大学紹介

東京大学大学院工学系研究科総合研究機構結晶界面工学研究室
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SiCアライアンスへの参加の趣旨・期待

本研究室では、最先端透過電子顕微鏡法を用いて、セラミック材料の粒界および転位の原子・電子構造を明らかにしている。本研究により、これまで不明であったセラミック材料の機能特性が原子レベルで解明され、これに基づく新たな材料設計指針が確立している。また、これより得られた知見を用いて、界面や転位の構造を制御し、これまでには無い全く新しい転位素子および単一粒界素子の開発に成功している。最先端透過電子顕微鏡法による研究では、走査透過型電子顕微鏡法(STEM)、高分解能電子顕微鏡法(HREM)および電子エネルギー損失分光法(EELS)をベースにして、粒界・転位の原子構造や電子状態を多角的かつ定量的に評価・解析する手法を発案し、種々のセラミック材料における粒界・転位の超構造と材料物性との相関性を明らかにしてきた。特に、最近では球面収差補正-STEM法を導入し、高角度環状暗視野(HAADF)-STEMを適用することによって、セラミックス粒界の超構造やドーパント元素の直視を可能にし、アルミナセラミックスにおけるドーパントメカニズムの解明(Science 2006, Science 2007, Nature Mater. 2009)、酸化亜鉛バリスターにおける粒界超構造の解明(Phy.Rev.Let.2006)、酸化チタン粒界および表面の超構造の発見( Science 2008, Phy.Rev.Let.2008)などを行った。SiCアライアンスでは、本手法を転位などの格子欠陥構造の解析に応用していくことによって、その形成メカニズムを解明することを目的としている。