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2014 年度 実績報告書

放射光γ線ホログラフィーの確立による化学状態選択的原子イメージングの研究

研究課題

研究課題/領域番号 24656367
研究機関東北大学

研究代表者

林 好一  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20283632)

研究分担者 寺井 智之  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20346183)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードホログラフィー / メスバウアー効果 / 相転移 / 強電子相関系 / マルテンサイト
研究実績の概要

Fe2O3の(0001)から発せられる即発及び遅延蛍光X線の両者の観測を行った。即発蛍光X線は試料の結晶対称性を反映した3回対称性を示していたが、遅延蛍光X線は二回対称性を示していた。前者は、コッセル線も観測され通常の蛍光X線ホログラムと同じと解釈される。一方、後者の二回対称性については、メスバウアー効果が効いているために、核磁気の異方性が関係していると考えた。入射X線が試料に垂直に入射された場合は、遅延蛍光X線の強度が弱くなる。これは、サンプル磁化ベクトルと光の磁場が一致し、M1遷移吸収プロセスが抑制されるためと考えられた。それに対し、試料に対する入射角が大きくなると、遅延蛍光X線の強度変化が大きくなり二回対称性が現れる。これは、サンプル磁化ベクトルがX軸と一致した場合に、吸収が最大となるためで、M1遷移の様子と一致する。試料の磁化ベクトルをZ軸に合わせた場合は状況が異なる。また、E2遷移についても検討したが、強度がM1成分よりもずっと小さくなることが判明し、E2遷移に起因する可能性は低いことが分かった。
蛍光記憶合金Ti50Ni42Fe8試料については、Fe及びNi周辺の原子像について詳細な解析を行った。添加元素であるFe周辺の原子像は強度も強く本来の位置に再生されていたが、Ni周辺の原子像は大きく歪んでおり、強いアーティファクがいくつか観測され、かつ、近接の原子像が内側にシフトしていた。ここでは電子密度波を仮定し、Ti50Ni42Fe8のモデルを立て理論ホログラムを計算し、原子像の再生を行った。その結果、Ni周辺の原子像の傾向を再現することができた。一方、Fe周辺の局所構造は安定しており、電子密度波の影響を受けにくいことが分かった。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An x-ray fluorescence holographic study on a Bi2Te3Mn0.1 topological insulator2014

    • 著者名/発表者名
      S. Hosokawa, N. Happo, K. Hayashi, A. Ohnishi, M. Kitaura, and M. Sasaki
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 502 ページ: 012024_1-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/502/1/012024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence of covalent-like bonding in Pd40Cu20Ge40 metallic glass observed by anomalous x-ray scattering2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, S Hosokawa, J. F. Berar, N Boudet, W-C Pilgrim, K Hayashi, H Kato
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 519 ページ: 012005_1-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/519/1/012005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applications of X-ray fluorescence holography to determine local lattice distortions2014

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Hayashi, Naohisa Happo, and Shinya Hosokawa
    • 雑誌名

      Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena

      巻: 195 ページ: 337-345

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2014.07.008

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 有機-無機転換工程の導入による新素材の作成2014

    • 著者名/発表者名
      宍戸統悦、湯蓋邦夫、關 成之、佐藤友章、野村明子、林 好一、松永隆浩、稲葉克彦、吉川 彰、羽賀浩一
    • 雑誌名

      Journal of Flux Growth

      巻: 9 ページ: 2-10

    • 査読あり
  • [学会発表] Visualization of 3D Local structure around Dopants using X-rays and Neutrons : Atomic Resolution Holography2014

    • 著者名/発表者名
      K. Hayashi
    • 学会等名
      1st Seminar of Materials Science using Quantum Beam
    • 発表場所
      Tohoku University
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-12
    • 招待講演
  • [備考] 原子分解能ホログラフィー

    • URL

      https://sites.google.com/site/atomicholography/

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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