チタン酸化物の軟X線共鳴逆光電子分光

• Project/Area Number: 07740245
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 手塚 泰久 東京大学, 物性研, 助手 (20236970)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1995: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 軟X線 / 共鳴逆光電子分光 / 伝導帯 / 状態密度 / チタン酸化物 / Ce化合物

Research Abstract

軟X線領域における共鳴逆光電子分光の測定を行った。軟X線領域の逆光電子分光は、その極めて弱い強度の為に、その測定は、これまでほとんど行われていなかった。逆光電子分光には、幾つかの測定モードが有るが、ここでは発光スペクトルを分光するモードで行った。共鳴スペクトルは、励起電子のエネルギーを内殻準位のエネルギー付近で変化させる事によって測定している。測定は、東大物性研の軟X線分光器に、エネルギー可変の電子銃を組み合わせて行った。光検出器には、位置検出(フォトンカウンティング)型のマルチチャンネル光検出器を用いており、極微弱な蛍光を観測可能にしている。
測定物質は、本検出の目であるチタン酸化物(TiO_2)に加えて、幾つかのCe化合物(CeGa_2、CePd_7)について行われた。チタン酸化物では、Ti2p(役450eV)とTi3p(約47eV)共鳴を行った。いずれの場合も、励起エネルギーの変化と共に、逆光電子スペクトルが変化しており、共鳴効果が観測されている。特に、Ti2p共鳴のエネルギー領域は、これまで測定できなかった領域であり、この測定の価値は高いと考えられる。一方、Ce化合物は、Ce4d共鳴(約120eV)を行ったが、既に報告があるCe3d共鳴同様に、非常に強い共鳴が観測されている。Ce化合物中のCeの価数に対応した複数のピークが観測されており、貴重な知見が得られている。
いずれの測定も、数十cpsから数百cpsで観測されており、この測定装置の有効性を示している。また、分解能は再考0.6eV(60eV励起時)程度得られおり、現時点ではかなり良いと考えているが、よりいっそうの高分解能化が望まれる。