로투스 바카라 수준에서 리튬과 같은 조명 요소의 시각화

Nanomaterials Research Institute (NMRI; Director : Tsuyoshi Sasaki)의 Kazutomo Suenaga (주요 선임 연구원), 국립 고급 산업 과학 및 기술 연구소; 대통령 : Ryoji Chubachi) 및 전자 현미경 그룹의 Ryosuke Senga (연구원) NMRI, AIST는 개별 로투스 바카라의 정밀 수준에서 리튬을 포함한 조명 요소를 시각화하는 데 성공했습니다

전자 ​​현미경으로 리튬을 관찰하기가 어려운 것으로 간주되었습니다 이 연구에서, 연구자들은 나노 공간에 리튬 로투스 바카라를 제한하고 전자 에너지 손실 분광학 (EELS)에 의한 낮은 가속 전자 현미경 및 요소 분석에 의해 단순히 이미징을 구현함으로써 처음으로 개별 리튬 로투스 바카라의 시각화에 성공했다 리튬의 경우와 같이, 연구원들은 전자 현미경으로 관찰하기 어려운 염소, 나트륨 및 불소의 개별 로투스 바카라를 시각화 할 수있었습니다

이 연구는 일본 과학 기술 기관 (JST)의 전략적 창조 연구 촉진 프로그램의 일환으로 수행되어 과학 홍보를위한 일본 과학 연구를위한 보조금을 부여했습니다 연구의 세부 사항은 온라인으로 게시됩니다자연 커뮤니케이션2015 년 7 월 31 일 (일본 시간)

71351_71470 EM : 전자 현미경

리튬은 2 차 배터리와 같은 다양한 산업 제품에 사용되는 요소 중 하나이기 때문에 중요한 역할을 수행하기 위해 리튬의 구조와 동작을 자세히 연구하는 것이 필수적입니다 로투스 바카라를 조사하는 다양한 방법이 있지만, 전자 현미경을 사용하는 방법은 로투스 바카라의 상태와 거동을 직접 조사 할 수 있다는 관점에서 이상적입니다 일반적으로, 전자 현미경은 전자를 샘플에 방사하고 샘플에서 로투스 바카라와 충돌함으로써 산란 된 전자 등을 검출함으로써 이미지를 형성한다 그러나, 리튬과 같은 광 원소는 전자 현미경으로 관찰하기가 매우 어렵다 이는 리튬과의 충돌로 인한 산란 된 전자의 수가 무거운 원소의 것과 비교하여 매우 작고 명확한 이미지를 얻을 수 없기 때문입니다

전자 ​​빔에 의해 빛 요소의 로투스 바카라가 쉽게 튕겨 진 사실은 또한 주요 문제입니다 따라서, 다수의 로투스 바카라가 충분한 두께 (로투스 바카라 컬럼)를 갖는 결정에 세로로 정렬되지 않는 한, 경계 전자 현미경을 사용하여 광자가 관찰되지 않을 것이다 (도 1) 그러나, 화학 반응 동안 리튬이 물질 사이에서 리튬이 움직이는 이차 배터리의 경우, 리튬 로투스 바카라가 항상 정기적으로 정렬되지는 않습니다 이러한 "알 수없는 상태의 로투스 바카라"를 조사하기 위해, 리튬을 포함한 광 원소의 개별 로투스 바카라의 직접적인 "관찰"에 대한 기술이 필요했습니다

그림 1 : 종래의 전자 현미경 방법에 의한 광자의 관찰

AIST는 단일 로투스 바카라의 정밀 수준에서 요소를 분석하는 기술을 개발했습니다 (2009 년 7 월 6 일에 AIST 보도 릴리스라이트닝 바카라트닝 바카라 반응의, 2010 년 12 월 16 일 및 2012 년 7 월 9 일) 또한 AIST는 두 종류의 요소 등으로 구성된 로투스 바카라 체인을 구성하여 개별 로투스 바카라의 위치 제어 기술을 개발했습니다 (처음으로 교대로 합성 된 두 가지 유형의 로투스) 이 연구에서, 이러한 기술을 결합함으로써 연구자들은 어려운 것으로 간주 된 리튬의 단일 로투스 바카라 분석에 중점을 두었습니다

현재의 연구는 JST 전략적 창조 연구 홍보 프로그램에 의해 뒷받침되었습니다“로투스 바카라 수준에서의 물질과 수명의 기능을 분석하기위한 낮은 가속 전자 현미경의 개발”(FY2012-FY2016, Research Head : Kazutomo Suenaga) 및 과학 연구에 대한 보조금 및 보조금 및 Grants-In-leavencations (B)“B), Fundamental Decally의 보조금 Nano Base를 사용하여 저 차원 재료의 로투스 바카라 규모”(FY2014 -FY2016, Research Head : Ryosuke Senga) 일본 과학 홍보 협회

낮은 가속 전자 현미경과 뱀장어를 결합하여 연구원들은 리튬 (LI), 나트륨 (NA), 불소 (F) 및 염소 (CL)의 단일 로투스 바카라를 분석했습니다이 요소는 반응성이 높고 일반적으로 다른 요소에 결합하며 화합물로 존재합니다 그러나, 전자 현미경에 의해 이러한 화합물에서 광 원소를 관찰하려고 할 때, 광 로투스 바카라는 전자 빔에 의해 튕겨지고 화합물은 쉽게 파괴 될 수있다 이 연구에서, 탄소 나노 튜브 또는 풀러렌을 사용하여 광자와 광자를 함유하는 화합물이 제한되는 차폐 물질로서 전자 빔에 의한 손상이 감소된다 또한, 단일 로투스 바카라를 관찰하기 위해, 화합물을 단일 또는 이중 로투스 바카라 라인의 폭으로 가늘게 하였다 도 2에서, 탄소 나노 튜브에 한정된 다양한 종류의 광 원소를 함유하는 로투스 바카라 체인의 발달 된 방법 (오른쪽)에 의한 종래의 전자 현미경 이미지 (왼쪽) 및 전자 현미경 이미지가 도시되어있다 무거운 원소가 밝은 반점으로 명확하게 관찰되지만 각 로투스 바카라 체인 및 기존 전자 현미경 이미지의 구조 모델을 비교하면, 광 로투스 바카라의 이미지는 명확하지 않으며, 어떤 종류의 요소가 있는지, 심지어 존재하는지 여부는 확인할 수 없습니다 대조적으로, 개발 된 방법을 사용하여 각 요소의 각 요소 및 위치를 식별하고, 이미지를 종래의 전자 현미경 이미지와 비교하면, 광자가 무거운 로투스 바카라 사이에 존재한다는 것이 명확하게 확인된다

그림 2 : 로투스 바카라 체인에 포함 된 빛 요소의 시각화 CS : Cesium I : iodine

개발 된 방법은 광 요소 위치의 식별뿐만 아니라 각 로투스 바카라의 화학적 특성을 이해하는 데 사용될 수 있습니다 예를 들어, 다른 상태의 리튬 로투스 바카라의 경우, EEL에 의해 얻어진 리튬 신호를 비교함으로써 (도 3), 신호는 결합 로투스 바카라의 수에 따라 다르다는 것을 이해할 수있다 이러한 방식으로, ELS로부터 얻은 신호 형태 및 피크 위치로부터, 화학 상태 (로투스 바카라가 어떤 요소를 이해할 수 있는지에 대한 정보) 지금까지, 리튬 로투스 바카라에 대한 결합이 주로 사용 된 상이한 로투스 바카라의 분석 결과로부터 리튬 상태를 추정하는 과정 그러나, 리튬과 같은 광 원소의 결합 상태는 개발 된 방법에 의해 직접 분석 될 수있다 따라서 화학 반응 과정에서 리튬 상태가 기존의 방법을 사용할 때보 다 정확하게 이해 될 가능성이 있습니다

그림 3 : 리튬 로투스 바카라의 화학적 특성의 차이

연구원들은 탄소 나노 튜브와 같은 차폐 재료를 사용했지만 전자 빔에 의한 손상을 줄이기 위해 손상이 적은 조건 하에서 측정 방법의 개발에 초점을 맞추려고 노력하고, 방패 재료없이 광자를 관찰하는 것을 목표로합니다 이것은 화학 반응 과정에서 광 원소의 직접적인 관찰을 깨닫게 될 것입니다