나노 재료 관찰을 위한 반응과학전자현미경

전문가 제언

근년에 재료개발이나 디바이스를 실제로 움직이고 있는 상태나 환경에서 평가할 필요성도 증가하고 있다. 나노재료나 나노디바이스의 원자 수준으로 구조평가를 위한 유력한 방법의 하나인 투과전자현미경법(TEM)에는 ① 시료를 0.1㎛이하 두께로 하지 않으면 관찰할 수 없다, ② 시료는 진공 중에 넣고 정지 화상으로 관찰한다, ③ 얻어진 상(image)은 일종의 투영상으로서 3차원적 정보는 얻을 수 없다, 라는 문제점이 있다.

금회 Nagoya대학에서 개발한 반응과학 초고압전자현미경(Reaction Science High Voltage Electron Micro- scope Microscope; RSHVEM)은 이들 문제의 극복을 목표로 한 시도를 소개한다. 즉, 미립자나 벌크 표면에서 화학반응을 일으키면서, 실시간으로 더욱더 실제 공간으로 구조와 전자상태 변화를 관찰할 수 있는 시대가 온 것이다.

이 RSHVEM (모델명; JEM-1000KRS)는 가스 환경에서 그 장(field) 관찰을 주요한 목적으로서 설계하였다. 주요한 성능은 최고 가속전압 1000kV, TEM의 점 분해능 0.15㎛이하, 전자선 에너지손실분광(EELS)의 에너지 분해능 1.5eV이하, 시료실의 최고 가스압력 10,000Pa이상 및 3차원 토모그래피(tomography) 관찰가능 등이다.

이 장치는 고전압 탱크부의 높이 6.7미터, 거울 원통부의 높이 3.6미터로서 100만 볼트의 직류전압으로 전자를 가속한다. 그리고 시료를 투과한 전자로서 결상한 상을 CCD 카메라로서 기록하고, 5㎛정도 두께의 박막시료, 입자상 시료 및 단면시료를 관찰할 수 있다(원본 그림1).

또한 뇌나 인체의 3차원 상을 나타내는 X선 컴퓨터 단층촬영법(CT; computed tomography)기술을 이 대형 전자현미경에도 도입하고, 무기물에서 바이오시료까지 3차원 관찰을 가능하게 되었다.

저자

Nobuo TANAKA

자료유형

연구단신

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2013

권(호)

66(5)

잡지명

化學と工業

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

376~378

분석자

이*복

분석물

• 나노재료 관찰을 위한 반응과학전자현미경.pdf [286,419 byte]

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