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Electron Energy Loss Spectroscopy（EELS）スペクトル解析
－EELSによるカーボン材料のsp2結合割合の算出－
カーボン材料のEELSスペクトルの形状は結合状態に依存し、変化することが知られています。例として、グラファイト、ダイヤモンドのEELSスペクトル（C-Kエッジ）を図1に示します。
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| 図1：EELSスペクトル（C-Kエッジ） （a）グラファイト （b）ダイヤモンド | ||
このようなEELSスペクトル（C-Kエッジ）の形状の違いを用いることで、カーボン材料のsp2結合割合を算出することが可能です。
カーボン材料のsp2結合割合は、グラファイトを標準試料とし、C-Kエッジおよび1s→π*ピークの積分強度を用いて、以下の式で算出できることが知られています*1。
f = (Iuπ*/Iu(⊿E)) / (Igπ*/Ig(⊿E))
| Iuπ* | ： | 未知試料のC-Kエッジ 1s→π*ピークの積分強度 |
| Iu(⊿E) | ： | 未知試料のC-Kエッジの積分強度 |
| Igπ* | ： | グラファイトのC-Kエッジ 1s→π*ピークの積分強度 |
| Ig(⊿E) | ： | グラファイトのC-Kエッジの積分強度 |
この式を用いて、非晶質カーボン材料（カーボン薄膜）を解析した結果、sp2結合割合を示すf値は0.83（83％）であることが分かりました（図2）。
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| 図2：非晶質カーボン材料の解析結果 （a）TEM像 （b）EELSスペクトル（TEM写真中赤枠部） | ||
- *1 S.D.Berger and D.R.McKenzie, Philos.Mag.Lett.57, 285（1988）
