国立大学法人東北大学（総長：大野 英男／以下、東北大学）多元物質科学研究所（IMRAM）の陣内 浩司教授、樋口 剛志助教と防衛大学校の萩田 克美講師は共同で、従来の集束イオンビーム-走査型電子顕微鏡（FIB-SEM）*１による3次元ナノ計測の分解能と計測時間を、最新のディープラーニング（DL）等の人工知能（AI）技術を用いて高解像度化?高速化する計測技術の試作に成功しました。ポリマー中に分散させたシリカ粒子の3次元凝集構造の2nmの解像度での計測を実現し、さらに、非対称低解像度計測を模擬したデータに対するDL超解像処理の試験において、試作した計測手法を実証しました。本技術により、実用上の解像度を確保しつつ計測時間を短縮するハイスループット化や、高解像度化が可能となります。 今回の実例に限らず様々なソフトマテリアル*２複合材料に展開可能で、今後、DLなどのAIを用いた材料開発のひとつとして期待されます。

この研究成果は、4月12日10時（英国時間）にNature Publishing Group の電子ジャーナル Scientific Reports に掲載されました。

【用語解説】
*1 直交型集束イオンビーム?走査型電子顕微鏡（FIB-SEM）： 集束イオンビーム（FIB、通常はガリウムイオンビームを用いる）により材料の表面を薄く切削し、その断面を走査型電子顕微鏡（SEM）によりナノスケールで観察するという一連の手順を繰り返すことで、材料の3次元像を観察する電子顕微鏡技術。通常、装置の制約上、FIBとSEMは50度ほどの角度で設置されることが多く、SEM像は材料の断面を斜めから撮影することになる。本研究で用いたFIB-SEMは、FIBとSEMが直行する配置となっており、（斜めから撮影する際に生じる）SEM像の歪みの問題を回避することができる。
*2 ソフトマテリアル： プラスチック、ゴム、繊維、ゲルなど、わたしたちの生活に欠かすことのできない"柔らかい"材料。

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