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論文

Soft X-ray emission and absorption spectra in the C K region of sputtered amorphous carbon films

村松 康司; 広野 滋*; 梅村 茂*; 上野 祐子*; 林 孝好*; Grush, M. M.*; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*

Carbon, 39(9), p.1403 - 1407, 2001/06

 被引用回数:17 パーセンタイル:40.74

電子デバイスなどの超硬質表面保護膜として注目されているスパッタカーボン膜の膜質向上・制御を目指し、分子レベルでの化学結合情報を取得することとその局所構造を解明するため、系統的に条件を変化させて成膜したスパッタカーボン膜のCKX線発光吸収スペクトルを測定した。分光測定はAdvanced Light Sourceにおいて行った。その結果、従来のEELSでは識別できなかった微細構造を吸収スペクトルにおいて観測するとともに、発光スペクトルにおけるショルダーピーク強度と吸収スペクトルにおける微細構造ピークの相対強度比が成膜条件に依存することを見いだした。得られたX線スペクトルをDV-X$$alpha$$分子軌道計算法により解析した結果、これらのスペクトル形状はsp$$^{2}$$炭素原子とsp$$^{3}$$炭素原子の結合の組み合わせによって定性的に説明できた。

論文

Soft X-ray emission and absorption spectra in the O K region of oxygen incorporated in microporous carbon

村松 康司; 上野 祐子*; 石渡 洋一*; 江口 律子*; 渡辺 正満*; Shin, S.*; Perera, R. C. C.*

Carbon, 39(9), p.1359 - 1402, 2001/06

環境汚染物質の吸着除去剤や環境触媒などとして注目されている多孔質カーボンにおいて、孔内部の化学反応特性に強く影響を及ぼすと考えられる酸素の化学結合状態を解明するため、多孔質カーボンのOKX線発光吸収スペクトルを測定した。分光測定はAdvanced Light Sourceの回折格子軟X線発光分光装置を用いて行った。その結果、従来の分光手法では直接検出が困難であった孔内部の酸素を軟X線発光吸収分光法によって容易に直接検出できることを示した。さらに、得られたX線スペクトルをDV-X$$alpha$$分子軌道計算法により解析した結果、多孔質カーボン中の酸素は従来の熱脱離法で予測されていた-OH,-CHO,-COOHなどの置換基状態では十分に説明できないことがわかった。

論文

Chemical bonding state analysis of silicon carbide layers in Mo/SiC/Si multilayer mirrors by soft X-ray emission and absorption spectroscopy

村松 康司; 竹中 久貴*; 上野 祐子*; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*

Applied Physics Letters, 77(17), p.2653 - 2655, 2000/10

 被引用回数:12 パーセンタイル:49.02(Physics, Applied)

高輝度放射光に代表される大強度軟X線の分光・集光素子として不可欠な耐熱性多層膜ミラーの開発に資することを目的として、耐熱特性を支配する化合物バリア層の化学結合状態を解明するため、Mo/SiC/Si多層膜におけるシリコンカーバイド層のCKX線発光吸収スペクトルを測定した。分光測定はAdvanced Light Sourceにおいて行った。得られたX線スペクトルをDV-X$$alpha$$分子軌道法により解析した結果、このシリコンカーバイド層はh-またはc-SiCの基本構造において一部のシリコン原子を炭素原子で置き換えた炭素過剰な状態にあることが示唆された。併せて、多層膜における化合物層の非破壊状態分析に軟X線発光吸収分光法が有効であることを示した。

口頭

電子顕微鏡用軟X線分光器の開発と実用化

小池 雅人

no journal, , 

電子顕微鏡は90年近くの歴史を持ち、微小領域の観察・分析に多くの貢献をしてきた。そのため元素分析, 構造解析, 状態分析などの目的でエネルギー分散形分光器(EDS), 波長分散形分光器(WDS)など多くの分光器が開発されてきた。しかしながら、リチウム等の軽元素の分析に必要な軟X線領域において実用的な電子顕微鏡用分光器は存在しなかった。そこで、東北大学, 日本電子, 島津製作所, 原子力機構のグループは不等間隔溝収差補正型回折格子と高感度X線CCDカメラを組み合わせることにより、高エネルギー分解能を実現する電子顕微鏡用軟X線分光器を開発した。この装置の特長はEDS同様にパラレル検出可能で、かつWDSが持つエネルギー分解能を超える0.3eV(Fermi端Al-L基準)の高エネルギー分解能分析が50eV$$sim$$4keVの広いエネルギー領域で可能である。新開発の分光系デザインにより、回折格子や検出器(CCD)を動かさずに異なるエネルギーのスペクトルを同時に測定できる。しかも高エネルギー分解能であるので、状態分析マップの収集が可能である。この装置の心臓部である平面結像型不等間隔溝ホログラフィックラミナー型回折格子の開発、分光器システムの概要及び、マッピングを含む測定データについて紹介する。

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