In-situ 4D STEM を用いて観察を行ったランダムな方位への結晶化

Gatan社使用装置

GIF Continuum^® K3^® with Stela^® は、高い精度のエネルギーフィルタ電子線回折図形実験と電子エネルギー損失分光法を実現します。 また、DECTRIS社の技術を用いたStelaハイブリットピクセルカメラは、高フレームレート(>16,000 fps)での電子カウンティング処理による優れたS/N比と高いダイナミックレンジのディフラクションイメージングを可能とします。eaSI™テクノロジーを活用したSTEMx^® システムは、走査プローブと検出器のフレームレートをハードウェアで同期させ、DigitalMicrograph^®ソフトウェア内で高いスループットの4D 走査透過電子顕微鏡法(STEM)データの取得と処理を可能とします。

研究の背景

担体上で結晶化したナノ粒子の方位は、触媒、エレクトロニクス、センサーなどにおいてその特性や性能に非常に大きな影響を与えます。完全に単分散したナノ粒子のふるまいは、単粒子、あるいはアンサンブル平均から予測可能な可能性がありますが、実際のナノ粒子は通常もっと複雑です。粒子間の単純な直接比較は各粒子それぞれの環境が異なることから困難であるため、時間経過に伴う多くの独立した粒子の特定の方位のマッピングを行うことが有効です。しかしながら、ひとつの粒子を繰り返し結晶化させることによって、複数の温度サイクルに渡った方位の直接比較も可能です。また、複数の粒子を繰り返し観察することで、より良い統計が得られどの粒子が典型的な挙動を示すかについての知見が得られます。