2011年度サイエンス・マイスター副専攻春学期授業「高度科学技術入門」、「科学体験学習1」実施報告

サイエンス・マイスター育成プログラム
「サイエンス・マイスター副専攻」

2013年度実施授業
春学期:







秋学期:

「高度分析技術3」 深さ方向分析(2) 12月11日

講師:工学部原子力工学科 松村義人 教授
工学部電子電気工学科 沖村邦雄 教授


本授業は、履修者を2班に分け、第一班はXPSの深さ方向分析の原理について理解を深め、第二班は実際に分析装置を使って実習とデータ解析を行いました。


「深さ方向分析」


今回の授業では、XPSの深さ方向分析について、具体的な方法や原理、ピークの解析方法、スパッタ率とイオンエネルギーなどに触れながら、XPSの深さ方向分析の原理について理解を深めました。また、結合状態と原子半径、化学反応と温度の関係についても学習し、分析装置の原理だけでなく、周辺機器についても原理を学びました。


学生の感想


深さ方向分析は、私の研究室でも用いられているので、とても分かりやすく学べました。先輩や他の授業では学べない技術や知見が沢山学べるのがとても楽しく、自身の知識が深まる事を実感できました。

(3年生:S君)



アレニウスプロットとファントホフプロットの話は、私の学科でもよく分からないまま使っていたので参考になりました。またXPSの分解能について、金属の原子の大きさ、イオンガンの原理なども理解する事が出来ました。

(3年生:S君)



原子間の結合の強さによってスパッタされやすい原子(Si, Be, Cなど)とスパッタされにくい原子(Ag, Auなど)があるというのが初耳で面白いと思いました。また、深さ方向の分析に向く装置と向かない装置があるのは使用する検出材料の違い(オージェ電子、X線、二次電子など)によるものであると聞いて、もう一度、装置ごとの特性を学びなおしたいと思いました。

(4年生:Sさん)



ファントホフプロットとアレニウスプロットは全く知らなかったので知れてよかったです。原子の半径が色々とあるというのに興味を持ちました。分析の話だけでなく、色々な話を聞くことが出来たので楽しかったです。

(2年生:S君)



XPSの話だけではなく、分析に必要となる一般的に知っておくべき内容について、学ぶことが出来ました。基本を疎かにしないでちゃんとそうゆうようなこともしっかりおさえておきたいと思いました。

(2年生:O君)

「分析実習とデータ解析」


今回の授業では、XPSを使った深さ方向分析について実際に装置を使い実習を行いました。試料としてSiO2を用い、得られたデータからのカーブフィッティングを体験しました。ピークの位置のずれの原因や表面に含まれる元素の組成比の求め方について考察し、理解を深めました。


学生の感想


実際にXPSのデータを用いて初めてカーブフィッティングを行うことが出来き、また、実験データを解析して実験結果を出していることが分かり、とても面白かったです。

(2年生:Hさん)



XPSの深さ方向分析についてその手法とチャートの見方、グラフの横軸、縦軸の値の変更の仕方、そして特に重要だと思った点は、カーブフィッティングにより作成した波形から存在する元素について同定を行うことができるという点です。また、このカーブフィッティングのコツの様なものも学ぶことが出来ました。

(3年生:K君)



使用方法、原理について理解しました。カーブフィッティングの使い方は分かりましたが、経験が必要だと感じました。

(2年生:I君)



予備知識からの予測を立て、得られたデータを解析する事がいかに大切か分かりました。

(3年生:H君)



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社会の多様な場で活躍するサイエンス・マイスター育成プログラムは 文部科学省の公募事業で
ある「理数学生応援プロジェクト」で 東海大学が平成22年度に採択された育成プログラムです。
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