分子動力学計算によるカーボンナノチューブ曲げ変形シミュレーション

ナノ材料に外力を加えた時の形状変化、歪みエネルギーの評価が可能

カーボンナノチューブは軽量で高い強度、柔軟性を持ったナノ材料であり、その優れた物性から様々な分野への応用が期待されています。一方で、形状変化に伴う物性の変化も知られており、外力に対する変形や歪みの評価が求められています。本資料では、分子動力学計算を用いて単層カーボンナノチューブの曲げ変形シミュレーションを行った事例を紹介します。シミュレーションを行うことで、実測からは評価が難しい原子レベルでの形状変化の...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】カーボン膜の構造評価

構造特定・結晶性・sp3性の評価

カーボンを構成元素とする物質にはダイヤモンド、グラファイト、カーボンナノチューブ、グラフェンなどの結晶構造を持つものとダイヤモンドライクカーボン（DLC）のようにアモルファス構造のものがあります。ラマン分光法はこれらの物質の構造特定や結晶性、sp3性の評価などに有効です[1][2]。...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】薄いカーボン膜の深さ方向分析

ダイヤモンドライクカーボン(DLC)やグラフェンの深さ方向分析が可能

スペクトルの取得が可能であるため、各層の定性を行うことで非常に薄い層の成分の解析が可能です。 本事例では、ハードディスクを深さ方向に分析を行いました。その結果、表面に形成されるダイヤモンドライクカーボン(DLC)層は2層構造となっており、表面側では窒素が含まれるC層、奥側でCのみの層となっていることが分かりました。この方法を応用して、グラフェン膜の深さ方向分析も可能です。 測定法：TOF-SI...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】燃料電池等の窒素ドープカーボン材料窒素の置換位置評価

ケミカルシフトを利用して窒素の置換位置の同定や定量的な分離が可能です

燃料電池の電極触媒であるPtに替わる材料として、窒素（N）原子を導入したカーボン材料が注目を集めており、その触媒活性にはカーボン材料中に存在するNの置換位置が大きく関わっています。XPS分析では、Nの結合状態や置換位置の違いによりケミカルシフトが生じるN1sスペクトルの評価を...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

二次電池正極導電助剤の分散状態評価

Raman分光法によるカーボンの結晶性評価

リチウムイオン二次電池の特性向上において電子伝導度は重要な要素であり、導電助剤には高電子伝導度や高分散性が求められています。導電助剤の主流となっているカーボンは、大きく分けて結晶性・非結晶性の2種類あり、単剤もしくは合材として使用されています。本資料では、正極の導電助剤のカーボン種について結晶性を指標として特定し、面内分布を可視することで分散状態を評価...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

非破壊分析サービス　2018年4月より開始のお知らせ

樹脂やカーボン素材等、有機系の分析に強い装置を揃えました。

分析の受託サービスを開始します。 ●X線CT X線照射により試料内部構造の二次元透過像を取得。試料を回転させた連続撮影データから、三次元CT画像を生成します。 金属材料はもとより、樹脂やカーボン素材等の有機系素材に威力を発揮します。 ●超音波顕微鏡 試料に超音波を照射し、その反射波を検出。超音波は空気層で強い反射を起こすため、試料内部の空隙やクラックの観察が可能です。 ●レ...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】DLC膜のsp2/(sp2+sp3)比高精度定量化

XAFSによる高精度解析

コーティング材料として幅広い分野で用いられているDLC（ダイヤモンドライクカーボン）膜はミクロな視点から見ると、ダイヤモンド構造に対応するsp3混成軌道有する炭素元素と、グラファイト構造に対応するsp2混成軌道を有する炭素元素が混ざり合って構成されています。 DLC膜の特性を...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】XPSによるDLCの評価

C1s波形解析を使用したsp2/(sp2+sp3)比の評価

高硬度・高耐摩耗性等の特長から、幅広い分野で活用されてるDLC（ダイヤモンドライクカーボン）膜は、グラファイトとダイヤモンドの中間に位置した材料であり、膜中のsp2（グラファイト構造）とsp3（ダイヤモンド構造）を分離して求められるsp2/(sp2+sp3)比は、膜の特性を決定する重要...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】TDSによるグラフェンの脱ガス分析

炭素材料中の官能基や不純物などに起因する脱ガスについて評価可能です

グラフェンの電子放出素子への応用や、カーボンナノチューブへの水素貯蔵など、炭素材料は真空中での用途が増えてきています。そのため真空中での炭素材料からの脱ガスを評価することは、今後の炭素材料の応用の上で重要なポイントとなります。 本事例では...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】固体高分子燃料電池　触媒材料の形態観察・成分分析

SEM・STEM・EDXによる触媒粒子の評価

燃料電池の電極は、カーボンに触媒であるPt粒子またはPt合金（PtRu等)粒子が担持されています。この触媒粒子は数nmと微細構造のため、形態観察、組成分析にはSEMやTEM分析が用いられています。 初期状態での評価の他に...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】PtRu触媒の雰囲気・温度制御下での金属価数評価

ガス雰囲気・温度を制御した条件での化学状態評価が可能

カーボン担持PtRu（PtRu/C）触媒は燃料電池のアノード（燃料極）触媒として使用されています。低コスト化を目的にPt使用量の削減が求められており、盛んに研究開発が進められています。燃料電池駆動条件下の触媒の状態を評価するためには、試料のガス雰囲気・温度を制御したままその場観察をするin-situ XAFSが有効です。本資料では、in-situ XAFSを用いて実際に燃料電池として用いられるガス雰囲気...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】燃料電池触媒PtRuの組成評価・形態観察

XPS・SEM・TEMを用いた多角的な評価

燃料電池の電極は、カーボン担体に触媒粒子が担持された構造をしています。担体や触媒粒子がどのような状態にあるか評価することは、劣化メカニズム解明や設計指針の検討に欠かせません。 触媒被毒（酸化）の状態評価には、XPS分析が...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】固体高分子燃料電池　触媒材料の粒子径・組成評価

STEM・EDXによる触媒粒子の評価

燃料電池の電極は、カーボンに触媒であるPt粒子またはPt合金（PtRu等)粒子が担持されています。この触媒粒子は数nmと微細な構造のため形態観察、組成分析にはSEMやTEM分析が用いられています。初期状態での評価の他に通電...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】燃料電池の触媒の評価

XPSによる化学状態分析とTEMによる形態観察

燃料電池の電極は、カーボン担体に触媒であるPt粒子が担持された構造をしています。Ptの評価法として状態分析にはXPS分析、形態観察にはTEM観察が有効です。Pt触媒の酸化(被毒)や凝集(比表面積低下)などのPt触媒の劣化に...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST