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電子後方散乱回折（EBSD）は、材料科学において広く用いられている顕微鏡技術です。試料が高エネルギー電子線と相互作用した際に発生する後方散乱電子の角度と位相差を分析し、結晶構造や結晶方位といった重要な特性を決定します。従来のEBSDと比較して、SキャニングエレクトロンM顕微鏡 （SEM）EBSD はより高い空間分解能を提供し、サブマイクロメートルレベルで結晶構造データを取得できるため、材料の微細構造を分析するためのこれまでにない詳細が得られます。 EBSD法の特徴 EBSDは、透過型電子顕微鏡 （テンエム） X線回折法の大面積統計分析能力とEBSD（電子顕微鏡）の優れた組み合わせです。EBSDは、高精度の結晶構造解析、高速データ処理、簡便なサンプル調製プロセス、そして材料科学研究において結晶構造情報と微細構造形態学を組み合わせる能力で知られています。EBSDシステムを搭載したSEMは、微細構造や組成情報だけでなく、微視的配向分析も可能にし、研究者の作業を大幅に効率化します。 SEMにおけるEBSDの応用 SEMでは、電子線が試料と相互作用すると、規則的に配列した結晶格子面における電子の回折など、様々な効果が生じます。これらの回折は「菊池パターン」を形成します。菊池パターンは、結晶系の対称性に関する情報だけでなく、結晶面と結晶軸の間の角度に直接対応し、結晶系の種類や格子定数と直接関係しています。このデータはEBSD法を用いて結晶相を同定するために使用でき、既知の結晶相の場合、菊池パターンの方向は結晶の方向と直接対応します。 EBSDシステムコンポーネント EBSD分析を実行するには、Sキャニング電子顕微鏡 EBSDシステムが必要です。システムの中核となるのはSEMで、高エネルギー電子ビームを生成し、試料表面に集束させます。EBSDシステムのハードウェア部分には、通常、高感度CCDカメラと画像処理システムが含まれます。CCDカメラは反射電子像を撮影するために使用され、画像処理システムはパターン平均化とバックグラウンド除去処理を行い、明瞭な菊池パターンを抽出します。 EBSD検出器の操作 SEMでEBSD菊池パターンを得るのは比較的簡単です。試料を入射電子線に対して大きく傾けることで後方散乱信号を増強し、CCDカメラに接続された蛍光板で受光します。EBSDは直接観察することも、画像を増幅・保存した後に観察することもできます。ソフトウェアプログラムでパターンをキャリブレーションし、結晶構造情報を取得できます。最新のEBSDシ�

集束イオンビーム（FIB）技術は、特に半導体製造やナノファブリケーションにおいて、現代の技術革新に不可欠な要素となっています。FIB技術自体は広く知られていますが、その歴史や発展についてはあまり知られていません。集束イオンビーム（FIB） 電磁レンズを使用してイオンビームを非常に小さな領域に集中させるマイクロ切断装置です。FIB では、イオン源 (ほとんどの FIB は Ga を使用しますが、一部のデバイスには He および Ne イオン源があります) からのイオンを加速し、ビームをサンプルの表面に焦点を合わせます。CIQTEK DB550 集束イオンビーム走査電子顕微鏡（FIB-SEM） FIB技術の起源 20世紀以降、ナノテクノロジーは科学技術の新たな分野として急速に発展してきました。現在、ナノテクノロジーは科学技術の進歩における最前線の一つであり、国家戦略として経済社会の発展に重要な意味を持っています。ナノ構造は、その構造単位が電子のコヒーレンス長と光の波長に近づくことで、表面効果、界面効果、サイズ効果、量子サイズ効果といった特異な特性を有しています。電子工学、磁気学、光学、機械工学において多くの斬新な特性を示し、高性能デバイスへの応用において大きな可能性を秘めています。新たなナノスケール構造やデバイスの開発には、精密で多次元的かつ安定したマイクロナノファブリケーション技術の進歩が不可欠です。マイクロナノファブリケーションのプロセスは広範囲にわたり、イオン注入、フォトリソグラフィー、エッチング、薄膜堆積などの技術が一般的に用いられます。近年、現代の製造プロセスにおける小型化の傾向に伴い、集束イオンビーム（FIB）技術はさまざまな分野でマイクロナノ構造の製造にますます応用され、マイクロナノ加工において欠かせない重要な技術となっています。FIB技術は、従来のイオンビームシステムと集束電子ビームシステムをベースに開発されており、本質的には同じです。電子ビームと比較すると、FIBはイオン源で加速・集束させて生成したイオンビームを用いて試料表面を走査します。イオンは電子よりもはるかに質量が大きいため、H+イオンのような最も軽いイオンでさえ、電子の1800倍以上の質量があります。これにより、イオンビームは電子ビームと同様の画像化・露光能力を実現できるだけでなく、イオンの重い質量を利用して固体表面から原子をスパッタリングすることで、直接加工ツールとして使用することができます�

完璧な画像を作成するには、理論的な知識と実践的な経験、そして多くの要素のバランスを組み合わせる必要があります。このプロセスでは、画像の使用においていくつかの難しい問題に直面する可能性があります。 電子顕微鏡。 あスティグマ 乱視は画像補正の中でも最も難しいものの一つで、練習が必要です。下の図の中央の画像は、乱視補正後に正しく焦点が合った画像です。左と右の画像は乱視補正が不十分で、画像に伸びた縞模様が見られる例です。 正確な画像を得るために、電子ビーム（プローブ）は試料に到達した時点で円形であるべきです。プローブの断面が歪んで楕円形になる場合があります。これは、機械加工精度、磁極片の欠陥、強磁性コイルの鋳造における銅巻線の欠陥など、様々な要因によって引き起こされる可能性があります。この変形はケラレと呼ばれ、焦点合わせが困難になることがあります。 重度の非点収差は画像補正において最も難しいものの一つであり、練習が必要です。下図の中央の画像は、非点収差補正後に正しく焦点が合った画像です。左と右の画像は、非点収差補正が不十分な例で、画像に伸びた縞模様が現れています。非点収差は、画像においてX方向に「縞模様」として現れることがあります。画像がアンダーフォーカスからオーバーフォーカスに移行すると、縞模様はY方向に変化します。焦点が正確に合うと縞模様は消え、適切なスポットサイズであれば適切な焦点が合うようになります。 10,000倍程度に拡大した際に、対物レンズをアンダーフォーカスまたはオーバーフォーカスに調整した際に、どちらの方向にも縞模様が見られない場合は、通常、 1つのスティグマ画像ではスティグマ 通常、1000 倍未満の倍率の画像では無視できます。 周辺減光を修正する最良の方法は、XとYの周辺減光オフセットをゼロ（つまり、 1つのスティグマ （補正）し、標本にできるだけ細かく焦点を合わせます。次に、X軸またはY軸を調整します。 1つのスティグマ コントロール（同時に調整することはできません）を使用して、最適な画像を取得し、再度フォーカスします。 エッジ効果 エッジ効果は強化されたEl電子放出試料のエッジ部で発生します。エッジ効果は、二次電子生成における形状の影響によって引き起こされ、二次電子検出器によって生成される像の輪郭の原因でもあります。電子はエッジやピークに向かって優先的に流れ、そこから放出されるため、凹部など検�

01 2 34567891011121314151617181920 21 2223242526272829303132333435

結晶の定義と特性： 結晶は、3次元空間における粒子（分子、原子、イオン）の通常および周期的な配置によって形成される材料です。結晶は、単結晶と多結晶に分類できます。結晶の形成には、粒子が通常のパターンで自分自身を配置するプロセスが含まれます。粒子の定期的な配置により、結晶内の構造化されたフレームワークが生じ、特定の格子構造を持つ結晶を固体にします。結晶は、定期的な幾何学的形状を示し、固定融点を持ち、機械的強度、熱伝導率、熱膨張などの異方性特性を示します。結晶は自然界に豊富であり、自然に見られるほとんどの固体材料は結晶です。ガス、液体、およびアモルファス材料は、適切な条件下で結晶に変換することもできます。 X線回折は、材料が結晶であるかどうかを識別するために一般的に使用されます。 結晶の融点と分布： 結晶中の原子の定期的な配置は、固定融点と固化点に寄与します。これは、アモルファス材料と比較した結晶の際立った特徴です。結晶は、塩や砂糖などの一般的な物質、地球の地殻を構成するミネラル、金属、半導体材料まで、自然界の形態が多様です。 電子M icroscopes およびEBSD 技術は、異なる条件下で結晶の安定性を理解し、材料の選択と用途の科学的洞察を提供するのに役立ちます。 単結晶と多結晶： 単結晶は、結晶全体で原子配置が一貫している連続結晶格子で構成され、結晶の異方性特性をもたらします。単結晶は、半導体業界の統合回路の基礎材料として使用されるシリコン単結晶など、特定の用途に最適です。 一方、多結晶は、方向が異なる複数の穀物で構成されています。個々の穀物は同じ結晶格子を持っていますが、その向きはランダムであり、巨視的な異方性のない多結晶をもたらします。ただし、特定の処理条件下では、多結晶の粒子は特定の方向に沿って優先的に整列し、結晶学的なテクスチャとして知られている優先方向を形成できます。結晶学的なテクスチャは、特定の方向に材料の特性を強化することができます。たとえば、金属処理におけるテクスチャの制御は、材料の延性または強度を改善することができます。 GoldTest Labなどの分析研究所は、単結晶と多結晶の正確な分析とテストを提供し、材料用途向けの信頼できる洞察を提供します。 クリスタル向けの重要性： 結晶の向きの分析は、材料特性を理解するために重要です。結晶の向きは、サンプル座標系とサンプルの肉眼的座標系との関係の決定を含�

最近、ウェストレイク大学のSun Leiが率いる研究チームによる「スピン格子緩和のフォノニック変調」というタイトルの研究論文が、Nature Communicationsで発行されました。 図1：MQFSのスピン格子緩和の水素結合ネットワークとフォノン変調 チームは ciqtek パルス e lectron p aramaggenety r esonance（epr） s を使用しました pectroscopy X-Band EPR100 および W-Band EPR-W900 は、セミキノンラジカルを含む2つの分子キットフレームワーク材料を特徴付けます。 図2：MGHOTPおよびTIHOTP のスピン動的特性 これらの材料の水素結合ネットワークは、構造的剛性の低下をもたらし、サブテラハツ語の光フォノンを引き起こし、デバイ温度の低下、状態の音響フォノン密度の増加、およびスピンラティス弛緩を促進することを発見しました。水素結合ネットワークの重水素置換により、光学フォノンの頻度がさらに低下し、スピン格子緩和時間が短縮されました。 図3：MGHOTPおよびTIHOTP の振動スペクトル これらの発見に基づいて、研究者は、フォノン分散を正確に制御し、スピンラティスの弛緩を抑制し、キュービットのパフォーマンスを改善するための分子キュービットフレームワーク設計を提案しました。この成果は、分子電子スピンキビットのソリッドステート統合と量子情報アプリケーションの新しい洞察と機会を提供します。 図4：MGHOTPとTIHOTP のスピン格子緩和メカニズム 図5：低周波光フォノンとMGOTPのスピンラティス緩和に対する水素結合ネットワークにおける重湿性置換の影響 要約すると、この研究では、分子キットフレームワーク材料の構造的剛性を使用して、フォノン分散を制御し、スピン格子弛緩を抑制し、量子コヒーレンスと該当する温度範囲を改善できることが明らかになりました。この調査結果は、分子電子スピンのキビットの固体統合と分子量子情報技術を潜在的に前進させる可能性があります。

R結晶化Pプロセスとは何ですか? 再結晶化は、塑性変形後の材料の微細構造の回復を伴う材料科学における重要な現象です。このプロセスは、材料特性を理解し、加工技術を最適化するために非常に重要です。[9] 15 R 16 結晶化のメカニズムと 13 C 14 分解 再結晶化プロセスは通常、熱処理または熱変形によって引き起こされ、変形中に欠陥が発生した後の材料の自然回復が含まれます。転位や粒界などの欠陥は、転位の再配列と消滅を通じて高温での系自由エネルギーの減少を促進し、新しい粒構造の形成につながります。 再結晶化は、静的再結晶化 (SRX) と動的再結晶化 (DRX) に分類できます。 SRX はアニーリング プロセス中に発生しますが、DRX は熱変形中に発生します。さらに、再結晶化は、連続動的再結晶化 (CDRX)、不連続動的再結晶化 (DDRX)、幾何学的動的再結晶化 (GDRX)、メタダイナミック再結晶化 (MDRX) などの特定のメカニズムに基づいてさらに細分化できます。これらの分類は厳密に定義されておらず、研究者によって異なる解釈がある可能性があります[23]。 再結晶に影響を与える要因 再結晶プロセスは、積層欠陥エネルギー (γSFE)、初期結晶粒径、熱処理条件、第 2 相粒子などのさまざまな要因の影響を受けます。積層欠陥エネルギーの大きさは転位破壊と移動度を決定し、それによって再結晶率に影響を与えます。初期結晶粒径が小さいことと、高温および低い歪み速度などの適切な熱処理条件により、再結晶化が促進されます。第二相粒子は粒界の動きを妨げることにより、再結晶化プロセスに大きな影響を与える可能性があります。[31] 画像技術の応用 EBSD および TEM は、再結晶研究で使用される 2 つの古典的なイメージング技術です。 EBSD は、DefRex マップを使用して再結晶粒の分布と割合を分析しますが、解像度の制限により精度の問題が生じる可能性があります。一方、TEM は転位などの材料の下部構造を直接観察し、再結晶の研究により直観的な視点を提供します [43]。 再結晶研究におけるEBSDの応用 EBSD は、粒界を観察することによって粒子が再結晶化を受けたかどうかを判断するために使用されます。たとえば、鍛造 TNM 合金の DefRex マップでは、高角度の境界に囲まれた粒子は通常、再結晶粒子と見なされます。この技術は、結晶粒の配向と粒界の種類に関する詳細な情報を提供し、再結晶中の微細構造の変化の理解を助けます [51]。 鍛造TiAl合金のBC+GB(粒界)マップ 再結晶研究における TEM の応用 TEM

透過型E電子顕微鏡 (TEM) および走査型電子顕微鏡 (SEM) は、現代の科学研究において不可欠なツールです。光学顕微鏡と比較して、電子顕微鏡は解像度が高いため、より小さなスケールで標本の微細構造を観察および研究することができます。 電子顕微鏡は、電子線と試料との相互作用を利用することで、高解像度・高倍率の画像を得ることができます。これにより、研究者は他の方法では入手が難しい重要な情報を入手できるようになります。[12] どの顕微鏡があなたに適していますか? ニーズに適した電子顕微鏡技術を選択する場合、最適なものを決定するにはさまざまな要素を考慮する必要があります。決定を下す際に役立ついくつかの考慮事項を以下に示します: 電界放出型TEM | TH-F120 分析目的: まず、分析の目的を決めることが重要です。さまざまな種類の分析には、さまざまな電子顕微鏡技術が適しています。 a. 粗さや汚染の検出など、ただし、試料の結晶構造を理解したい場合、構造欠陥や不純物を検出したい場合は、透過型電子顕微鏡 (TEM) の方が適切である可能性があります。 54 解像度要件: 分析要件によっては、特定の解像度が必要になる場合があります。この点に関して、TEM は一般に SEM と比較して高い解像度能力を備えています。高解像度のイメージングを実行する必要がある場合、特に微細構造を観察する場合は、TEM の方が適している可能性があります。[65] S標本準備: 重要な考慮事項は、標本の準備の複雑さです。 a. SEM 標本は通常、最小限の準備を必要とするか、まったく準備を必要としません。SEM では、対照的に、TEM の 試料準備プロセスははるかに複雑であり、操作には経験豊富なエンジニアが必要です。 TEM 試料 は非常に薄く、通常は 150 nm 未満、さらには 30 nm 未満で、できるだけ平らでなければなりません。これは、TEM試料の準備にはより多くの時間と専門知識が必要になる可能性があることを意味します。 画像の種類: SEM は 試料 表面の詳細な 3 次元画像を提供し、TEM は 試料 の内部構造の 2 次元投影画像を提供します。 a. スキャン Electron Microscope(SEM) により、試料の表面形態の 3 次元画像が得られます 。主に形態解析に使用されます。 材料の表面形態を調べる必要がある場合は、SEM を使用できますが、実験要件を満たしているかどうかを確認するために解像度を考慮する必要があります。 b. 内部の結晶または原子構造を理解する必要がある場合材料の場合、TEM が必要です。 透過型