評価1, 2

【参考文献】

1. 川瀬昇, 加藤光郎, 陣内浩司：まてりあ45(12), 859,2006.
2. N. Kawase, M. Kato, H. Nishioka, H. Jinnai: Ultramicroscopy, 107, 8-15, 2007.