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山崎 匠*; 平井 孝昌*; 八木 貴志*; 山下 雄一郎*; 内田 健一*; 関 剛斎*; 高梨 弘毅
Physical Review Applied (Internet), 21(2), p.024039_1 - 024039_11, 2024/02
被引用回数：0This study presents a measurement method for determining the figure of merit for transverse thermoelectric conversion in thin-film forms. Leveraging the proposed methodology, we comprehensively investigate the transverse thermoelectric coefficient, in-plane electrical conductivity, and out-of-plane thermal conductivity in epitaxial and polycrystalline Fe/Pt metallic multilayers.
熊田 高之; 三浦 大輔*; 阿久津 和宏*; 奥 隆之; 鳥飼 直也*; 新関 智丈*
波紋, 32(4), p.165 - 168, 2022/11
スピンコントラスト変調中性子反射率法を用いて樹脂と多孔質メチル化シリカ2層膜の構造解析を行った。ところが、一般的なガウス界面を用いる限り共通の構造パラメーターで複数の反射率曲線を再現することができなかった。そこで樹脂がメチル化シリカの空孔に侵入する割合を変えたところきれいに再現することができた。
熊田 高之; 三浦 大輔*; 阿久津 和宏*; 大石 一城*; 森川 利明*; 河村 幸彦*; 鈴木 淳市*; 奥 隆之; 鳥飼 直也*; 新関 智丈*
Journal of Applied Crystallography, 55(5), p.1147 - 1153, 2022/10
被引用回数：1 パーセンタイル：29.53(Chemistry, Multidisciplinary)スピンコントラスト変調中性子反射率法は一つの試料一つのビームラインから複数の反射率曲線が得られる手法である。我々はその特徴を生かしてメチル化ポリシラザンから作られた多孔質シリカ界面においてアクリルウレタン樹脂は多孔質体内に入り込まないことを見出した。
熊田 高之; 三浦 大輔*; 阿久津 和宏*; 鈴木 淳市*; 鳥飼 直也*
波紋, 30(4), p.207 - 211, 2020/11
スピンコントラスト変調中性子小角散乱法が複合材料における散乱を成分ごとに切り分けてそれぞれの構造を決定したように、スピンコントラスト中性子反射率法では薄膜試料における反射を面ごとに識別してそれぞれの構造を決定できることが示された。
錦野 将元; 石野 雅彦; 市丸 智*; 畑山 雅俊*; 長谷川 登; 河内 哲哉
レーザー学会第483回研究会報告; 短波長量子ビーム発生と応用, p.25 - 28, 2015/12
プラズマ軟X線レーザー、レーザープラズマ軟X線源, X線自由電子レーザーの開発により、軟X線によるアブレーションが実現できるようになってきた。波長が短い光を用いることから高い解像度および高いアスペクト比の改質、加工が期待することができる。軟X線を固体に照射すると、その表面からから構成原子が爆発的に剥ぎ取られるアブレーションが起こる。どのような物質でも軟X線領域から硬X線領域に移っていくに従って、光の吸収が弱くなり光のエネルギーを高い密度で物質に伝達できなくなる。したがって、高い空間分解能で物質に光のエネルギーを伝達するためには軟X線領域の光が適している。特に波長13.5nm付近に代表される極端紫外線光は、加工技術(EUVリソグラフィ)の用途で開発が進められている。しかし、EUV多層膜鏡の高強度な光照射に対する耐久性の定量的評価はこれまでにほとんど評価が行われておらず、多層膜ミラー損傷評価や損傷メカニズムの解明は、応用利用に向けて重要な課題となっている。本報告では、軟X線による金属と多層膜構造物質に対するアブレーション実験の結果を報告する。
深見 俊輔*; 家田 淳一; 大野 英男*
Physical Review B, 91(23), p.235401_1 - 235401_7, 2015/06
被引用回数：22 パーセンタイル：66.77(Materials Science, Multidisciplinary)コバルト・ニッケル多層膜によって形成されたナノ細線における磁壁の熱安定性を調査し、その熱安定性を支配する有効体積の解析を行う。ある臨界細線幅以上では磁壁のピン留め脱出が部分体積の励起によって開始されること、またその臨界幅は細線厚みに依存することを見出した。これらの観測結果は、磁壁ピン留め脱出の臨界電流値の分布とも整合しており、ゼーマンエネルギーと弾性エネルギーのバランスを考慮することで定性的に記述できる。
小池 雅人; 今園 孝志; 石野 雅彦
X線分析の進歩,46, p.159 - 166, 2015/03
放射光や軟X線レーザー光等の高輝度光源を利用した先端的な物性研究を推進するうえで1
8keV領域に現れる軽元素の吸収・発光・蛍光分析に適した高効率軟X線分光器の開発が必要とされている。従来の金の単層膜を積層した回折格子では金のM端(2.2keV)以上では、消衰係数が大きくなるため極端な斜入射で用いる必要があり、実用的な分光器を構成できない難点がありほとんど実用に至っていない。本報告では、単層膜の代わりに軟X線多層膜を積層することでこの壁を破るラミナー型回折格子の開発の現状と、その放射光用分光器への応用の可能性について述べる。
石野 雅彦; 依田 修*; 小池 雅人
JAERI-Research 2005-019, 13 Pages, 2005/09
JAERI-Research-2005-019.pdf:1.46MB
炭素のK殻吸収端(波長:4.4nm)を含む波長4nm領域で機能する軟X線多層膜反射鏡の開発を行った。成膜材料として、重元素層にコバルト酸化物(Co
O
)及びクロム(Cr)を、軽元素層にシリコン酸化物(SiO
)及びスカンジウム(Sc)を選択し、CoO/SiO多層膜,CoO/Sc多層膜、そしてCr/Sc多層膜をイオンビームスパッタ(IBS)法により成膜した。X線回折測定による構造評価から、CoO/Sc多層膜及びCr/Sc多層膜が反射鏡に適した安定した多層膜構造を有することがわかった。また、放射光を用いた波長4nm領域における軟X線反射率測定を行った結果、Cr/Sc多層膜が高い反射率を実現することがわかった。また、炭素のK殻吸収端よりも短波長側において反射率が大きく減少する原因が炭素のコンタミネーションであることを、電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)分析及び二次イオン質量分析(SIMS)によって確認した。
多層膜及び希土類遷移金属アモルファス薄膜を例にして安居院 あかね; 水牧 仁一朗*
信学技報, 104(409), p.7 - 10, 2004/11
強い垂直磁気異方性を示す磁性材料が高密度磁気記録媒体として不可欠となっている。例えば、Co/Pd人工格子多層膜やTbFeCoアモルファス膜は有望な磁気記録材料として注目されている。これまで、垂直磁化膜の磁気異方性エネルギーや保磁力など膜全体の磁気特性の報告が多くなされている。一方、膜の構成元素ごとの磁気特性について着目し元素選択的・軌道選択的に測定した物理量と、前述した系全体を表す物理量との相関について研究している例は少ない。本稿では軟X線磁気円二色性分光測定を用い、垂直磁化膜の磁気特性を元素選択的・軌道選択的観点から研究した例を紹介する。
安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 松下 智裕*; 朝日 透*; 川治 淳*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*
Journal of Applied Physics, 95(12), p.7825 - 7831, 2004/06
被引用回数：6 パーセンタイル：27.83(Physics, Applied)本研究では、下地層材料及びその膜厚を変化させた[Co/Pd]n多層膜の軟X線磁気円二色性吸収(MCD)を測定し[Co/Pd]n多層膜の磁気モーメントに関する知見を得ることを試みた。実験は、SPring-8の軟X線分光ビームライン(BL23SU)にて行った。挿入光源の駆動による偏光反転と分光器のエネルギー挿引とを組合せMCDを全電子収量法で測定した。試料はマグネトロンスパッタリングにより室温で作製され、積層数,下地層の種類,膜厚を変えた下地層の上に0.8nmのPd層と0.2nmのCo層を交互に積層させたものであった。測定の結果、下地効果によるマクロな磁気特性の変化から期待されるようなMCDスペクトルの大きな変化は見られず、多層膜上部のCoの電子状態は下地層を変えても大きく変化しないことを示した。したがって、下地層は[Co/Pd]n層との界面近傍の初期成長層のみに影響を与え、それによって、多層膜の全体の磁気特性が大きく変化していると考えられる。
石野 雅彦; 依田 修
Applied Optics, 43(9), p.1849 - 1855, 2004/03
被引用回数：1 パーセンタイル：8.6(Optics)炭素のK殻吸収端(4.4nm)近傍で高い反射率を有する多層膜反射鏡の開発を開始した。理論計算から、成膜物質として重元素層にコバルト酸化物(CoO)、軽元素層にシリコン酸化物(SiO)及び窒化ホウ素(BN)を見いだし、イオンビームスパッタリング法により、CoO/SiO多層膜及びCoO/BN多層膜の成膜を行った。Cu
線を用いたX線回折測定及び高分解能断面透過電子顕微鏡(TEM)観察による構造評価の結果、CoO/SiO多層膜は一様で安定な膜構造を有し、各層の膜厚も小さくできることがわかった。しかし、CoO/BN多層膜では、重元素層中のCoO層が凝集し、膜構造が乱れ、多層膜反射鏡として不都合なことがわかった。CoO/BN多層膜の構造改善を目的として、CoOにクロム酸化物(CrO)を添加した混合酸化物(Mix)を導入し、Mix/BN多層膜の成膜を行った。構造評価の結果、Mix/BN多層膜はCoO/BN多層膜に比べて安定な層構造を有し、CoO/SiO多層膜と同様に、軟X線多層膜反射鏡として有望であることを見いだした。
石野 雅彦; 依田 修; 竹中 久貴*; 佐野 一雄*; 小池 雅人
Surface & Coatings Technology, 169-170(1-3), p.628 - 631, 2003/06
Mo/Si多層膜は、波長13nm近傍の軟X線領域において、高い直入射反射率を示すが、300
以上の温度においては、多層膜界面での原子拡散やSi化合物の生成により、多層膜構造が劣化し、反射率が減少する。そこで我々は、熱による原子の拡散と化合物の生成を抑制し、Mo/Si多層膜の耐熱性を向上させることを目的として、イオンビームスパッタ法を用いて、界面にSiO
層を挿入したMo/Si多層膜を成膜した。耐熱性評価のため、多層膜試料に対して、真空加熱炉を用いて600までの加熱処理を行った。そして、CuK
線を用いたX線反射率測定を行い、Mo/Si多層膜の構造評価を行った。その結果、従来のMo/Si多層膜は、350以上の温度で周期構造が大きく劣化したのに対して、SiO層を挿入したMo/Si多層膜の構造変化は小さく、耐熱性の向上が確認された。また、軟X線反射率測定の結果からも、SiO層の挿入は、Mo/Si多層膜の耐熱性に有効であることを確認した。
田中 桃子; 河内 哲哉
プラズマ・核融合学会誌, 79(4), p.386 - 390, 2003/04
X線レーザー媒質における利得領域のターゲット表面からの位置、及びその大きさは、発振線のビーム品質に大きく影響する。例えば、密度勾配が急峻な高密度領域での発振では増幅光が屈折の影響を受けるためX線レーザービームの品質が低下する。そこで、ポンプレーザーの照射条件に対する利得領域の空間分布の相関をおさえることにより、最適なレーザー照射条件を見いだす必要がある。X線レーザー光の強度は媒質プラズマからの自然放出光に比べて数桁強いので、多層膜鏡を用いて像転送することによりX線レーザー光のみの強度空間分布を観測することが可能である。本記事では、波長13.9nmのニッケル様銀X線レーザーの利得媒質プラズマを、モリブデン・シリコン多層膜ミラーを用いた拡大光学系で空間分解分光した結果、利得領域の形状や10
m程度の内部構造を観測することができたことなどを紹介する。
石野 雅彦; 依田 修; 佐野 一雄*; 小池 雅人
X-Ray Mirrors, Crystals, and Multilayers II (Proceedings of SPIE Vol.4782), p.277 - 284, 2002/12
Mo/Si多層膜の耐熱性向上を目的に、多層膜界面に厚さ2.0nmのSiOを挿入した試料を成膜した。多層膜試料の耐熱性を評価するため、600までの熱処理を行った。その結果、Mo-on-Si表面にSiO層を挿入したMo/Si/SiO多層膜が400における熱処理後も高い軟X線反射率を維持することがわかった。各界面にSiO層を挿入したMo/SiO/Si/SiO多層膜は、高い耐熱性を有するが、酸素による吸収が大きいため、高い軟X線反射率が期待できない。SiO層による軟X線反射率の低下を抑えるために、Mo/Si多層膜界面に挿入するSiO層の厚さの最適化を試みた結果、Si-on-Mo界面に0.5nm,Mo-on-Si界面に1.5nmのSiO層を挿入したMo/SiO/Si/SiO多層膜が高い耐熱性と高い軟X線反射率を持つことを見いだした。
石野 雅彦; 依田 修
Journal of Applied Physics, 92(9), p.4952 - 4958, 2002/11
被引用回数：6 パーセンタイル：28.33(Physics, Applied)Mo/Si多層膜界面にSiO層を挿入することにより、Mo/Si多層膜の耐熱性は大きく向上するが、Mo/Si多層膜が高い反射率を示す波長13nm近傍の軟X線領域では、酸素によるX線の吸収が大きいため、SiO層を挿入したMo/Si多層膜の軟X線反射率は減少する。そこで、高い耐熱性をもつMo/SiO/Si/SiO多層膜に対して、軟X線反射率の向上を目的にSiO層厚の最適化を行った。600までの熱処理に対する構造評価と、軟X線反射率測定の結果、Si-on-Mo界面に0.5nm,Mo-on-Si界面に1.5nmずつのSiO層を挿入したMo(4.0)/SiO(0.5)/Si(4.0)/SiO(1.5)多層膜が高い耐熱性と軟X線反射率とを実現することを見いだした。この多層膜は400における熱処理後も熱処理前と同様の高い軟X線反射率を示し、500までの熱処理に対して安定な構造を有する。この温度は従来のMo/Si多層膜に比べ、約200と高い。
小池 雅人; 佐野 一雄*; 原田 善寿*; 依田 修; 石野 雅彦; Tamura, Keisuke*; Yamashita, Kojun*; 森谷 直司*; 笹井 浩行*; 神野 正文*; et al.
X-Ray Mirrors, Crystals, and Multilayers II (Proceedings of SPIE Vol.4782), p.300 - 307, 2002/07
0.7-25nmの広い波長範囲においける軟X線光学素子評価を行うために必要な分光器として、2タイプのMonk-Gillieson型分光器を結合した複合型分光器を開発した。第一の分光器(波長走査範囲; 2.0-25nm)は格子定数が異なる3種類の不等間隔溝を搭載した従来のタイプであり、2つの偏角での使用が可能である。第二の分光器(同; 0.7-2.0nm)は、Surface Normal Rotation(SNR)に基づく走査メカニズムを使用する新しいタイプである。SNRの特長は、回折格子中心の法線の周りの回転運動のみという簡単な走査メカニズムで高回折効率を実現できるところにある。開発した軟X線光学素子評価システムは、立命館大学SRセンターにある超伝導コンパクトストレージリングに設置され、軟X線多層膜,同回折格子等の評価に利用中である。本発表においては複合型Monk-Gillieson型 分光器の光学,機械設計について述べる。さらに、SNRタイプの場合の波長較正法,0.8 nm付近でのアルミニウム薄膜の透過率測定,0.7-2nmでのMgO粉末からの光電子測定などの予備的実験結果について述べる。
村松 康司; 竹中 久貴*; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 41(6B), p.4250 - 4252, 2002/06
被引用回数：9 パーセンタイル：38.06(Physics, Applied)X線多層膜ミラーの層構造及び界面粗さの情報を得ることを目的として、全電子収量法を用いたX線定在波スペクトルを測定した。Mo/SiC/Si多層膜ではブラッグ反射に対応した定在波ピークが観測され、アニールによる層構造の乱れが示唆された。また、本法はその簡便な測定原理のため、反射率との同時測定が可能であり、かつ二次元マッピングによる層構造の均一性について可視化できることを示した。以上から、X線多層膜ミラーの評価手法として本法が有効であることを明らかにした。
石野 雅彦; 依田 修; 葉石 靖之*; 有元 史子*; 武田 光博*; 渡辺 精一*; 大貫 惣明*; 阿部 弘亨
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 41(5A), p.3052 - 3056, 2002/05
被引用回数：12 パーセンタイル：45.92(Physics, Applied)軟X線反射鏡用Mo/Si多層膜の構造を評価するため、高分解能断面TEM観察及びX線回折測定を行った。また、TEM観察から示唆される多層膜モデルを用いて、X線反射率測定結果に対するシミュレーション計算を行い、多層膜の界面構造及び各層の膜厚,密度を定量的に評価した。その結果、Mo層の結晶性であり、Mo層厚が8nm以下のときは、Mo結晶粒径が層厚に一致することを見いだした。また、Mo/Si多層膜の界面に形成される混合層は、Si層側に形成されること,混合層の層厚は、Mo層とSi層の膜厚比にかかわらず約1.4nmであることがわかった。そして、Mo-on-Si界面に形成される混合層の層厚と密度は、Si-on-Mo界面に形成される混合層よりも大きく、Mo層とSi層の密度は、それぞれのバルク密度に比べて僅かに小さいことを見いだした。
小池 雅人; 佐野 一雄*; 依田 修; 原田 善寿*; 石野 雅彦; 森谷 直司*; 笹井 浩行*; 竹中 久貴*; Gullikson, E. M.*; Mrowka, S.*; et al.
Review of Scientific Instruments, 73(3), p.1541 - 1544, 2002/03
被引用回数：20 パーセンタイル：68.31(Instruments & Instrumentation)軟X線光学素子の波長依存性,角度依存性絶対効率を測定するために開発した装置について述べる。この装置は立命館大学にある超電導コンパクトリングAURORAのBL-11に設置された。0.5nm
25nmの広い波長領域をカバーするために2種類のMonk-Gillieson型分光器を装備している。一台は二偏角を持つ不等間隔溝回折格子を用いる従来型で、他方は表面垂直回転(SNR)の波長走査を用いる新型である。このシステムの紹介と、軟X線多層膜,同回折格子,フィルターについての測定結果について述べる。測定値はローレンス・バークレー研究所ALSにおける測定値とよい一致を見せ、システムの信頼性が確認できた。またSNRを用いた分光器ではALS'の同等の従来型分光器では測定不可能な1.5keV(~0.8nm)にあるアルミニウムのK端が測定でき、シミュレーションによる透過率とよく一致した。
村松 康司; 竹中 久貴*; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*
X線分析の進歩,33, p.145 - 154, 2002/00
X線多層膜ミラーの層構造及び界面粗さの情報を得ることを目的として、全電子収量法を用いたX線定在波スペクトル測定法を提案した。本法を用いたMo/SiC/Si多層膜の測定では、ブラッグ反射に対応した定在波ピークが観測され、そのスペクトル形状変化からアニール処理による層構造の乱れが示唆された。また、本法はその簡便な測定原理から反射率と定在波の同時スペクトル測定が可能であり、かつ二次元マッピング測定から層構造の面内分布情報を可視化して表示することも可能である。以上から、X線多層膜ミラーの層構造評価方法として本法が有効であることを示した。
