公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
昨年度実施した計算機シミュレーションの結果に基づき、コヒーレントX線回折イメージングによるX線吸収分光測定の原理実証実験を大型放射光施設SPring-8にて行った。厚さ１マイクロメートルの窒化珪素膜基板上に酸化マンガン(Ⅱ)、酸化マンガン(Ⅱ、Ⅲ)をそれぞれ６００ナノメートル成膜し、集束イオンビーム加工装置によって、最小構造１００ナノメートルの文字列パターンを加工し、観察試料とした。原理実証実験は、SPring-8の理化学研究所専用のビームラインBL29XULにて行った。MnのK吸収端近傍のエネルギーに単色化されたX線を全反射集光鏡によって約６００ナノメートル(半値幅)に集光し、試料に照射した。試料から散乱されたX線は直接撮像型二次元X線検出器によって検出した。入射X線エネルギーをMnのK吸収端近傍で変化させ、２０点の入射X線エネルギーでコヒーレントX線回折強度パターンを測定した。そして、コヒーレント回折強度パターンに位相回復計算を実行し、試料像を再構成した結果、２０ナノメートルのピクセル分解能で試料像を再構成することに成功した。そして、再構成像中の同じ箇所の１ピクセル強度の入射X線エネルギー毎に抜き出しプロットすることでX線吸収量のエネルギー依存性を調べた。X線吸収量のエネルギー依存性はX線吸収スペクトルの一般的な特徴を有し、参照試料のX線吸収スペクトルと良い一致を示していた。以上のように、コヒーレントX線回折イメージングにより高空間分解能X線吸収分光を実証することに成功した。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2016 2015 その他
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)
Optics Express
巻: 23 号: 12 ページ: 16429-16438
10.1364/oe.23.016429
Physical Review B
巻: 91 号: 21 ページ: 214114-214114
10.1103/physrevb.91.214114
http://www-up.prec.eng.osaka-u.ac.jp/takahashi
