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検索結果:すべてのカテゴリ「結晶」(32件)

    • Ic pin 東京都
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    集束イオンビーム(FIB)装置

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    集束したイオンビームを試料に照射し、加工や観察を行う装置です。

    可能な実験例

    SIM観察

    イオンスパッタ時に放出される二次電子を信号として可視化することにより画像として得られます。SIM像は、SEM像に比べて組成や結晶方位のコントラストが強く現れるため、金属などの微細構造組成の分布観察や結晶粒の観察などに適しています。

    ◯マイクロサンプリング

    透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Micro-scope)などにより微少領域を観察する際などに用いる微少ブロックの形成(マイクロサンプリング法)に用いられます。TEM 試料台に搭載後、ビームの特性とマニピュレータ機能を組み合わせて、厚さ100nm程度の目的部位を摘出します。またFIB加工と顕微鏡観察を繰り返し、得られた連続画像をコンピューター上で再構成することにより、試料の三次元構造解析が可能となります。

    ◯破断の難しい試料の電子顕微鏡観察像取得

    試料の断面構造を観察する場合に、破断の難しい試料(金属や有機物など柔らかく、破断前後で形状が変わってしまうの)にも機械的なストレスを与えることなく断面を得ることができます。例として半田ボールの断面加工や有機系太陽電池などが挙げられ、EDXなどの組成分析とあわせて活用できます。

    ◯微少領域の断面加工

    試料が均質でなく、観察したい箇所が試料断面の一部分や数μm程度の大きさである場合も、SIM観察しながら細く絞ったビームで断面加工を行うことができます。例として基板上の異物観察による成長メカニズム解析、めっきの不良箇所、未着部分観察など、狙って断面を出すことが難しい試料でも加工を行うことができます。


    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

    • Ic pin 東京都
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    原子間力顕微鏡(AFM)

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    料と探針の原子間にはたらく力を検出して画像を得る装置です。

    可能な実験例

    膜厚測定

    基材と薄膜界面近辺を測定することにより、膜厚がわかります。例として蒸着膜やSAMs、LB膜などが挙げられます。分子構造と膜厚から層数がわかることもあります。

    ◯原子レベル平坦結晶面の観察研磨した単結晶基板単結晶のへき開面などは原子レベルで平坦なことがあり、AFMによりステップ&テラス構造が観察されることがあります。結晶面の成長過程観察により成長メカニズムの解明に役立ちます。

    ◯表面荒さの測定

    観察した表面の荒さや凹凸の度合いを測定することができます。平均面荒さ(Ra)や自乗平均面荒さ(RMS)、面内最大高低差(Rmax)といった数値であらわされます。

    ◯生体材料の測定

    タッピングモードやノンコンタクトモード測定などを用いることにより、対象物を破壊することなく測定することができます。柔らかく変位し易い生体材料などの表面測定に適しており、プローブのしなりなどから細胞膜の弾性率などを測定することもできます。


    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

    • Ic pin 東京都
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    ビッカース硬さ試験機

    Thumb 88c45a88 14fc 4f73 b2c2 ce5cec245c6a

    工業材料のビッカース硬度測定に使う機械です。

    可能な実験例

    めっき鋼板の強度測定

    鋼板表面の5点の硬さ試験を行い、最大値と最小値を除いた3点の硬さの平均値を求めることで鋼板の強度を測定することが可能です。

    樹脂組成物の復元率の評価

    一定荷重に到達後、抜重した時の頂部の荷重前の頂部に対する復元率を評価します。

    〇 研削用粉末の硬度測定

    細かな粉末の場合でも圧痕の位置を微調整することが可能なので硬さを測定することが可能です。

    溶接材の硬度測定

    硬化肉盛用溶接材料のような厚さ2.5~5mmの溶接材の硬さもビッカース硬さ試験で測定可能です。


    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

    • Ic pin 東京都
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    透過電子顕微鏡(TEM)

    Thumb 42bfa0c7 7f9c 4d41 8acb f183c25a094b

    観察対象に電子線をあて、透過した電子線の強弱から観察対象内の電子透過率の空間分布を観察する装置です。

    可能な実験例

    生体組織や無機マテリアルの微細構造評価

    TEMの非常に高い倍率,分解能という特性から,原子レベルでの観察がおこなえます。そのため,光学顕微鏡では観察が困難な,似て非なる構造も捉えることができます。

    免疫標識による生物のタンパク質局在解析

    目的の探索物質に反応する抗体で標識することで,微細構造上でタンパク質などの探索物質の局在を観察することができます。抗体反応を色で観察することはできないため,金コロイドなどで標識する必要があります。

    固体結晶構造解析

    試料に電子線を当てたときの回析パターンから,結晶構造を推測,決定することができます。


    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

    • Ic pin 茨城県
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    CVD装置

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    薄膜(はくまく)形成装置の一つで、半導体の表面に薄い膜を堆積する装置です。

    可能な実験例

    ◯酸化物系の成膜

    原料に酸素含有ガスを用いることにより、酸化物薄膜が形成できます。例として絶縁膜などに利用されるSiOやAl2O3、強誘電体として利用されるPZT、超伝導体YBCOなどが成膜できます。その他にも多くの酸化物が研究されています。

    ◯化合物系の成膜

    化合物系薄膜成膜できます。例として太陽電池や 高速通信などに用いられるGaAs、LEDなどに用いられるGaN、パワーデバイスなどに用いられるSiCなどが挙げられます。

    ◯シリコン系の成膜

    広く産業用途で用いられるSi成膜できます。エピタキシャルSi、polySi、アモルファスSiなど、様々な状態のSi成膜できます。

    ◯2次元層状化合物の成膜

    近年活発に研究されているグラフェンや金属カルコゲナイドなどを成膜することができます。

    表面処理

    必ずしも平坦でない対象物表面にも処理できるため、凹凸の多い対象の表面処理などに用いられます。例として切削工具などの耐摩耗性を向上させるTiC、TiCNなどがあります。


    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

    • Ic pin 茨城県
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    紫外可視分光光度計(UV-Vis)

    Thumb 72cce012 74c2 4120 b17f 3221f65e7d43

    紫外領域と可視領域の光の領域を用いて溶液の吸収スペクトルを測定し定量分析います。

    可能な実験例

    物質の透過率の測定

    物質の透過を測定し、物質の量(濃度や膜厚)から透過率を算出することができます。

    物質の反射率の測定

    試料ステージに反射測定用ユニットを設置することで、物質の反射率を測定することができます。

    物質の吸光度、バンドギャップの算出

    物質の透過率、反射率から、物質の特定波長における吸光度が算出されます(透過測定が振り切っていない場合のみ)。またピークの立ち上がり波長からバンドギャップが算出されます。

    物質のキャリアの確認

    物質がキャリアを持つ場合には、物質の透過スペクトルにおける概ね700nmから長波長側に吸収が見られます。

    ◯特定物質の定性、定量分析

    測定対象物質があらかじめわかっている場合は、吸収ピーク波長のシフトや濃度といった情報が得られます。

    その他

    偏光子をもちいることで、物質の光応答性に関する異方性の情報が得られます。配向結晶などに対して計測することで、結晶軸による光応答性の違いがわかります。

    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

    • Ic pin 茨城県
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    固体NMR(核磁気共鳴)装置

    Thumb 14a6be79 1ffd 4334 b649 8f2eab6603a9

    核磁気共鳴法(NMR)は、磁場中での原子核の共鳴現象を利用して、原子レベルの化学構造や分子運動性を解析できる手法です。 試料を溶媒に溶かすことなく測定するため、固体状態そのままの構造情報を得られます。

    可能な実験例

    〇多孔質物質構造解析

    29Siを測定することで、構造を推定することができます。

    ペプチド・ポリペプチド構造解析

    13Cを測定し、構造を推定することができます。

    ダイヤモンドライクカーボン(DLC)の評価

    13Cについてsp3とsp2の割合を解析することで、DLCの評価を行うことができます。

    高分子材料における結晶化度の定量

    DD/MAS 法にて得たスペクトルを用いることで、結晶相の炭素、非晶相の炭素の割合を比較することで、結晶化度を測定することができます。


    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

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    走査型電子顕微鏡(SEM)

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    電子線を絞って電子ビームとして対象に照射し、対象物から放出される二次電子、反射電子(後方散乱電子、BSE)、透過電子、X線、カソードルミネッセンス(蛍光)、内部起電力等を検出する事で対象を観察出来る装置です。

    可能な実験例

    〇レジストのパターン形成の観察

    露光、現像後の半導体のパターンを観察することができます。

    〇複合材料(樹脂)の断面の観察

    フィラーや強化繊維などを樹脂分散させた際に、断面観察により分散状態を観察することができます。

    電極断面の観察

    LEDの金属電極断面について、低加速電圧で反射電子像を観察することにより、金属薄膜結晶の状態を観察することができます。

    〇金属材料の破損原因の分析

    金属材料が破損した際に、原因を分析する1つの手段として、破断面の状態を観察し、原因を分析することができます。

    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

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    EPMA(電子線マイクロアナライザー装置)

    Thumb e04d01e8 eaf0 429f 99d3 42d5209dc536

    電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)は、物質表面に電子線を照射して、そこから発生する特性X線を計測し、試料を構成する元素とその量を測定することができます。

    可能な実験例

    物質の構成元素定量分析

    物質を構成する元素強度比から、定量分析が可能です。電子顕微鏡観察面での分析であり、試料全体の定量分析ではないことに注意が必要です。また標準試料を用いることによって、定量の精度が向上します。

    物質の構成元素定性分析

    検出したX線の波長からどのような元素が含まれているかわかり、未知物質の組成推定に用いることができます。検出限界は 程度で、0.001質量%(重元素の場合)で、微量成分の分析には向きません。

    ◯相分離構造マッピング分析

    観察面の各位置から検出された特性X線波長を各元素ごとに色分けすることにより、元素マッピング分析が可能です。合金、磁石、鉱石などの相分離構造観察などに活用されます。

    ◯デバイスの縦方向組成分

    半導体などのデバイス断面を観察することで、各層を構成する元素組成がわかります。デバイス構成によっては層膜厚が分解能以下であるため、各層の組成ずれや層間の元素拡散の度合いが定性的にわかります。

    ◯汚染、不純物の組成特定

    製品不良解析や原因推定の際に有効な手段です。例えば不良があった半導体製品の表面に意図せず付着しているドロップレットの構造、組成が分かると、原因特定に役立ちます。


    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

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    X線回折装置(XRD)

    Thumb eabcbe0c abc5 4c1b 8c1e 960309c30d58

    化合物の同定・定量分析や、結晶構造の解析を行うことができます。

    可能な実験例

    試料の定性・定量分析・相同定

    粉末X線回折法により得られた回折パターンを、既知物質の回折パターンと比較することで試料の定性・定量分析や相同定をすることができます。

    格子定数・イオン半径・原子座標位置の算出

    粉末X線回折法により得られた回折パターンのフィッテングを行うことで、試料の格子定数・イオン半径・原子座標位置を算出することができます。


    分子の三次元構造の決定

    単結晶X線回折法により得られた回折パターンから、分子の三次元構造を決定することができます。

    試料の格子歪・残留応力の測定

    X線回折法により得られた回折パターンから、ピーク位置のずれや幅を測定することで試料の格子歪・残留応力算出をすることができます。


    結晶方位の測定

    試料に照射するX線の角度を変化させながら、任意の結晶方位の回折ピークを測定することで試料の結晶方位を測定することができます。


    結晶配向性の測定

    特定のピーク位置における回折強度分布を測定することで、結晶の配向性を測定することができます。


    ※組織により上記実験ができない場合がございます。

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