Nanocarbon Research Center [Yoshikawa Hiroyuki의 회장] (이하 "Aist"라고 불리는) (이하 "AIST"라고 불리며 나노 카본 연구 센터의 회원이다 임원, CEO, 사장 겸 이사 Hayashi Masaaki] (이하는 "Hitachi High Technologies")원소 분석기[그림 1 참조]가 개발되었습니다 이 장치는스캐닝 변속기 실시간 바카라 사이트 현미경and전극 에너지 손실 분광계의 조합 기존의 원소 분석기보다 높은 정도 이상의 검출 감도를 달성했으며 각 원자를 성공적으로 분석하여 모노 톰을 식별 할 수 있습니다
탄소 나노 튜브와 같은 나노 물질에서, 하나의 헤테로 원자 만 혼합 되더라도 장치의 장치 특성이 크게 변한다 또한, 생체 분자에서, 예를 들어 단백질에서 아미노산 서열을 직접 읽기 위해서는 원소 민감도를 갖는 검출 기술이 필수적이다 따라서, 모든 나노 바이오 테크놀로지와 관련된 필수 기본 기술로서, 나노 물질 및 생체 분자의 구성 요소를 분석하는 것이 필요하다
전 세계의 한 두 가지 사례를 제외하고는 모노 네토 미 수준에서의 원소 분석이 보편적 인 원소 분석 시스템에서 성공적이지 않았지만, 우리는 각 원자를 성공적으로 분석했는데, 이는 직경이 약 02-03 nm (약 02-03 nm) (1 나노 미터 : 10 억 미터)), 스캐닝 실시간 바카라 사이트 마이크로를 만들어 냈으며,이 분위기 분석을 위해, 그리고, 우리는 원소가 생성되었고, 실시간 바카라 사이트 빔 에너지 손실 분광계, 서브 나노 미터 범위에서 매우 민감한 원소 분석을 허용하고 유니시아 효과를 식별 할 수 있습니다
고정밀 장치는 새로 설계되었으며 고성능입니다자기 렌즈의 설치 더 많은 프로브 전류를 더 작은 실시간 바카라 사이트 빔을 통해 전달할 수있게하고, 새로 채택 된 검출기 및 커플 링 방법은 기존의 원소 분석기보다 높은 순서 이상의 민감도를 달성했습니다
이 장치를 사용한 모노 나이마미 믹 원소 분석의 성공으로 인해 "엄격하게 불순물 함량과Dopant양으로 제어 해야하는 나노 비비 재료의 개발 "및"생체 분자 영역을 특정 요소로 교체분자 표지"의 분석에 대한 새로운 경로를 열 수 있기를 희망합니다
*이 연구 결과는 미국 아카데믹 저널 "미국 국립 과학 아카데미의 절차: PNA (National Academy of Sciences의 절차) 웹 사이트에서 5 월 31 일에 온라인으로 발표 될 예정입니다
* 도쿄 대학 과이 프레젠테이션과 관련된 기타 조직의 새로운 재료 개발에 대한 연구에 관한 연구에 따르면 도쿄 대학교에서 프레스 프레젠테이션이 이루어졌습니다
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그림 1 : 세계 최고의 감도 원소 분석기
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AIST와 Hitachi High-Tech가 개발 한 세계 최고 민감도 원소 분석기의 사진 이 장치는 스캐닝 투과 실시간 바카라 사이트 현미경을 실시간 바카라 사이트 빔 에너지 손실 분광계와 결합하여 기존의 원소 분석 장치보다 높은 크기의 감지 감도를 달성합니다 반도체 물질에서 매우 적은 양의 불순물의 검출과 생체 분자 부분이 특정 요소로 대체되는 분자 표지의 분석에 기여할 것으로 예상된다
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궁극적 인 구조 분석은 물질을 구성하는 각 원자를 관찰하고 요소 종을 분석하는 것을 포함합니다 각 원자의 이러한 식별은 나노 기술의 기초 기술로 필수적입니다 그러나 세계의 한두 가지 사례를 제외하고는 일반 목적 요소 분석 장치에서는 일반 목적 요소 분석이 성공하지 못했습니다 따라서 AIST와 Hitachi High-Tech는 나노 기술의 기초 기술로 널리 사용되는 초고 민감도 원소 분석 장치를 연구하고 개발해 왔습니다
스캐닝 실시간 바카라 사이트 빔 (약 02-03nm)의 뾰족한 실시간 바카라 사이트 빔 (약 02-03nm)의 조합은 스캐닝 실시간 바카라 사이트 실시간 바카라 사이트 현미경 및 실시간 바카라 사이트 빔 에너지 손실 분광계에 의해 생성 된 연필 끝과 같은 조합으로, 서브 나노 미터 범위에서 매우 민감한 원소 분석을 수행 할 수있게한다 이 연구 에서이 장치는 도쿄 대학의 Nakamura Eiichi 교수가 개발 한 새로운 재료의 각 금속 원자를 성공적으로 분석하는 데 사용되었습니다
이 시간에 개발 된 원소 분석기는 스캐닝 실시간 바카라 사이트 현미경과 실시간 바카라 사이트 빔 에너지 손실 분광기를 결합하지만, 원소 분석의 원리 [도 3 참조] [도 3 참조] 실시간 바카라 사이트 빔은 스캐닝 실시간 바카라 사이트 실시간 바카라 사이트 현미경을 사용하여 좁게 압착되어 미니어처, 뾰족한 바늘 모양의 프로브, 샘플에 스캔 된 실시간 바카라 사이트 빔을 사용하여 실시간 바카라 사이트 빔을 생성한다는 것이다 또한, 실시간 바카라 사이트 빔이 샘플을 통과 할 때, 샘플의 요소에 고유 한 에너지가 손실되고 화학 조성, 실시간 바카라 사이트 상태 등을 검사 할 수 있다는 사실을 사용할 수 있습니다
● 개발 장비 성능
기존의 원소 분석기와 비교하여 새로 개발 된 원소 분석기에는 두 가지 독특한 개발이 있습니다
- 새로 설계된 고성능 자기장 렌즈가 장착 된 것은 이제 더 작은 직경의 실시간 바카라 사이트 빔에 더 많은 프로브 전류를 전달할 수 있습니다 (직경이 03nm 인 프로브의 430pa 전류 값은 정상의 전류를 통과 한 경우 동일한 양의 전류를 통과 할 경우 연소 될 수있는 전류의 양에 해당합니다)
- 새로 채택 된 탐지기와 커플 링 방법은 기존의 원소 분석기보다 1 배 이상 높은 민감도를 달성했습니다
이로 인해 원소 탐지가 발생합니다신호/노이즈 비율 (SN 비율)이제 이전에보고 된 "3"에서 약 10 개로 개선되었으며, 이제 3 배 이상 개선되어 "9999%"의 신뢰성으로 일반적으로 소음에 묻히고 찾기 어려운 Uniatomics의 신호를 허용합니다
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그림 2 : 궁극적 인 유사 분석의 예
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이번에 개발 된 원소 분석 장치를 사용하면 샘플에 존재하는 "요소 유형", "존재 위치"및 "양 (원자 수)"을 분석 할 수 있습니다 예를 들어, 1 내지 몇 개의 금속 원자 (여기서 가돌리늄)가 증착되고 특정 위치에서 성장하는 탄소 나노 튜브의 원소 매핑 이미지 (상단) 및 기존 실시간 바카라 사이트 현미경 이미지 (하단)가 표시됩니다 상기 다이어그램에 표시된 요소 매핑 이미지에서, 탄소 나노 튜브 (빨간색)의 끝에 존재하는 단일 가돌리늄 원자 (노란색)도 명확하게 캡처된다 (위의 다이어그램의 숫자는 가돌리늄 원자의 수를 나타냅니다)
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그림 3 스캐닝 변속기 실시간 바카라 사이트 현미경 (STEM) 및 전극 에너지 손실 분광법(Eels) 원리 다이어그램 |
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스캐닝 변속기 실시간 바카라 사이트 현미경 (줄기)은 실시간 바카라 사이트 빔을 좁게 짜서 바늘 모양의 작고 뾰족한 프로브 (직경이 약 02-03nm)를 만듭니다 프로브는 샘플에서 스캔되고 투과 실시간 바카라 사이트 빔은 전달 된 실시간 바카라 사이트 빔에 의해 생성된다 또한, 실시간 바카라 사이트 빔이 샘플을 통과 할 때, 샘플의 요소에 고유 한 에너지가 손실되고 화학 조성, 실시간 바카라 사이트 상태 등을 검사 할 수 있다는 사실을 사용할 수 있습니다 이것을 EELS 분석이라고하며, 주사 변속기 실시간 바카라 사이트 현미경과 결합하면 높은 공간 분해능 및 높은 감도를 갖는 원소 매핑 이미지를 얻을 수 있습니다
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나노 기술 산업, 반도체 산업 및 생명 공학 산업에 널리 적용되기 위해, 우리는 말초 기술 개발을 포함하여 성능을 향상시키고 일반적인 목적의 대중적인 원소 분석 장비를 개발하는 것을 목표로합니다 또한 Hitachi High Tech 및 AIST는 공간 분해능을 더욱 향상시키고 (프로브를 최소화)하고 관심 요소를 식별 할 때 훨씬 더 높은 정확도를 제공하기 위해 함께 노력할 것입니다