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超高輝度プローブ光による全反射メスバウアー分光の開発研究

Total reflection synchrotron radiation M$"o$ssbauer spectroscopy using ultrahigh-brilliant probe beam

三井 隆也; 瀬戸 誠; 増田 亮; 壬生 攻*

Mitsui, Takaya; Seto, Makoto; Masuda, Ryo; Mibu, Ko*

メスバウアー分光を単結晶基板上のナノ構造体に適用する場合、RI線源によるCEMS法では低温測定や磁場・電場中等の実験環境に対する制約が多く、低プローブ濃度試料の測定などは困難である。これを補う手法として全反射配置の測定が有望視され、基礎的研究が数多く実施されてきたが、指向性のないRI線源では強度が得られず、実用化できない状況にあった。最近、われわれは、$$^{57}$$Feを富化した反強磁性体完全単結晶を用いることで、放射光からRI線源の10万倍の輝度を持つ高輝度メスバウアービームの生成に成功した。本ビームを全反射メスバウアー分光に適用すれば、ナノ材料の局所分析技術を格段に発展させることができる。われわれは、高輝度メスバウアービームを利用して、$$^{57}$$Feを95パーセント富化した場合と自然鉄(2パーセント:$$^{57}$$Fe)で製作した場合の鉄薄膜の全反射スペクトル特性を調べることで電子散乱と核共鳴散乱及び許容な核遷移間の干渉効果がスペクトル形状に与える影響を明らかにした。本報告では、上記の実験に加え、同位体置換法を併用した磁性薄膜の表面界面の単原子層レベルでの磁気構造解析法を紹介する。

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