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硬X線を用いたフーリエ変換ホログラフィー測定によってナノ磁性膜の磁区構造を10nm以下の空間分解能で観察する手法の開発を目的とし、平成20年度には装置の開発、および磁気ホログラフィーの前段階となる電荷散乱による硬X線フーリエ変換ホログラフィー測定を以下の順序で行った。
(1)X線の空間コヒーレンス長の評価:試料位置に置いたピンホールからの回折パターンの可視度から、放射光ビームラインの単色X線の空間コヒーレンス長を10μmと見積もった。この値はホログラフィー測定での観察可能な領域の大きさを与える。
(2)X線移相子による空間コヒーレンスの変化の検討:ダイヤモンド移相子結晶で生成した円偏光X線の干渉性が十分であることを確認した。この結果から、想定している実験配置で磁気ホログラフィー測定が可能だという原理的な裏付けを得た。
(3)最適な光学系の検討:試料の透過光成分や散乱によるバックグラウンドを低減するために、二連のピンホールと4象限スリットを用いた光学系を構築した。8桁のダイナミックレンジでホログラフィーパターンの測定が可能となった。
(4)電荷散乱ホログラフィー測定:以上のように実験上の問題を順番に解決した後に、Au膜上に作製した大きさ1μm×1μm、線幅200nmの文字パターン試料について、電荷散乱ホログラフィーパターンの取得と、フーリエ変換による実像回復に成功した。平成21年度には、磁性体試料に対して円偏光を用いた磁気ホログラフィー測定を行う計画である。
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