ナノ構造解析学研究室

About研究室について

電子顕微鏡で、ナノを立体で見る。

ナノ構造解析学研究室は、透過電子顕微鏡（TEM）を使った新しい観察・分析手法の開発を通じて、材料のナノ構造と物性の関係を明らかにする研究をしています。
ナノ構造を立体的に可視化する電子線トモグラフ法と、材料の熱反応や変形のようすを見るその場観察を組み合わせた、4Dイメージング法を得意としています。
対象とする材料は、鉄鋼材料、アルミニウム合金、ニッケル合金などの金属材料をはじめ、超電導材料やナノ粒子まで多岐にわたります。
学生自らが総合理工学研究院と超顕微解析研究センターの先進電子顕微鏡を操作し、観察と解析の技術を身につけていきます。

Research研究テーマ

電子顕微鏡を用いたナノ構造解析手法の開発を軸に、構造材料・機能材料で機能が生まれるもとを理解することに取り組んでいます。三次元での可視化から、外場をかけながらのその場観察、結晶方位のマッピング、原子スケールでの構造解析までを手がけています。

※イメージ画像

材料の中を立体で見る↗

電子線トモグラフィーは、透過型電子顕微鏡の観察で像が二次元に重なってしまう問題を解く三次元イメージング法です。鉄をはじめとする結晶性材料の中の転位・界面・析出物を立体的に可視化し、材料変形や組織形成の仕組みの解明を目指しています。

※イメージ画像

変わる最中を立体で追う↗

加熱や変形などの外場のもとで材料の組織が変わるようすを直接観察し、電子線トモグラフィーと組み合わせてナノ構造の動きを立体的に可視化します。そのためのホルダーや再構築法の開発、深層学習の活用にも取り組んでいます。

※イメージ画像

結晶の向きを地図にする↗

細く絞った電子線を試料の上で走査し、多くの点で電子回折図形を集めて、計算によるデータベースと比べることで各点の結晶構造と方位を求めます。ほかの手法では解析が難しいナノスケールの多結晶組織を対象にしています。

※イメージ画像

原子の並びのゆらぎを読む↗

複数の元素からなる結晶では、原子や空孔が規則正しく並んだり、ばらばらに並んだりします。状態図に載っていない微細な規則構造（ナノクラスタ）を可視化・解析し、転位との相互作用から金属材料の強さを解釈しようとしています。

Voices先輩の声

所属していた学生の回答をもとにまとめています。評価・クチコミは学生個人の経験に基づくもので、研究室の公式見解ではありません。

インタビューに協力いただいた学生に、内容にかかわらず謝礼（1,000円分のギフト）をお渡しすることがあります。