neV超単色X線による放射光メスバウアー顕微分光法の開発

Synchrotron radiation Mssbauer micro-spectroscopy using ultra fine monochromatic X-rays

三井 隆也; 瀬戸 誠; 小林 康浩*; 北尾 真司*; 増田 亮*; 平尾 直久*

Mitsui, Takaya; Seto, Makoto; Kobayashi, Yasuhiro*; Kitao, Shinji*; Masuda, Ryo*; Hirao, Naohisa*

SPring-8のような第三世代放射光から核の超微細構造を解析可能なneVの超単色のX線を取り出して利用できれば、メスバウアー分光によるマイクロアナリシスが可能になる。この超単色X線を放射光から分光できる手法として、唯一、反強磁性体FeBO単結晶をネール温度直前の純核ブラッグ反射で利用する方法が実証されているが、放射光から高出力で超単色X線を取り出すためには歪が秒程度の完全単結晶による核モノクロメーターが必要となり、これまで実用化されなかった。一方、われわれは、最近行ったフラックス法による単結晶育成により、cmサイズの大型で全体の歪が5秒以下の極めて完全性の高いFeBO単結晶を得ることに成功した。この結晶を用いて放射光の超単色化を試みたところ、鉄の共鳴エネルギーを持つ14.4keVのX線において、エネルギー分解能15neV,ビームサイズ0.31.6mmの高輝度超単色X線を12,000cpsの高出力で発生させることに成功し、これをプローブビームとするメスバウアー吸収分光計測が実現した。最初の放射光メスバウアー局所分析実験として、ホールサイズ48mのダイアモンドアンビルセル内のFeBO粉末試料の圧力誘起磁気相転移の観察を行い、RIによる従来法に比べて桁違いに迅速な測定ができることを実証した。本発表では、上記研究成果について紹介する。

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