Fusae Kaneko 研究室

本研究室は、X線を用いた高分解能な材料イメージング手法の開発と応用に取り組んでいます。特に、光学顕微鏡では見えない ナノスケール（数十ナノメートル）の微細構造と化学状態を同時に観察する技術を実現することを目指しています。対象としている材料は、軽元素を含む高分子やエネルギー貯蔵デバイス（リチウム硫黄電池など）であり、これらの材料内部で原子がどのように結合し、どのような化学状態にあるかを明らかにすることが研究の中心課題です。 手法としては、回折X線と位相情報を組み合わせた計算解析により、X線の干渉パターンから試料の詳細な像を再構成するptychography（プティコグラフィ）という技術を使用しています。特に2～5keVの「中間領域のX線」（tender X-ray）に対応したシステムの構築に注力しており、日本の放射光施設（SPring-8、NanoTerasu）に専用の計測システムを設置して実験を実施しています。マイクロメートル厚さの試料であっても、X線吸収の影響を受けながら化学状態の3次元マッピングを実現する点が特徴です。 複数の研究論文を通じて、硫黄を含む高分子材料の化学状態分布や、電池材料内の元素分布を直接可視化できることが確認されています。こうした高分解能なイメージング技術は、電池やその他の機能性材料の反応メカニズムを理解し、より性能の高い材料設計につながる基盤となる知見を提供しています。