X線放射スペクトルによる希土類化合物の4f状態の研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01540280
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 市川 公一 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (10081431)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 会田 修 大阪府立大学, 工学部, 教授 (30006457)
• Keywords: 希土類六ホウ化物 / X線放射スペクトル

Research Abstract

希土類化合物の4d^94f^<n+1>励起状態(ここでnは基底状態の4f電子数)の崩壊過程を研究するために、サマリウム、ユウロピウムおよびガドリニウムの六ホウ化物の薄膜試料(800〜1500A^^ﾟ)を真空蒸着法で作製し、その希土類N_<4.5>放射スペクトルをいくつかの励起電圧で測定した。その結果、1.5kV以下の励起電圧で測定した放射スペクトルは自己吸収の影響が少なく、吸収スペクトルが見られるエネルギ-領域に、放射構造が観測された。これらの結果と、光電子スペクトルや、光電収量スペクトルとを比較したところ、放射構造の内、いくつかのピ-クのエネルギ-位置は吸収スペクトルのピ-ク位置にほぼ一致したが、4dしきい値より高エネルギ-側の吸収に対応する放射ピ-クは観測されなかった。しかし、セリウム六ホウ化物などの軽希土類では見られなかった、4d^94f^n励起状態からの通常の放射構造が認められた。また、4d励起状態をより良く理解するために、CsF、BaF_2およびLaF_3の無輻射崩壊の際に放出される電子スペクトルを測定した。
今までの放射スペクトルの測定から、吸収領域に見られる4d^94f^<n+1>励起状態から基底状態に遷移するために生じる放射構造のうち、4dしきい値より低エネルギ-側の構造はランタンからガドリニウムまでのどの化合物にも認められなかったが、4dしきい値より高エネルギ-側の構造は原子番号の増加と共に弱くなり、ユウロピウムやガドリニウム六ホウ化物では観測されなくなること、これに反して、4^94f^n励起状態からの放射からの放射4f電子数に比例して強度が増加することが分かった。また、六ホウ化サマリウムの放射スペクトルはSm^<2+>とSm^<3+>の状態を反映してか、複雑な構造を示した。