研究課題
本研究では、物質変化の起点である表面・界面の理解から新しい研究領域を切り拓くために、高周波ESRと元素選択的な軟X線磁気円二色性分光(SXMCD)を組み合わせて、磁性体表面の原子層レベルの磁気共鳴を観測可能な磁化検出型の電子スピン共鳴手法-SXMCD-ESRを飛躍的に発展させることを目指した。H29年度に開発した装置を改良して、常磁性体においても十分なSXMCD信号を得るために、冷凍機を導入して50 K以下の低温でESR-XMCD実験が行えることを検証した。放射光を用いた実験においては、ビームラインの超伝導磁石の故障により、磁場の上限が4T弱に限られたため、Wバンドの光源を用いて実験を行い、 酸化鉄の薄膜と混合原子価鉄錯体の両方で、XMCD-ESR信号を得る事に成功した。この実験においては感度向上のために各種の変調方法を比較検討した。 X線光源の変調では、キッカーの切換が1 Hzまでしか行えなかったが、変調により感度の向上が確認出来た。0.1 Hzのキッカー切換を用いれば、2桁程度の感度向上が見込まれる。電磁波の変調については、キャビティのQ値と変調周波数の関係が複雑となり、従来よりも大きな改善は得られなかった。時間分解のXMCD-ESRを実現するために、発光分光を用いたXMCD の利用を検討した。kβ発光との強度の比較から、LCLSIの強度においては、1000パルス程度の積算が必要なことが明らかになった。これはLCLSIIにおいて1 KHzの運転であれば1秒程度でデータが取れる事を意味し、時分解パルスXMCD-ESRが可能であることを示す。空洞共振器の設計の自由度を確保し、回路の損失を減らすために、超伝導磁石を用いないで超伝導バルク磁石を用いる方法を検討した。 その結果、磁場を固定して、周波数掃引をする場合は、この方法が有効であることが明らかになった。
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Inorganic Chemistry Frontiers
巻: 5 ページ: 2486-2492
10.1039/C8QI00701B
