透過電子顕微鏡における電子エネルギー損失分光法: (S)TEM-EELS
試料透過した電子の一部は、物質と相互作用した結果エネルギーの一部を失っています。そのエネルギー損失量から、物質の組成や化学結合状態、電子構造に関する知見を得る手法を電子エネルギー損失分光法(EELS)と言います。透過電子顕微鏡（TEMやSTEMを含む）とEELSとを組み合わせることにより、高い空間分解能でそれらの分析を行うことができます。
我々は冷陰極電界放出型電子銃を用いて高いエネルギー分解能を実現したり、位置分解EELSという独自の方法を用いたり、STEMと組み合わせることにより原子列を元素毎に初めて可視化するなどの研究を行っています。
環状暗視野(ADF)像による結晶構造観察
走査透過電子顕微鏡における環状暗視野(Annular Dark-field; ADF)像は、構造直視性に優れた ーいわゆるＺコントラストー が得られることから、近年微小領域の構造観察に用いられるようになってきました。
我々は独自の計測用ソフトウエアなどを開発することにより、高精度（10pm）で原子位置を決定できることや、ＬＥＤ用蛍光体（試料：NIMS廣崎・解氏提供）中に含まれた単原子ドーパントの計測に成功しました。
高分解能電子顕微鏡法による先端材料評価
高分解能電子顕微鏡は、原子レベルの結晶構造を広範囲で撮影できる有効な手法です。結晶構造を反映した画像を得るためには、電子光学や電子回折の知識に基づき、焦点・試料膜厚などの撮影条件を適切に設定する必要が在ります。これは近年普及し始めている収差補正装置においても同様です。
我々は長年超高圧超高分解能電子顕微鏡で蓄積した経験を生かし、各種材料の高分解能観察研究を行っています。
ローレンツ顕微鏡による微小磁区構造の観察
最近材料科学では「強相関電子系」と呼ばれる材料群が注目されています。電子同士の相関が強く、温度・磁場・電場などの外部環境の変化により、構造や物性が大きく変わる特徴を持っています。物性発現のメカニズム解明のためには、結晶構造だけではなく、磁区構造を評価する必要が在ります。
従来の電子顕微鏡では観察する試料は対物レンズの強磁場中に置かれるため、材料本来の磁区は見ることができません。我々は試料に対物レンズの磁場がかからない専用の電子顕微鏡装置「ローレンツ顕微鏡」を使って、強相関電子系材料の結晶構造や磁区構造を観察しています。
その他のトピックス
そのほか我々のグループでは、下記のような研究を行っています。