X線非弾性散乱分光による固体内電子の運動量分布

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62460031
• 研究機関: 東京水産大学
• 研究代表者: 塩谷 宣弘 東京水産大学, 水産学部, 教授 (30087415)
• 研究分担者: 坂井 信彦 理化学研究所, 磁性研究室, 副主任研究員 (60013497)
• キーワード: 放射光 / 二重湾曲モノクロメ-タ- / 耐熱特性 / コンプトン散乱 / 電子運動量分布 / スピン依存電子運動量分布 / 楕円偏光X線 / 直線偏光X線

研究概要

KEK-AR・NE1ビ-ムラインにおいて、以下の研究を行った。
1.擬似二重湾曲モノクロメ-タ-の耐熱特性の向上を図った。主な改善点は、モノクロメ-タ-結晶によって散乱されるX線が結晶支持部を照射して加熱し結晶のアラインメントを狂わすことが判明したので、結晶支持部を散乱X線から遮蔽する構造に変更したことである。この改善によって、多極ウィグラ-をフルパワ-で使用しても、60keVX線の単色化にあたって、エネルギ-分解能を約70eVに保持することができるようになった。
2.楕円偏光60keVX線を用い、Fe単結晶とNi単結晶について電子スピンに依存したコンプトンプロファイルを測定し、スピン依存電子運動量分布を求めた。この測定結果は、FLAPW法で計算した理論分布と非常によい一致を示し、3d遷移金属中の磁性電子の波動関数がバンド理論でよく記述されていることを明らかにした。
3.直線偏光X線(40〜80keV)を用いる高分解能(0.1原子単位)コンプトンスペクトロメ-タ-を完成させた。このスペクトロメ-タ-は、4個の散乱X線アナライザ-と検出器を有し、異った4つの結晶方位に投影したコンプトンプロファイルを同時に測定することができるもので、世界で初めてで、唯一の、高エネルギ-・高分解能コンプトン散乱スペクトロメ-タ-である。

研究成果

• [文献書誌] N.Shiotani: "An X-Ray Spectrometer for Compton Scattering Experiments with Synchrotron Radiation" Nucl.Instrum.and Methods. A275. 447-452 (1989)
• [文献書誌] N.Shiotani: "Compton Profiles of Aluminium and Silicon" J.Phys.:Condens.Matter. 1. SA27-SA31 (1989)
• [文献書誌] S.Yamamoto: "First Production of Intense Circularly Polarized Hard X Rays from a Novel Multipole Wiggler in an Accumulation Ring" Phys,Rev.Lett.62. 2672-2675 (1989)
• [文献書誌] N.Sakai: "High-Resolution Compton Profile of Si Using 29.5 keV Synchrotron-Radiation X-Rays" J.Phys.Soc.Jpn.58. 3270-3279 (1989)
• [文献書誌] N.Sakai: "Challenge to Precise Magnetic Compton-Profile Measurements" Rev.Sci.Instrum.60. 1666-1670 (1989)
• [文献書誌] F.Itoh: "High-Resolution Compton Profile Spectrometer for 29.5keV X-Rays with a Combination of Crystal Analyzer and Imaging Plate" Rev.Sci.Instrum.60. 2402-2405 (1989)
• [文献書誌] F.Itoh: "High Resolution Compton Profiles of Liquid Li,Na and Li-Na Alloys" J.Non-Cryst.Solids. in press.
• [文献書誌] N.Sakai: "Compton-Profile Observation of Negative Spin Polarization of Conduction Electrons in Ferromagnetic Ni Metal" Photon Factory Activity Report.
• [文献書誌] N.Sakai: "Improved Measurement of Magnetic-Electron Compton Profitas of Ferromagnetic Fe" Photon Factory Activity Report.
• [文献書誌] Y.Sakurai: "High Resolution Compton Spectrometer at AR" Photon Factory Activity Report.
• [文献書誌] N.Shiotani: "Electron Momentum Density Studied by High Energy X-Ray Compton Scattering" Positron Annihilation eds.L.Dorikens-Vanpraet,(World Scientific) M.Dorikens and D.Segers. 122-124 (1989)