北陸先端科学技術大学院大学
マテリアルサイエンス

原子分解能走査透過型電子顕微鏡・STEM

JAISTマテリアルサイエンス研究科の最先端ナノ材料研究を支えるパワフルな分析装置の一つ。世界でも最高レベルの性能を誇るフラッグシップモデルであり、照射系収差補正装置を搭載し、安定性を極限まで高めることで、真の原子分解能（STEM分解能0.08 nm）を実現。また、エネルギー分散型Ｘ線分析装置(EDS)も装備されており、原子レベルでの元素分析が可能。

高分解能透過型電子顕微鏡・HR-TEM

透過電子顕微鏡は、波長が約0.002nm－0.004nmの電子線を用いて、材料の微細な構造の観察や分析を行うために用いられる装置です。JAISTの透過電子顕微鏡は、これからの材料の研究開発において、無くてはならない基盤的教育研究設備として位置づけられ、ナノマテリアルテクノロジーセンターで集中管­理されています。観察対象となる材料や観察・分析の目的などに応じて、各種の透過電子顕微鏡が設置されており、多くの研究室が利用しています。

走査型電子顕微鏡・SEM

走査型電子顕微鏡は、試料の表面構造の観察や組成分析を行うために用いられる装置です。観察対象となる材料や観察・分析の目的などに応じて、各種の走査型電子顕微鏡が設置されており、多くの研究室が利用しています。

核磁気共鳴スペクトル測定装置・NMR800MHz

プロトン(1H)共鳴周波数が800MHzに相当する磁場強度18.8テスラの大変強力な超伝導磁石を持つNMR装置です。1H、15N、13Cを検出できる極低温高感度­検出器が接続されています。この検出器は信号の検出系を低温に冷やすことで熱によるノイズを減らすことでシグナルとノイズの比を従来の4～5倍に向上させています。高分子­機能性材料の構造と物性の解明に役立つほか、タンパク質などの生体分子の立体構造や機能を解明するのにも大きな力を発揮します。

電子スピン共鳴装置・ESR

この装置は、試料の不対電子の動作を観察し、その周囲の物質の状態を調べるもので、磁性材料の研究、半導体材料の欠陥の解析、そして触媒の研究に広く用いられています。

薄膜材料結晶性解析・XRD

あらゆる薄膜材料の統合的な解析が可能な高性能X線回折装置です。非破壊で薄膜と基板の同時解析が可能であり、様々な薄膜材料の構造情報を簡便かつ精密に得ることができます。

フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計・FT-ICR MS

超伝導磁石を用いたフーリエ変換型の質量分析計です。非常に高い分解能であるため、得られたスペクトルから測定試料中の成分の組成を計算することができます。ペプチド、タ­ンパク等の高極性で不揮発性の化合物をイオン化できるESI、低極性で揮発性の化合物をイオン化できるEIのイオン源を選択することができます。MS/MS またはMSn による解析も可能です。異なるフラグメンテーションパターンが得られる2種類のMS/MS法(ECD、IRMPD)を行うことができるため、化合物の詳細な構造解析が可能となっています。

ラザフォード後方散乱分析装置

本装置によって、試料元素の「種類、数、及びそれらの深さ分布情報」が分かります。密度がわかる薄膜の場合は、これを元にして膜厚が分かり、逆に膜厚が分かるとその膜の密度が分かります。Fe,Wなどの重元素の絶対量測定が得意です。C（炭素）より軽い元素の定量測定は難しくなりますが、軽元素でも、例えば、SiO2やSi3N4のO/S­iやN/Siの組成比は、誤差10%程度での測定が可能です。

X線光電子分光装置・XPS

XPSは、試料の表面近傍に存在する構成元素と電子状態を精密に分析する装置です。本装置は、微小領域の観察と微量元素の高感度測定が可能な世界最高水準の高性能XPSです。

電子プローブマイクロアナライザー・EPMA

電子プローブマイクロアナライザ（EPMA）は、試料に電子線を照射して含有元素の定性・定量分析を行う装置であり、ナノマテリアルテクノロジーセンターで集中管理されています。

ラマン散乱分析装置

固体や液体の試料にレーザー光を照射し、放射されるラマン散乱光を観測することにより、物質の化学組成の同定や分子構造の解析を行います。トリプルモノクロメーター装備のHORIBA-JY T64000は、有機化合物、ナノカーボン、半導体結晶、ナノ粒子など、様々な機能性材料の超高分解能ラマン分光測定が可能です。

物理特性測定装置・PPMS-TTO

カンタムデザイン社のPPMSは、9テスラの超伝導マグネットを搭載し、物質の電気伝導率、比熱、磁化率などの物理特性を、広範な温度領域で測定することができる装置です。本装置にはサーマル・トランスポート・オプションが付いており、材料の熱電能や熱伝導率の測定も可能となっています。

超伝導量子干渉磁束計・SQUID

超伝導体のリングに一つまたは二つのジョセフソン接合を含む素子を、超伝導量子干渉素子（SQUID）と呼びます。リングを貫く磁束が変化すると、ジョセフソン接合を流れるトンネル電流は磁束量子の整数倍で変化するため、SQUIDは高感度の磁束計として働きます。これらの装置はSQUIDを搭載した磁束計（5Tと7Tの2台体制）で、物質の微小な磁束の変化を検出することができる装置です。さまざまな有機・無機化合物の磁気的性質を調べるために使用されています。

集束イオンビーム加工装置・FIB

世界最高水準の性能を持つ高性能集束イオンビーム（FIB)加工装置です。断面加工、TEM試料作製、ナノスケールの微細パターニング、3次元ナノ構造体の作製などが可能です。

マスクレス露光機（Heidelberg Instruments製MLA150）

マスクレス露光装置は、デバイス作製に必要不可欠な、フォトレジストパターンを得るための装置です。

GFIS（Gas Field Ion Source搭載微細加工機）

走査電子顕微鏡（日立Regulus8230）

日立Regulus8230は、電子源に冷陰極電界放射形電子銃を使用した走査電子顕微鏡です。電子線で試料表面をスキャンし、試料表面の構造を観察します。

卓上走査電子顕微鏡（日立卓上顕微鏡TM3030plus）

日立卓上顕微鏡TM3030plusは、卓上SEMとも呼ばれる装置です。電子線で試料表面をスキャンし、試料表面の構造を観察します。

透過電子顕微鏡（日本電子製JEM-2100Plus）

この顕微鏡は、加速電圧200kVにまで対応した透過型電子顕微鏡で、TEMとして最高0.25nmの分解能を持ちます。

卓上型MALDI-TOF MS及びタンデム型MALDI-TOF/TOF 質量分析計（ブルカー・ダルトニクス社製microflexLT及びultrafleXtreme）

MALDI-TOF MSは、分子の質量を速やかに測定することができる装置です。低分子有機化合物から巨大な合成高分子材料、さらにタンパク質やDNAといった生体分子まで、多様な試料の分子質量を測定することができます。

ガスクロマトグラフ質量分析装置（日本電子製AccuTOF GCX）

ガスクロマトフラフ質量分析装置は、液体や固体中の低分子有機化合物や、ガス成分の質量分析を行うことができる装置です。

工作室

ナノマテリアルテクノロジーセンター工作室は、機械工作・メカトロニクスの高度技術を土台として、教員・学生への機械系技術相談・指導、先端科学技術分野の研究活動を支え­­る機構部品の試作、新型装置の開発などを行います。工作相談や依頼工作を通して、教員や学生が日々の研究活動で直面する機械系・メカトロニクス系の技術的問題を解決します。必要に応じて、目的に叶う部品や装置の設計・制作を支援します。

ナノマテリアルテクノロジーセンター クリーンルーム