cb12 - Apps/Samples/Products/Resources/Documents/Contact Us

高機能材料への需要の増加に伴い、表面処理技術の重要性が高まっています。材料の表面は外界や他の材料との相互作用の起点であるため、さまざまな表面特性に多大な影響を及ぼします。例えば、腐食速度、触媒活性、接着性、濡れ性、接触電位、腐食メカニズムなどです。

表面改質は表面特性の改変や改善に利用されるため、表面分析は表面化学状態の理解や表面処理の有効性を理解するために使用されます。調理器具表目のノンスティック加工から、薄膜電極、生理活性物質表面まで幅広い分野においてX線光電子分光法(XPS)は表面特性を解析する標準的な分析手法の1つです。

XPSはESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)としても知られ、材料表面の化学状態を分析する手法です。XPSは材料中元素の化学状態や電子状態の解析と同時に元素組成に関する情報を得ることができます。

Animation of XPS surface analysis.

XPSスペクトルの取得は、固体表面にX線ビームを照射して、材料の表面近傍1~10 nmから放出される電子の運動エネルギーを測定することで行われます。放出電子を広い運動エネルギー範囲にわたり計測することで光電子スペクトルを得ることができます。光電子ピークのエネルギー値と強度から元素の同定と定量を行うことができます(水素以外)。

表面特性の評価

表面は相と相の連続性が途切れる部位であるため、固体内部とは物理的、化学的特性が異なります。そのため、最表面の原子は外界に対して露出しており、表面特性に多大な影響を及ぼします。結果して、固体内部とは異なる結合ポテンシャルを持っており、より活性が高くなっています。

Diagram of surface layers that can be analyzed with XPS surface analysis.
材料に依存しますが、表面層とは表面から3原子層(約1 nm)までと定義されます。約10 nmまでの層は超薄膜、約1 µmまでの層は薄膜と見なされます。それ以外の部分はバルクマテリアルとみなされます。こうした層の分類は絶対的なものではなく、材質や用途によって異なります。

単一装置によるマルチテクニックXPS分析ワークフロー

あなたが試料を観察するとき、どの分析手法が必要な情報のすべてを提供しているか悩むことはありませんか?単独の手法で、あなたが必要な全ての情報を与えてくれる方法は無いという答えになるでしょう。材料を完全に理解するには、複数の手法を用いて分析しなければなりません。単一装置でのマルチテクニック分析ワークフローを活用した場合、XPS、ISS、REELS、UPS、Ramanを含む多くのテクニックの組み合わせによって、試料の特性を明らかにすることができます。総合的表面分析を理解するための最短コースをご紹介します。

詳細を見る



表面特性

表面分析は以下の分野の特性の理解に貢献します。

  • 腐食
  • 溶接
  • 金属疲労
  • 結晶粒界破断
  • ガラス
  • コーティング
  • 自動車工学/航空工学
  • 潤滑剤
  • 腐食
  • 酸化
  • 金属疲労/不良
  • ファイバーコンポジット
  • 粘着
  • 半導体/マイクロエレクトロニクス
  • 集積回路
  • 超薄膜
  • はんだ
  • 表面洗浄
  • 薄膜の安定性
  • バリア層
  • 潤滑性
  • 化学工業
  • プラスチック/コーティング
  • 触媒
  • 繊維
  • 金属/鉄鋼工業
Diagram of information found in atomic layers with XPS surface analysis.
一般的な特性およびプロセスと材料の深さや厚さとの対応関係。


 

お客様の声-XPS分析で材料の問題点の解決


リソース

 

Webセミナー
 

AvantageソフトウェアによるXPSイメージとデプスプロファイルの理解 - パート2(英語)
このWebセミナーでは、どのようにしてデプスプロファイルやマッピングのようなマルチレベルのデータセットを正しく取り扱うツールを解説します。

Avantageソフトウエアによる表面化学状態の解析(英語)
このWebセミナーは、現在のAvantageユーザーではあるがソフトの操作に不慣れな方々のトレーニングになるようにデザインされています。

薄膜の表面分析(英語)
法医学研究、グラフェン、多層ガラスコーティング、繊維コーティング、太陽電池を含む、さまざまな薄膜コーティングに関する研究の詳細

金属面と酸化物についての理解(英語)
XPSは最表面数ナノメートルの化学状態を明らかにし、不動態コーティングの分析、触媒の化学状態、生体適合コーティングの分析を可能にします。

マルチテクニック表面分析とクラスターイオンによる試料表面クリーニング(英語)
デュアルモードイオン銃がサンプルクリーニングやデプスプロファイルにおけるマルチテクニック分析にいかに有効かを紹介しています。

XPS によるポリマーのキャラクタリゼーション(英語)
このWebセミナーはX線光電子分光法の基礎を含み、特にポリマーの表面分析にどのように使用するかの情報を含みます。X線光電子分光法は材料表面の化学所宇多野分析に対して非常に強力な分析手法です。

動画:XPSによる電池材料と蓄電材料表面の化学状態の解析(英語)

動画:半導体デバイス分析のための高性能マルチテクニック XPS システム(英語)

 

Webセミナー
 

AvantageソフトウェアによるXPSイメージとデプスプロファイルの理解 - パート2(英語)
このWebセミナーでは、どのようにしてデプスプロファイルやマッピングのようなマルチレベルのデータセットを正しく取り扱うツールを解説します。

Avantageソフトウエアによる表面化学状態の解析(英語)
このWebセミナーは、現在のAvantageユーザーではあるがソフトの操作に不慣れな方々のトレーニングになるようにデザインされています。

薄膜の表面分析(英語)
法医学研究、グラフェン、多層ガラスコーティング、繊維コーティング、太陽電池を含む、さまざまな薄膜コーティングに関する研究の詳細

金属面と酸化物についての理解(英語)
XPSは最表面数ナノメートルの化学状態を明らかにし、不動態コーティングの分析、触媒の化学状態、生体適合コーティングの分析を可能にします。

マルチテクニック表面分析とクラスターイオンによる試料表面クリーニング(英語)
デュアルモードイオン銃がサンプルクリーニングやデプスプロファイルにおけるマルチテクニック分析にいかに有効かを紹介しています。

XPS によるポリマーのキャラクタリゼーション(英語)
このWebセミナーはX線光電子分光法の基礎を含み、特にポリマーの表面分析にどのように使用するかの情報を含みます。X線光電子分光法は材料表面の化学所宇多野分析に対して非常に強力な分析手法です。

動画:XPSによる電池材料と蓄電材料表面の化学状態の解析(英語)

動画:半導体デバイス分析のための高性能マルチテクニック XPS システム(英語)

応用例

電子顕微鏡を使用したプロセス制御

電子顕微鏡を使用したプロセス制御

近年の産業では、確かなプロセス制御によって維持される優れた品質とスループットの両立が求められています。専用の自動化ソフトウェアを搭載したSEMおよびTEMツールは、プロセスモニタリングおよびプロセス改善のための迅速なマルチスケール情報を提供します。

 

電子顕微鏡を使用した品質管理と不良解析

品質管理と不良解析

近年の産業では、品質管理と品質保証が不可欠です。私たちは、欠陥をマルチスケールかつ多モードで分析可能なEMおよび分光ツールを提供しており、これらにより得られる信頼性の高い十分な情報によりプロセス制御および改善のための決定が可能となります。

Fundamental Materials Research_R&D_Thumb_274x180_144DPI

基礎材料研究

新材料開発では、その物理的および化学的特性を最大化するために、より小さなスケールでの研究がなされています。電子顕微鏡は、マイクロスケールからナノスケールのさまざまな材料特性について重要な情報を研究者に提供します。

 

部品のクリーン度テストにてSEMで確認されたアルミニウム鉱物粒

クリーン度

現代の製造では、これまで以上に信頼性の高い高品質の部品が必要とされています。走査電子顕微鏡を使用することで、部品のクリーン度分析を社内で実施でき、幅広い分析データが得られ、製造サイクルの短縮が可能です。


サンプル


電池の研究

SEM、TEM、microCT、ラマン分光、XPS、および3次元データの可視化と解析により、マルチスケールの情報を得られます。これは電池の開発に大きく貢献します。どうやってもっと優れた電池を開発するための構造情報および組成情報を提供するかをご覧ください。

詳細はこちら ›


金属材料の研究

金属材料を効果的に生産するには、介在物および析出物を正確にコントロールする必要があります。当社の自動化ソリューションを利用することで、ナノ粒子の計数、EDS元素分析、TEM試料作製など、金属分析に不可欠なさまざまなタスクを実行できます。

詳細はこちら ›


地質学研究

地球科学は、岩石試料内の構造特徴の正確なマルチスケール観察に頼っています。SEM-EDSを自動化ソフトウェアと組み合わせることで、岩石学および鉱物学の研究におけるテクスチャおよび鉱物組成の直接的かつ大規模な分析が可能になります。

詳細はこちら ›


石油およびガス

石油およびガスの需要が続く中で、炭化水素を効率的かつ効果的に抽出する必要があります。サーモフィッシャーサイエンティフィックは、さまざまな石油科学アプリケーションに対応する、幅広い顕微鏡および分光法ソリューションを提供しています。

詳細はこちら ›


ナノ粒子

材料のナノスケールの性質と特性はマクロスケールの特性と根本的に異なります。それで材料解析を行う時、S/TEMの技術とエネルギー分散型X線分光法を組み合わせることが効果的であり、ナノメートルまたはサブナノメートルの分解能のデータを得ることができます。

詳細はこちら ›


法医学

法医学捜査の一環として、電子顕微鏡で取得した犯罪現場の微量の証拠物の分析データとその比較を利用できます。適合する試料には、ガラスおよび塗料片、工具痕跡、薬物、爆発物、およびGSR(ガンショット残渣物)があります。

詳細はこちら ›


触媒研究

触媒は現代の工業プロセスに不可欠です。触媒の活性は、触媒粒子の微細な組成と形態に依存します。電子顕微鏡のEDS分析は、これらの特性の研究に最適です。

詳細はこちら ›


繊維およびフィルター

合成繊維の直径、形態、密度は、フィルターの寿命と機能性を決定する重要なパラメーターです。走査電子顕微鏡法(SEM)は、これらの特徴を迅速かつ容易に調査するための理想的な手法です。

詳細はこちら ›


2D材料

新規材料研究では、低次元材料の構造への関心が高まっています。プローブの収差補正器およびモノクロメーターを備えた走査透過電子顕微鏡は、高分解能の二次元材料のイメージングを可能にします。

詳細はこちら ›


自動車用材料の試験

現代の自動車部品のすべては、安全性、効率性、性能を考慮して設計されています。電子顕微鏡と分光法を用いた自動車材料の詳細な解析は、重要なプロセスの決定、製品の改善、および新材料開発に必要な情報を提供します。

詳細はこちら ›


製品

Style Sheet for Instrument Cards Origin

K-Alpha XPS

  • 高分解能XPS
  • 高速で効率的な自動ワークフロー
  • イオン源を用いたデプスプロファイリング

Nexsa G2 XPS

  • マイクロフォーカスX線源
  • 独自の追加可能なオプション
  • 単原子およびクラスターイオンデプスプロファイリング用のデュアルモードイオン源

ESCALAB Xi+ XPS

  • 高いスペクトル分解能
  • マルチテクニックによる表面分析
  • 試料作製および拡張のための豊富なオプション

参考資料

Style Sheet for Komodo Tabs

お問い合わせ

Style Sheet for Support and Service footer
Style Sheet for Fonts
Style Sheet for Cards

材料科学向けの
電子顕微鏡サービス

最適なシステム性能をお届けするため、当社は国際的なネットワークで、分野ごとのサービスエキスパート、テクニカルサポート、正規交換部品などを提供しています。