内殻励起スペクトルの多体効果に関する非平衡グリーン関数による研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640318
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 藤川 高志 千葉大学, 自然科学研究科, 教授 (30114987)
• Keywords: XAFS / XPD / 非平衡グリーン関数 / 多体効果

Research Abstract

初年度は、Keldysh Green関数を用いてX線吸収微細構造(XAFS)とX線光電子スペクトル(XPS)の第一原理からのアプローチを試みた。XAFS理論に関しては、X線吸収強度が可約分極関数で正確に表されることを見いだし、それを用いてXAFSに及ぼす共鳴効果、ロス効果などを議論した。この理論的な枠組みを用いると、なぜXAFSではDebye-Waller因子のみが重要でFranck-Condon因子が重要でないかを明確に説明できる。その詳細はXAFS国際会議の招待論文(J. Synchrotron Radiation 6 (2001) 76-80)にまとめられている。
XPSの第一原理の理論としてはCaroliらの理論があったが、実際の応用には不向きであった。Caroliらの理論に現れる非平衡Green関数G^<をやはりスケルトン展開し、多原子共鳴光電子放出(MARPE),ロス(intrinsic+extrinsic)、Debye-Waller, Franck-Condon因子の役割について理論的に詳細に検討した。この理論形式を用いるとXAFSとは対照的に、XPSではDebye-Waller, Franck-Condon因子ともに重要な働きをすることが明確に説明できる。特にMARPEの現れる条件を詳細に検討し、X線吸収原子の周りの格子欠陥、正8面体からのずれなどがなければMARPEは現れないことを初めて指摘した。また、ロスの前後で弾性散乱される効果も考慮できる定式化を行い、実際のプラズモンロスの解析を行える公式を提示した。この結果はJ. Elect. Spect. 123 (2002) 19-46. に28ページに及ぶ論文として公表している。

Research Products

• [Publications] T. Fujikawa: "XAFS Theory Studied by Closed-path Green's function theory"J. Synchrotron Radiation. 6. 76-80 (2001)
• [Publications] K. Hatada: "Theoretical Study of the non-local optical potential in EXAFS spectra"J. Synchrotron Radiation. 6. 207-209 (2001)
• [Publications] T. Fujikawa: "Partitioning Method Applied to X-ray Absorption Near Edge Structure Calculations"J. Phys. Soc. Japan. 71. 357-362 (2002)
• [Publications] T. Fujikawa: "Many-Body Theory of Core-Level Photoemission by Keldysh Green's Functions"J. Elect. Spect. and Related Phenon.. 123. 19-46 (2002)
• [Publications] T. Fujikawa: "Multiple Scattering Approach to the Angular Dependence of K-edge MCD"Jap. J. Appl. Phys.. 41 4月号(印刷中). (2002)
• [Publications] 荒井礼子: "XPDにおける非局所光学ポテンシャルの理論的研究"表面科学. 22. 478-482 (2001)
• [Publications] T. Fujikawa: "Handbook of Thin Film Materials Vol. 2"Academic Press. 63 (2002)