Development of x-ray standing waves for visualizing an atomic-scale interface of electronic materials and devices

开发用于可视化电子材料和器件的原子级界面的 X 射线驻波

• 批准号: 23600018
• 负责人: SAKATA Osami
• 金额: $ 3.49万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23600018/
• 关键词: 硬X線定在波; 界面原子配列構造; シンクロトロンX線回折; 動力学的X線回折; 高平行Ｘ線; マイクロメータX線ビーム; 非破壊構アトミックスケール造解析; 高平行X線; 非破壊構造解析; ふつうに用いられる単結晶基板

We developed an x-ray optics including one or two Si (004) channel-cut crystals, a feedback-control system for stabilizing an arc-sec angular divergence, refractive micrometer lenses, and limiting slits. A vertical angular divergence of 1.3 arc sec and a horizontal beam size of about 2 um were evaluated for 12.4 keV incident x-ray photons.We investigated a gold single crystal surface in H2SO4 solution and a thin film and nanowires epitaxially grown on a sapphire single crystal. Rocking curves of diffraction intensities and emission profiles were observed. The curves look like dynamical x-ray diffraction ones for an almost perfect crystal. Dynamical x-ray diffraction phenomena took place in the gold and sapphire substrate, which was quite surprising and unexpected.Our research outcomes indicate that one will apply the standing wave technique to a structural analysis for a surface system and buried interface of thin film on a non perfect crystal like a metal and oxide material.

我们开发了一种 X 射线光学器件，包括一个或两个 Si (004) 通道切割晶体、用于稳定弧秒角发散的反馈控制系统、折射测微透镜和限制狭缝。对于 12.4 keV 入射 X 射线光子，评估了 1.3 角秒的垂直发散角和约 2 微米的水平光束尺寸。我们研究了 H2SO4 溶液中的金单晶表面以及在蓝宝石单晶上外延生长的薄膜和纳米线水晶。观察到衍射强度和发射曲线的摇摆曲线。这些曲线看起来就像几乎完美晶体的动态 X 射线衍射曲线。在金和蓝宝石衬底上发生了动态X射线衍射现象，这是非常令人惊讶和出乎意料的。我们的研究成果表明，可以将驻波技术应用于薄膜表面系统和埋入界面的结构分析。非完美晶体，如金属和氧化物材料。

项目成果

X線回折法で表界面・薄膜・ナノ構造で何が分かるか/ Surface, thin film, and nano structural information obtained using x-ray diffraction

使用 X 射线衍射获得表面、薄膜和纳米结构信息

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本結晶学会誌
• 作者: G. Purohit;Prithvi Singh;Vinod Patidar;Y. Azuma;and K. K. Sud;Yoshiro AZUMA;坂田修身
• 通讯作者: 坂田修身

X線回折法で表界面・薄膜・ナノ構造で何が分かるか / Surface, thin film, and nano structural information obtained using x-ray diffraction

使用 X 射线衍射获得表面、薄膜和纳米结构信息

• 发表时间: 2012
• 期刊: JOURNAL OF THE SURFACE SCIENCE SOCIETY OF JAPAN
• 作者: G. Purohit;Prithvi Singh;Vinod Patidar;Y. Azuma;and K. K. Sud;Yoshiro AZUMA;坂田修身;坂田修身
• 通讯作者: 坂田修身

ふつうの結晶性基板との界面の構造解析に硬X線定在波法を適用する試み

硬X射线驻波法应用于普通晶体基体界面结构分析的尝试

• 发表时间: 2011
• 作者: 坂田修身;今井康彦;中村将志
• 通讯作者: 中村将志