中性子反射率法の原理

Principles of neutron reflectometry

鳥飼 直也*; 武田 全康  

Torikai, Naoya*; Takeda, Masayasu

中性子反射率法は中性子が物質界面で示す光学的性質を利用して界面構造を非破壊的にサブナノメータの訓間分解能を調べる手法であり、界面の研究に必要不可欠な手法である。中性子の物質界面での反射は一次元の井戸型ポテンシャル問題としてShrdinger方程式で扱うことができる。この解説では、ひとつの界面を持つ単純な単層膜から多数の界面を持つ多層膜試料の中から、典型的な例を用いてその原理を解説する。

Neutron reflectometry is a non-destructive structural analysis method utilizing optical property of neutron at interfaces between two media, and is indispensable for structural analysis on material interfaces due to high depth resolution of a sub-nm scale. The specular reflection of neutron at the interface can be described by the Shrdinger equation with the one-dimensional square well potential for a plane wave. Here, the principles of neutron reflectometry are explained using a typical few examples from a single ideal interface to a multi-layer system.