Structural studies around light elements by soft x-ray fluorescence holography

通过软 X 射线荧光全息术研究轻元素周围的结构

基本信息

批准号：
22K12662
负责人：
細川伸也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12662/
关键词：
ホログラフィー軽元素ワイドギャップ半導体原子配列軟X線

项目摘要

材料に軽元素を含むとき、その構造研究の最も大きな課題は、軽元素のまわりの局所原子配列をX線回折やX線吸収微細構造などの一般的な手法で求めることができないことである。中性子回折を適用できることもあるが、可能な元素がかなり制限される。申請者はこの問題を解決するために、蛍光軟X線を用いたホログラフィー法による測定を提案した。この方法は硬X線を直接入射する標準波と、一旦近接原子の散乱をする物体波が、硬X線の方向と結晶の方位との関係で干渉を起こすため、軽元素から放出される蛍光軟X線の強度が変調を起こすことを利用する。本研究では、アンジュレータ放射光から出る高強度の硬X線を真空容器に導き、真空中で結晶を入射角、変位角の2つの角度で変化させ、放出される蛍光軟X線を敏感でエネルギー分析ができるシリコン・ドリフト検出器を用いて測定する。測定した蛍光軟X線の角度変化（ホログラム）は最新のスパース・モデリングを用いて解析を行い、軽元素のまわりの局所原子配列を導出する。対象とする試料は、シリコンカーバイド・ワイドギャップ半導体やコバルトーニッケルーアルミニウム準結晶を予定している。

当材料含有轻元素时，结构研究中最大的挑战是无法使用X射线衍射和X射线吸收精细结构等常用技术确定轻元素周围的局部原子排列。有时可以应用中子衍射，但可能的元素非常有限。为了解决该问题，申请人提出了利用荧光软X射线的全息法的测量。在该方法中，直接注入硬X射线的标准波和曾经被附近原子散射的物波由于硬X射线的方向与晶体取向之间的关系而相互干涉，从而产生它利用了软 X 射线强度调制的事实。在这项研究中，我们将波荡器同步辐射发射的高强度硬X射线引入真空容器中，在真空中改变晶体的入射角和位移角两个角度，然后将发射的荧光软X射线转换为射线进入敏感和高能它是使用可以执行分析的硅漂移探测器来测量的。将使用最新的稀疏建模来分析测量的荧光软 X 射线的角度变化（全息图），以得出轻元素周围的局部原子排列。目标样品为碳化硅宽禁带半导体和钴镍铝准晶。