New structural analysis using multi-atom resonance

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K12485
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: Baba Yuji 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究嘱託 (90360403)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下山 巌 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (10425572) ; 本田 充紀 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (10435597)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 多原子共鳴 / 放射光 / 蛍光X線 / 光電子分光

Outline of Final Research Achievements

In order to establish a new method for structure analysis using multi-atom resonance, the multi-atom resonance process in fluorescence X-ray emission and photoelectron emission has been investigated. For solids such as CaCl2, it was found that core-to-valence resonant excitation in an atom led to the intensity reduction of the fluorescence X-rays from the neighboring atom due to the multi-atom resonance effect. Similar phenomena were also observed in photoelectron emission from solids such as SiO2. From these results, we propose a new method for structural analysis where the neighboring atom can be specified.

Free Research Field

化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、X線を用いた従来の構造解析法において困難であった「隣接元素の特定」が可能であることが分かったことは、X線吸収分光法を補完する新しい構造解析法としての応用が期待されるため、学術的意義がある。また、本手法の特長として、多くの元素から成り立つ複雑な物質の構造解析にも適用できる点があり、今後、先端材料、環境試料、生物試料など様々な実試料の構造を明らかにできることが期待できることから、社会的意義も大きいと考える。