X線反射率法の拡張,1; 中性子の利用

The Other techniques of X-ray reflectometry, 1; Neutron reflectometry

武田 全康  

Takeda, Masayasu

現在、X線反射率法と中性子反射率法は薄膜や人工多層膜の厚さ方向のナノスケールの構造解析法として広く使われている。これら2つの手法は層状構造を持つ物質の内部構造に関して同じような情報を与えるが、X線にはない特徴を中性子は持っている。すなわち、(1)たいていの物質に対して透過力が大きい、(2)周期律表で隣り合う元素に対してさえも、散乱ポテンシャルの大きなコントラストを持つこと、(3)同じ元素でも同位体に対しては散乱ポテンシャルが異なること、(4)物質の持つ磁気モーメントに対して感度を有することである。この章では、X線反射率法との比較という観点から中性子反射率法の入門的な解説を行う。

X-ray and neutron reflectometries have been now widely used to determine the depth profile of thin films and artificial multilayers. These two techniques give similar information on the internal layered structures. As compared with X-ray, neutron has several advantages: (1) Most materials are transparent for neutrons, (2) The nuclear scattering length (scattering power) for neutrons is different even for adjacent elements in the periodic table, (3) Neutrons are sensitive to the difference of isotopes, (4) Neutrons have the interaction between their spin and the magnetic moments in the materials. In this chapter, a brief introduction of the neutron reflectometry is given as compared with the X-ray reflectometry.