観察、それは観ること、察すること、そして再び観ること
ARIM事業班では装置をご利用くださるみなさま、電顕等のデータ解釈のための知識を必要とされているみなさまに向けてのチュートリアル動画を公開しています。
「観る」編ではSEMやTEMの原理から実際までを、「察する」編では材料組織の解釈に必要な熱力学や結晶学などをご説明しています。
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ARIM-IMR チュートリアルシリーズ 「観る」編 1 「みるってなーに?」
小学生やそのご父兄のみなさまを対象とした顕微鏡体験教室での資料をベースに透過電子顕微鏡(TEM)と走査型電子顕微鏡(SEM)の相違をご説明いたします.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ 「観る」編 2 「走査型顕微鏡」
材料の観察の基本ともいえる走査型電子顕微鏡(SEM)の入門チュートリアルです.二次電子像,反射電子像,X線に加え,EBSDにも簡単に触れています.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ 「観る」編 3 「回折現象」
波としての電子の性質で最も重要なこと,それは干渉効果です.高校で習うスリットからの干渉パターンの知識だけで原子散乱因子から構造解析の基礎までを理解することができます.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ 「観る」編 4 「透過電顕 1:明視野像と暗視野像」
粒子としての電子を用いた磁界レンズを組み合わせて電子顕微鏡が生まれました.一方,波としての電子は回折を起こし,この二つを組み合わせることにより,特定の結晶を結像することができます.この動画では電顕の基礎ともいえる明視野像と暗視野像をご紹介しています。
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ 「観る」編 5 「透過電顕 2:歪を観る -動力学的効果入門-」
電子顕微鏡では材料中の様々な欠陥を結像することが可能です.その基礎となるのが試料内での透過波と回折波のやりとりで,この動画では動力学的効果と呼ばれる相互作用とその応用例をご紹介いたします.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ 「観る」編 6 「透過電顕 3:高分解能電子顕微鏡 -位相コントラスト入門-」
高分解能電子顕微鏡とは何かを基礎からご説明いたします.原理的には回折された波が再び干渉することによって試料中の原子配置が再現されるのですが,実際には顕微鏡の光学系が不完全なことによる様々な要因を考慮しなくてはなりません.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ 「観る」編 7 「走査型透過電子顕微鏡(STEM)」
ここで再び電子線を走査することにより得られる像に戻ります.この動画では電子顕微鏡の照射系の仕組みと試料内での相互作用に触れた後,アラインメントや基本的な検出器の配置など,STEM法の実際をご紹介いたします.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ 「観る」編 8 「TEMトモグラフィーの基礎」
透過型電子顕微鏡を用いたトモグラフィー(電子線トモグラフィー)の基礎的な事柄についてご説明いたします.この動画ではラドン変換や再構築方法を概観し,いくつかの実例を観ながら,TEMトモグラフィーの特徴と注意点をまとめます.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ 「観る」編 9 「その場観察」
電顕の中で試料を加熱することにより、反応過程を直接観察することが可能です.この動画では半導体の結晶化過程をご紹介します.明視野・暗視野だけでなく高分解能でエピタキシャル成長する様子などもごらんになれます.同時にその場観察で注意すべきアーティファクトについても触れています.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ「察する」編 1 「高温酸化の基礎 -エーリンガム図-」
この動画では金属の酸化・還元を考える際に用いられる「エーリンガム図」の利用の仕方を実践的な観点からご説明いたします.酸素分圧や金属の濃度が変化したときの取り扱いや,複数のガス種が存在するときの化合物の安定性についても簡単に言及しています.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ「察する」編 2 「電気化学の基礎 -腐食とメッキの熱力学-」
腐食やメッキを理解するために必要な電気化学の基礎的事項をご説明いたします.ボルタ電池から始まり、水の電気分解、プルベー図などの熱力学のあと、典型的な腐食事例やメッキにふれています.
ARIM-IMR チュートリアルシリーズ「察する」編 3 「熱力学の要点」
材料を理解するうえでの欠かすことのできない熱力学をご説明いたします.熱素の時代からどのようにして熱力学の基本法則が生まれ、それが化学熱力学に発展するまでを俯瞰していきたいと思います.(熱力学変数の図はこちらから)
このチュートリアルシリーズには「観る」編,「察する」編ともに新しいトピックが加わる予定です.また内容が不定期にアップデートされることがありますので、ご了承ください.