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顕微鏡学:STEMおよびEELSを用いた結晶中の原子列の元素選択的イメージング

Nature 450, 7170 doi: 10.1038/nature06352

微細構造の評価は、強相関電子系酸化物などの複雑な材料の研究に不可欠になっており、材料の物理的特性の起源を解明するのに有用な情報が得られる。原子レベルの分解能で観察することはかなり前から可能であったが、微細構造評価の重要な目標は、原子分解能で元素選択的イメージングを実現することにある。走査型透過電子顕微鏡法(STEM)と電子エネルギー損失分光法(EELS)との組み合わせは、原子列の分析に有望な手法の1つである。しかし、非弾性散乱における非局在性や計測の不安定性などいくつかの問題があるため、二次元解析はまだ行われていない。本論文では、局在化した非弾性散乱を利用するとともに安定化させた走査型透過電子顕微鏡を用いて、結晶材料の原子列イメージングを実現したことについて示す。層状マンガン酸化物La1.2Sr1.8Mn2O7におけるLa、MnおよびOの原子列が、二次元画像として視覚化された。

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