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酸素吸蔵・放出材料の酸素拡散分布を可視化理化学研究所,大阪大学,名古屋大学 研究グループ

 理化学研究所,大阪大学,名古屋大学の研究グループは,X線タイコグラフィを用いて試料のX線吸収微細構造(XAFS)を取得する「タイコグラフィ-XAFS法」を開発し,酸素吸蔵・放出材料の酸素拡散分布を可視化することに成功したと発表した。
 X線タイコグラフィは,X線の可干渉性(コヒーレンス)を利用したイメージング技術であり,高い空間分解能を持っている。一方,XAFS法は,試料の電子状態や局所構造を解析する方法として,放射光の主要分析ツールとなっている。近年,放射光X線ビームを集光して,試料の微視的なXAFSを取得する顕微XAFS法が盛んに研究されているが,集光素子の性能によって実用的な空間分解能が制限されるため,空間分解能の向上が課題となっていた。
 今回,同グループは,X線タイコグラフィを用いてXAFSを取得する「タイコグラフィ-XAFS法」を新たに開発した。実際に大型放射光施設「SPring-8」で測定したところ,従来の顕微XAFS法を超える空間分解能で酸素吸蔵・放出材料のXAFSを取得することに成功した。XAFSを解析することで密度と価数の分布を2次元的にマッピングし,それらの相関を解析することで,酸素拡散の様子を可視化することにも成功した。
 今後,タイコグラフィ-XAFS法はさまざまな先端機能性材料のナノ構造・化学状態分析へ応用されると期待できる。

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