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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

1950 年代にワトソンとクリックによって DNA の古典的な二重らせん構造が発見されて以来、DNA は生命科学研究の中核となっています。 DNA 内の 4 つの塩基の数と配置は遺伝的多様性につながり、その空間構造は遺伝子発現に影響します。 従来の DNA 二重らせん構造に加えて、G-quadruplex と呼ばれる特殊な 4 本鎖 DNA 構造がヒトの細胞で発見されました。 G-quadruplex は、グアニン (G) のタンデムリピートが豊富な DNA または RNA の折り畳みによって形成される高次構造です。 G 四重鎖は、癌細胞などの急速に分裂する細胞に非常に豊富に存在します。したがって、G 四重鎖はがん研究における薬物標的として機能する可能性があります。 G 四重鎖の構造とそのリガンドとの結合様式を研究することは、癌細胞の診断と治療にとって非常に重要です [5]。 電子-電子D二重共鳴(DEER) パルス双極子電子常磁性共鳴 (PDEPR) を使用した電子-電子二重共鳴 (DEER) は、構造生物学および化学生物学における構造決定のための信頼できる多用途ツールとして開発されました。 DEER と部位特異的スピンラベリング (SDSL) 技術を組み合わせると、ナノスケールでの距離情報が得られます。 G-四重鎖構造の研究では、SDSLと組み合わせたDEER技術により、異なる長さのG-四重鎖二量体を識別し、二量体とのG-四重鎖リガンドの結合モードを明らかにすることができます。 PDEPR 技術は、異なる長さの G-四重鎖二量体を区別できます。 ＤＥＥＲ実験における距離測定に使用されるスピンラベルは、Ｃｕ（ピリジン） ２３ ４ ２４ である。 Cu(ピリジン)4錯体は G-四重鎖に共有結合しており、π- 内の 2 つの常磁性 Cu2+イオン間の双極子間相互作用スタックされた G カルテットモノマーを測定できます。これにより、二量体形成の研究が可能になります。[31] [Cu2+@A4] (TTLGGG) および [Cu2+@B4] (TLGGGG) は、異なる配列を持つ 2 つのオリゴヌクレオチドです。図 1 と図 2 は、[Cu2+@A4]2 および [Cu2+< の DEER 実験結果を示しています。それぞれ、51@B4]2。 DEER の結果から、[Cu

SキャニングE電子M顕微鏡 (SEM)はマイクロスケール

人間は感覚に頼って世界を認識しますが、これらの顕微鏡分析機器は人間の認識を拡張します。私たちは皆、光学顕微鏡に精通していますが、これらの顕微鏡はレンズ結像に基づいて動作するため、解像度が使用される光の波長の半分に制限されるアッベ限界によって制限されます。 したがって、光の波長の制限により、光学顕微鏡の分解能はマイクロメートルレベルにすぎません。しかし、高速で移動する電子には波動と粒子の二重性があり、波としての電子の重要な特性はその波長です [5]。 加速電圧が増加すると、電子の波長は減少します。 30 kV などのより高い加速電圧を使用すると、約 7 pm の波長を持つ電子を取得することができます。電子顕微鏡は、「光」として電子を使用し、従来の光学レンズの代わりに磁気レンズを使用することによって作成されます。 電子が固体試料と相互作用すると、誘導起電力、カソードルミネッセンス、特性X線、後方散乱電子、オージェ電子、二次電子、吸収電子、透過電子などを含む一連の試料関連情報が生成されます。この情報を利用することで、微視的なスケールでの構造情報を得ることが可能である。 SEM と TEM の違い SEM (走査型電子顕微鏡) および TEM (透過型電子顕微鏡)は、電子顕微鏡の 2 つの一般的な形式です。 ＳＥＭは、 ２６ Ｓ ２７ 二次 ２８ Ｅ ２９ 電子（ＳＥ）および ３０ Ｂ ３１ ａｃｋ ３２ − ３３ 散乱 ３４ Ｅ ３５ 電子（ＢＳＥ）を使用して、 試料表面の画像をキャプチャし、一方、TEM は透過電子を検出して、試料を通る投影画像を生成します。 標本の内部。 SEMは、集束電子ビームで試料表面を走査し、各点で生成された信号を収集して、ピクセルごとに増幅画像を構築します。 対物レンズの下にある走査コイルは、X-Y 平面内の 試料 の表面にビームを正確に導くために使用されます。倍率（最大 200 万倍）に応じて、ビームは数マイクロメートルからミリメートルの範囲の視野を走査します。 SEMの一般的な加速電圧の範囲は 1 kV ～ 30 kV であり、加速電圧が低いほど穏やかなビームが得られ、ビームに敏感で絶縁性のある 試料のイメージングに役立ちます。 す。 二次電子は原子番号に対する感度が低く、表面トポグラフィーの観察に適していますが、後方散乱電子は原子番号が大きい試料に対してより高い信号を生成するため、組成イメージングに適しています。 TEM は通常、30 kV ～ 300 kV の加速電圧で動作しますが、これは SEM 機器で使用され�

b. シグナル検出:SEM は、S二次 E電子、Back-S を検出することで画像を形成します。散乱されたE電子、および電子と試料との間の相互作用から生じるその他の信号。 試料に磁性元素が含まれている場合、これらの元素は電子の散乱や検出に影響を与える可能性があり、画像品質や組成分析の精度に影響を与える可能性があります。 c. S試料調製: 磁気要素を含む試料は、これらの要素が他の磁性表面に付着する可能性があるため、準備中に問題が発生する可能性があります。したがって、組成分析:EエネルギーD分散Sペクトロメーター (EDS)分析、 試料には磁性元素が含まれており、その磁場が X 線の経路を変更し、X 線の検出に影響を与える可能性があります。 e. 加熱効果:場合によっては、電子ビームと 試料の間の相互作用により熱が発生することがあります。 試験片に磁性元素が含まれている場合、この加熱によって試験片に局所的な磁気変化が生じる可能性があり、SEM 分析の結果に影響を与える可能性があります。 2．放射性試料がSEM検査に及ぼす影響は何ですか? a. S試料 安定性: 放射性崩壊プロセスは、試料の構造に変化を引き起こし、分析結果の安定性と再現性に影響を与える可能性があります。 . b. S試料加熱:放射性崩壊により熱が発生する可能性があり、試料の局所的または全体的な加熱につながり、試料の微細構造に影響を与える可能性があります。 試料と電子ビームとの相互作用。 c. 信号干渉:放射性標本アルファ粒子、ベータ粒子、またはガンマ線が放出される可能性があり、これらが SEM の検出器に干渉し、画像ノイズの増加や画像品質の低下を引き起こす可能性があります。 d. 電荷の蓄積:放射性試料から放出された荷電粒子は、試料表面またはその近傍に電荷を蓄積する可能性があり、電子に影響を与える可能性があります。ビームの集束と走査により、画像の解像度とコントラストに影響を与えます。 e. 検出器の損傷:放射性放射線は、SEM での二次電子および後方散乱電子-の検出に使用される検出器に損傷を与え、その性能と寿命を低下させる可能性があります。 f. 分析干渉: SEM に Eエネルギー D分散型 Sペクトロメーターが装備されている場合(EDS)または他の分析ツールでは、放射性放射線が発生する可能性があります。 X 線検出を妨害し、不正確な結果につながります。 3. 試験片安定性は SEM テストにとって重要ですか? S試料の安定性は、高真空環境および強力な電子ビーム照射下での SEM 試験に�