一般財団法人材料科学技術振興財団　MSTの製品・サービス一覧

白色干渉計測法は、高輝度白色光源を用いて試料表面を「広視野・高垂直分解能・広ダイナミックレンジ」で非接触（非破壊）三次元測定が可能な装置です。 ・高輝度白色光源を用いた表面形状測定装置 ・非接触・非破壊で三次元測定が可能 ・広い視野（50μm×70μm ～ 5mm× 7mm） ・高垂直分解能（0.1nm） ・広いダイナミックレンジ（＜150μm）

TG-DTAは、加熱によって生じる重量変化（TG）、吸熱・発熱の熱挙動（DTA）を同時に評価します。 またTG-DTA-MSはTG, DTAの評価に加え、揮発成分の評価(MS)を連続して行います。 ・TGにより、%オーダーの重量変化を捉えることが可能 ・DTAにより、熱分解・融解・昇華・酸化・燃焼・相転移等の反応の知見を得ることが可能 ・MSにより、揮発成分や分解物の構造推定が可能

DSCは、加熱することによって生じる熱量変化からサンプルの物性などを評価することができます。 ・ 融点・結晶化温度・ガラス転移温度・キュリー点・比熱などを確認することができます。 ・ 結晶化度・純度・反応速度及び結晶化速度などの測定に応用が可能です。 ・ 氷点下から測定できるため、自由水・結合水の評価が可能です。

フォトルミネッセンス法とは、物質に光を照射し、励起された電子が基底状態に戻る際に発生する光を　観測する方法です。得られる発光スペクトルから、様々な情報を得ることが可能です。 ・バンドギャップ約3.5eVまでのサンプルを励起することが可能 ・マッピング機能により、広範囲の情報を得ることが可能 ・約10Kまでの測定が可能 ・一般的に非破壊の測定であり、特殊な前処理が不要

RBSは固体試料にイオンビーム(H+、He++)を照射し、ラザフォード散乱によって後方に散乱されてくるイオンのエネルギーおよび強度を測定する手法です。 散乱されたHeイオンの運動エネルギーを測定し、衝突した原子の質量数を調べることで分析サンプルの成分や層構造を評価することができます。 また、固体試料にHeイオンを入射して前方に散乱されたHイオンを測定することで、サンプル中の水素濃度を評価することも可能です。この測定手法が水素前方散乱分析HFS（Hydrogen Forward-Scattering Spectroscopy）です。反跳粒子検出法（ERDA：Elastic Recoil Detection Analysis）とも呼びます。 ・BからUまでの元素の分析が可能(HFSによりHも可) ・標準試料を用いることなく定量分析が可能 ・深さ方向の組成分布が得られる ・他手法で得られた膜厚情報より、密度の算出が可能 ・重元素ほど感度がよく、精度が高くなる傾向にある ・非破壊分析

TOC計は、試料中の全炭素量（TC：Total Carbon） 、全有機体炭素量（TOC：Total Organic Carbon)、無機体炭素量（IC：Inorganic Carbon）を評価することができる装置です。 ・有機成分含有量を全有機炭素量（TOC）として評価可能 ・液体試料と固体試料の測定が可能 ・全炭素量（TC：Total Carbon）、無機体炭素量（IC：Inorganic Carbon）の測定が可能

細胞培養シャーレの表面では、細胞の密着性（接着性）を高めるために、疎水性のプラスチック表面を親水性に変える処理が行われています。今回、親水処理を行ったシャーレの表面についてXPS、TOF-SIMSで評価した結果、OH、CHOが増加していることがわかりました。XPSで定量的な評価を行い、TOF-SIMSで定性的な評価を行うことで、表面がどのように変化したかを捉えることが可能です。

TEMの球面収差を補正したCsコレクタ付TEM装置を用いることで、高分解能で素子の断面構造観察を行うことができます。 本事例では市販のハードディスクから磁気ヘッドを取り出し、MTJ：磁気トンネル接合(Magnetic tunneljunction）部の高分解能(HR)-TEM観察を行ったデータを紹介します。 このように金属の極薄膜の多層構造でも明瞭に構造を観察することが可能です。

UV-Visは、波長ごとに分けた光を測定試料に照射し、試料を透過した光の強度を測定することで、試料の吸光度や透過率を求める手法です。 吸光度測定により、試料中の目的成分の定性・定量分析や、試料の波長特性の評価が可能です。 また、透過率測定では、試料中の成分に特有の透過特性を評価できます。 ・紫外～可視～近赤外領域（波長域約190nm～約3000nm）における吸収スペクトル・透過スペクトルの取得が可能。

絶対PL量子収率測定は、材料に吸収された光（エネルギー）に対し、どのくらいの効率で発光が得られるか、つまり材料の発光効率を求める手法です。 ・分光器付きの励起光源を用いているため、様々な波長（約350～800nm）での励起が可能 ■MSTの特徴 ・装置は雰囲気制御下で管理されているため、薄膜サンプルについては酸素の影響を受けずに測定することが可能

蛍光X線分析（XRF： X‐ray Fluorescence）は照射X線により発生する蛍光X線を検出し、エネルギーや分光結晶で分光することによって、元素分析や組成分析を行う手法です。 ・測定範囲の全エネルギー（Na～U）が同時に短時間で測定可能 ・未知試料の分析に適している ・非破壊分析 ・特殊な試料を除き、前処理不要、大気中での分析が手軽に行える ・ハンドヘルド型の装置で動かせない大型試料の元素分析が可能

・数ppm～数％程度の水を定量することが可能。 ・電解液に溶けないような固体サンプルも定量可能。

核磁気共鳴分析(NMR)は有機化合物の構造解析に用いられる手法です。NMRスペクトルは化合物を構成する原子核のスピンの影響を相互に受け、その影響はスピン結合定数で示されます。このスピン結合定数を評価することで複雑な構造を持つ化合物や新規化合物などの同定が可能となります。本資料では、スピン結合定数の測定値と量子化学計算による計算値との比較に基づき、フッ素化合物の立体配座について解析した事例を紹介します。配座のエネルギー計算により安定性の比較も可能です。 測定法：計算科学・AI・データ解析、NMR 製品分野：医薬品 分析目的：化学結合状態評価、構造評価 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

リチウムイオンポリマー電池は、モバイルバッテリーや電子機器などの身近な製品に幅広く利用されています。 本資料では、ラミネート型のリチウムイオンポリマー電池をX線CTで分析した事例を紹介します。X線CTを用いることで、20mmx40mmの電池を破壊せずに内部構造を観察し、数μmの異物や空隙の有無・位置を確認することが可能です。 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

X線CT分析では、部品の構造や寸法を非破壊で比較・調査することが可能です。本資料では、真空装置に使用されているゴム製のOリングの測定事例を紹介します。ガスがリークしている長時間使用品を調査するため、Ｘ線CT分析および三次元画像解析を行い、新品のデータと比較しました。その結果、長時間使用品は局所的にリングの太さが細くなっている箇所が検出され、そこからリークが起きていることが示唆されました。 測定法：X線CT 製品分野：製造装置・部品、高分子材料、日用品 分析目的：形状評価、膜厚評価、構造評価、故障解析・不良解析、劣化調査・信頼性評価、製品調査 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

単分子・クラスター等の非常に小さく単純な系から、界面・欠陥・ 外場（電場、圧力など）といった比較的複雑な系まで取り扱うことができます。 ■有効な場面 ・着目現象に対し、原子・分子レベルで立てた仮説の検証をしたいとき ・各種分光スペクトルの詳細な帰属・解釈を行いたいとき ■MSTの特徴 ・計算モデルの提案から解析までワンストップでお引き受け可能 ・自社内に計算環境を保有しており、機密性の高いデータの取り扱いが可能 ・分析・AIの専門家の知見を活かしたシミュレーションが可能 ■対応計算手法 ・量子化学計算 ・第一原理計算 ・分子動力学計算

ヘアカラーや紫外線、加齢などの影響によりダメージを受けた毛髪は構造変化が起こっており、これらの構造変化を計測することはヘアケア製品の研究開発に重要です。 本事例では、X線CTを用いて毛髪の構造を観察しました。さらに、得られたCT断面像を画像解析することで、コルテックス部分の空隙体積、キューティクル間隔をヒストグラム化しました。このように、X線CTと画像解析を組み合わせることで、毛髪の三次元構造を定量的に評価することが可能です。 測定法： X線CT、計算科学・AI・データ解析 製品分野：バイオテクノロジ・医薬品・化粧品 分析目的：形状評価・構造評価 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

飽和移動差(STD : Saturation Transfer Difference) NMRは、タンパク質と相互作用を示す低分子化合物を識別するNMRの分析法の一種で、薬剤のスクリーニング等に大きな威力を発揮します。本資料では、実際にSTD-NMR測定を用いて複数の化合物群より特定のタンパク質と相互作用を示す化合物を同定した事例を紹介します。 測定法：核磁気共鳴分光法(NMR) 製品分野：バイオテクノロジ・医薬品・化粧品・食品 分析目的：スクリーニング、ドラッグデザイン、相互作用評価 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

物質に光を照射し、励起された電子が基底状態に戻る際の過程の一つに発光（フォトルミネッセンス）があります。そのうち、パルスレーザーにより物質を瞬間的に励起し、発光の減衰時間を測定する手法が時間分解フォトルミネッセンスと呼ばれるものであり、得られたスペクトルを解析することにより、蛍光寿命を算出します。 物質の蛍光寿命を測定することにより発光過渡現象をよりダイナミックに把握できます。このため、蛍光寿命測定は有機EL材料などの有機材料、太陽電池、光触媒、生化学等の物性研究における有効な手段の一つです。本装置では、ピコ秒レーザーと分光器及びストリークカメラを組み合わせることにより、ナノ秒やマイクロ秒スケールの時間分解フォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトル測定、及び、蛍光寿命測定が可能です。

核磁気共鳴分光法(NMR)は、有機物をはじめとした様々な化合物を対象として、分子構造や分子間相互作用、分子の運動性などの多様な情報を得ることができる分析手法です。本資料では超低温プローブを用いることで、汎用的な室温プローブに比べてより高感度な測定を行った事例を紹介します。

ピグメントレッド254(p-Cl DPP)は鮮明な赤色を呈するDPP(ジケトピロロピロール)顔料の一種です。DPP顔料は優れた耐候性を有する赤色顔料として用いられ、さらに大量生産しやすく低コストのため有機EL材料としての活用も期待されています。本資料では溶液中のピグメントレッド254を対象に量子化学計算に基づくUV-Visスペクトルシミュレーションを実施した事例を紹介します。シミュレーション結果を参照することで、実測データのスペクトル形状を解釈することができます。 測定法：計算科学・データ解析、UV-Vis 製品分野：照明、ディスプレイ、化粧品、日用品 分析目的：化学結合状態評価 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

積層セラミックコンデンサ(MLCC)は、内部電極(金属)/誘電体層(絶縁体)/内部電極(金属)の積層構造を有するコンデンサです。MLCCの問題の一つとして高電界かつ高温下における誘電体層の絶縁劣化(低抵抗化)、つまり電極間ショートがあります。誘電体層内に形成される低抵抗な伝導パスを可視化することは絶縁劣化現象を解明する重要な手がかりとなります。本資料では、SSRM測定(高電界)と加熱機構(高温)を組み合わせることで、温度変化に伴う誘電体材料の絶縁劣化を可視化した事例を紹介します。 測定法：SSRM(走査型拡がり抵抗顕微鏡) 製品分野：誘電体材料、コンデンサ、MLCC 分析目的：抵抗値分布、電流分布、絶縁劣化評価 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

全光線透過率測定、全光線反射率測定について解説しています。

ナイアシン誘導体の一種であるNMNは、長寿遺伝子とも呼ばれるサーチュイン遺伝子の働きに関与することが知られており、近年注目されている成分です。本資料ではNMRを用いて市販のカプセル剤のNMN含有量を標品を用いずに絶対定量した事例を紹介します。 測定法：NMR 製品分野：バイオテクノロジ・医薬品・化粧品・食品 分析目的：不純物評価・製品調査・安全性試験 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

一般的に、X線CTの視野サイズと解像度はトレードオフの関係にあり、解像度を上げるほど視野サイズは小さくなります。 そこで、X線CTには、複数のCT像を縦に連結することができる”スティッチング”という撮影法があります。スティッチング撮影法により、高解像度条件でも広い視野サイズで観察可能です。

本手法では、塩基の質量の違いをMALDI-TOF-MSで分析し、DNA塩基配列を決定します。これにより SNP（一塩基多型）やINDEL（挿入/欠失）、CNV（コピー数多型）等を検出することが可能です。 一度に解析できる検体数や検出可能な遺伝子数が多いことが特徴です。 ? マルチプレックスPCRとMALDI-TOF-MSにより、最大で40種の変異箇所の同時解析が可能 ? 塩基（A/T/G/C）の検出に特化した質量分析が可能 ? 目的別に検出可能な標的遺伝子が予めデザインされている解析ツールを多数保有 ? 解析ツールのオリジナルデザインも可能

キャリアライフタイムとは、電子デバイスの動作の際に生じる過剰キャリアの内、少数キャリアが1/eになるまでの時間です。これを適切に制御することがデバイスの電気特性をコントロールする上で重要です。 一方、発光寿命とは試料からの発光強度が1/eになるまでの時間を示し、発光減衰曲線から算出可能です。少数キャリアの一部は再結合時に発光するため、発光寿命測定から間接的にキャリアライフタイムの評価が可能です。本資料では4H-SiCエピ基板のキャリアライフタイム評価の事例を紹介します。 測定法：蛍光寿命測定 製品分野：パワーデバイス、LSI・メモリ、電子部品 分析目的：故障解析・不良解析、製品調査、キャリアライフタイム、プロセス評価 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

NMN（β-ニコチンアミドモノヌクレオチド）は長寿遺伝子とも呼ばれるサーチュイン遺伝子の働きに関与することが知られており、近年注目されている成分です。本資料ではNMNを対象として、水中での加熱処理による1H-NMRスペクトルの推移をモニタリングし、熱によるNMNの分解・変化について分析した事例を紹介します。 測定法：NMR 製品分野：バイオテクノロジ・医薬品・化粧品・食品 分析目的：組成評価・同定・不純物評価・劣化調査 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

本手法は、MALDI-TOF-MSの質量分析を利用した遺伝子解析法であり、一度の測定で複数のSNP箇所の解析が可能です。最大40か所のSNPを、190サンプル同時に測定できます。 分析全体の流れとしては下記フローに準じて実施します。標的のSNP領域の質量ピークが重ならずに増幅するように設計したプライマーと、各SNP箇所の一塩基のみ伸長するように設計したプライマーを用いて、DNA断片に質量の違いを生じさせ、検出された質量ピークから塩基を決定します。

半導体を多く使う電子機器では各部品をはんだ付けにより実装しています。このはんだ接合部に不良が生じると電子機器に不具合が生じます。その為はんだに関して濡れ性を評価することは部品の信頼性を評価するうえで重要です。今回は疑似的に試料を劣化させ、はんだの濡れ性がどうなるかを検証しました。恒温恒湿試験後、電極表面の濡れ性が変化することが分かりました。 測定法：恒温恒湿試験、はんだ濡れ性試験 製品分野：パワーデバイス、LSI・メモリ、電子部品 分析目的：劣化調査・信頼性評価 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

リチウムイオン電池の電解液主成分であるLiPF6（六フッ化リン酸リチウム）は、水分との反応で加水分解を起こし、フッ化物イオンを発生させることが知られています。本資料では、対象化合物の標品を用いずに絶対定量が可能な19F-NMRを用いて、電解液（1M LiPF6 、 EC:EMC = 3:7 v/v)の大気曝露によって生成したフッ化物イオン濃度を評価した事例を示します。 測定法：NMR 製品分野：二次電池・電子部品 分析目的：故障解析・不良解析・劣化調査 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

還元活性を有する芳香族アゾ化合物は、アルカリイオン電池やレドックスフロー電池において現在主力の金属活物質を代替する低環境負荷の次世代有機活物質として注目されています。 電池性能の評価には、実験に加えシミュレーションを用いた物質の電子構造や酸化還元特性の検討が有用です。本資料では、量子化学計算によりアゾベンゼンとそのカルボン酸誘導体塩の還元電位、分子軌道計算を行った事例を紹介します。このようにシミュレーションで物質の電気化学特性を推定できます。 測定法：計算科学・AI・データ解析 製品分野：二次電池 分析目的：化学結合状態評価 「詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

生理活性化合物の中には、タンパク質を標的として作用する化合物が数多く存在します。そのため、低分子化合物とタンパク質間の相互作用について構造的な知見を得ることは薬剤の開発にとって非常に重要です。 本資料では、NMRと分子動力学計算を用いて溶液中におけるL-トリプトファンとウシ血清アルブミン（BSA）の相互作用を解析した事例を紹介します。

木材構成成分として知られるセルロースのアセチル化により得られる酢酸セルロースは、高い生分解性を有しており合成樹脂や繊維、フィルムとして幅広く利用されています。アセチル化の度合い（アセチル基置換度）によって溶解性等の物性が大きく変化することが知られており、産業利用においてアセチル基置換度の評価はとても重要です。 本資料では13C-NMR分析で酢酸セルロース市販品のアセチル基置換度を評価した事例を示します。 測定法：NMR 製品分野：バイオマス・高分子材料・化粧品・日用品 分析目的：構造評価・製品調査 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

リアルタイムPCR法とは、PCR反応によるDNA断片の増幅を1サイクルごとに蛍光シグナルとして検出する方法です。リアルタイムPCR法のうちプローブ法を利用するSNP（※）解析を紹介します。 レポーター（蛍光色素）とクエンチャー（消光物質）を標識した特異的な塩基配列（プローブ）を用いて、下に示す1）～3）の3つのステップを繰り返します。塩基によって異なるレポーターを用いることで、蛍光強度からSNPの塩基を判別します。 各ステップでの反応 1） 熱変性 　　DNAを二本鎖から一本鎖にする 2） アニーリングとハイブリダイゼーション 　　プライマーとプローブがそれぞれ特異的に一本鎖DNAに結合する 3） 伸長反応 　　プライマーによる伸長反応によってプローブが分解され、クエンチャーからレポーターが遊離することで蛍光を発する ※Single Nucleotide Polymorphism：一塩基多型

SNP（Single Nucleotide Polymorphism：一塩基多型）は、DNAの配列において、個体間で一塩基異なっている部分を指します。SNPによって体質などに異なる特徴が生じるとされており、薬剤応答性にも関係することがわかってきていることから、SNP解析はオーダーメイド医療への応用が期待されています。 本資料では、SNP解析法の中でもリアルタイムPCR法とマスアレイ法の特徴を紹介します。調べたいSNP箇所やSNP数、出現頻度などに合わせて手法を使い分けることが有効です。

ヒトの血液や尿などに存在するたんぱく質やホルモンを、高感度・高精度で迅速に測定します。 ECLIA法（電気化学発光免疫測定法）は、化学発光性物質で標識した抗体（抗原）に磁性粒子結合抗体（抗原）を反応させ、この免疫化合物をTPA（Tripropylamine）存在下の電極上で酸化還元反応により発光させてその発光量を測定する方法です。 甲状腺、循環器、婦人科などの専門領域に対応する60以上の検査項目に加え、新型コロナウイルスなど感染症関連の抗原・抗体の定量検査を行うことが可能です。

裏面エミッション顕微鏡でリーク箇所を特定したSiCトランジスタについて、Slice＆Viewによる断面SEM観察を行いました。Slice＆Viewでは、リーク箇所周辺から数十nmオーダーのピッチで断面観察を行うことにより、リーク箇所を逃さず画像として捉えることが可能です。SEM画像を3D化することでリークパスを確認することができます。 測定法：Slice＆View・EMS 製品分野：パワーデバイス 分析目的：故障解析・不良解析・製品調査 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

裏面エミッション顕微鏡でリーク箇所を特定したSiCトランジスタについてSlice＆Viewを行い、破壊を確認した箇所で拡大観察とSEM-EDX分析を行いました。反射電子像で明るいコントラストが見られる場所では、SiやNiの偏析が確認されました。リークによる破壊に伴い、SiやNiなどが一部偏析しているものと考えられます。 測定法：Slice＆View・SEM-EDX・EMS 製品分野：パワーデバイス 分析目的：故障解析・不良解析・製品調査 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。

NMRとは、磁場を与えられた状態の原子核に外部から電磁波を照射したときに、原子核がそれぞれの化学的環境に応じた特定の電磁波を吸収する現象（共鳴現象）を観測することにより、化合物の構造を推定する手法です。 有機化合物の主要構成元素である水素や炭素は、1H核や13C核のNMRスペクトルを測定することにより、その化学シフトや積分強度から有機化合物の構造解析、定量分析が可能です。またスペクトルの分裂の様子を解析することにより、互いの原子核の立体的な関係も推定することが可能です。 無機化合物では、多核と呼ばれる1H核や13C核以外の核（例えば、19F、29Si、31Pなど）を測定することにより、その構造などに関する知見を得ることが可能です。 NMRには、溶媒に可溶な試料に用いられる溶液NMRと溶媒に不溶、もしくは難溶解性試料に用いられる固体NMRがあります。

? 有機ELやタンパク質などの有機材料、発光材料の溶液や基板、薄膜、粉末の評価が可能です。 ? 蛍光スペクトルだけではなく、どの波長で最も発光するか（励起スペクトル）も評価が可能です。 ? 低温測定（77K)、および、内蔵しているシャッターを併用することにより、蛍光とりん光を分けて取得することが可能です。

TG-DTA-MSはTG、、DTAの評価に加え、揮発成分の評価(MS)を連続して行います。 ・TGにより、%オーダーの重量変化を捉えることが可能 ・DTAにより、熱分解・融解・昇華・酸化・燃焼・相転移等の反応の知見を得ることが可能 ・MSにより、揮発成分や分解物の構造推定が可能

分子動力学計算では、ニュートンの運動方程式を個々の粒子（原子や分子）に適用することで粒子の動きをシミュレートし、統計熱力学に基づいて系の物性値の算出および温度・圧力などの外場に対する応答やダイナミクスを評価します。得られた結果は材料の構造・物性予測に有効であり、材料工学や分子生物学などが関わる研究開発における問題解決に繋がります。

高い位置精度かつ広域の断面作製を実現し新しい大容量解析アプリケーションとして活用できます 大面積中の小さな構造でも狙って加工でき、広域の構造解析が可能

解析対象 （計算の実施にあたっては、組成・結晶構造などの情報が必要となります） ?主な解析対象は、結晶など周期性を持つ系 ?アモルファス構造や表面、界面を有する系の計算も可能 得られる物性情報 ?結晶構造パラメータ（格子定数、原子配置など） ?電子構造及びスピン状態(電荷分布、バンド構造、フェルミ面、磁気モーメントなど） ?共有結合、イオン結合などの化学結合状態 ?原子の置換、欠損など格子欠陥が存在するときの安定構造及び欠陥形成エネルギー ?表面や界面の形成エネルギー及び原子配置 ?活性化エネルギーや中間体の構造など化学反応に関する情報 ?誘電関数、電気抵抗、ゼーベック係数など電子の応答特性 ?比熱など固体の熱力学量 ?各種分光学的スペクトル（XPS、XAFSなど）