放射光第 11 巻第 2 号

187(1998年)

1. 氏名沖津康平(現科学技術振興事業団科学技術特別研究員(派遣先;計量研究4.

1997年 3 月

5. 題目 Die1ectricAnisotropyofCoba1tCrysta1snear
K‑Absorption Edge Measured by Using ano
1arimeter with a
Energy‑Tunable X幽Ray P
PhaseRetarder

6. アブストラクト
Hart‑Rodrigues の X 線偏光子および検光子1) からなる
波長可変 X 線ポラリメーター2 ，3) に，平野一石 JI ト菊田の透過型 X 線移棺子4) を導入することにより，新しいタイプの波長可変 X 線ポラリメーターを開発した 5) 。これを用い

コハ

測定6) ，直線三重複屈折と三色性の開時測定7) を初めて行UZJAυzJAUった。複屈折と二位性(三色性)は，それぞれ，測定対象となった結晶の誘電率異方性における実数部と虚数部に対応するが，両者のあいだに Kramers-Kronig の関係が成り立つことが絶対スケールで確かめられた。複屈折による

0.
0X 線波面の位相のズレは 2π/10 ， 000 の精度で検出されているが，これは， Bonse暢Hart 型 X 線干渉計8) の典型的位相検出限界 (2π/100) のおよそ 1/100 という徴小な値に相当する。

Fig.l は，コバルト単結晶をサンプルとして得られた楕円率のスベクトルを示している。コバルト単結品の c­
軸は，入射楕円偏光の長軸に対して 45 度傾けてセットされている。移相子により生成された入射 X 線の楕円率は，

o50 100 150 200 250 300eV]
Photonenergy;ム E 口 E 幽 7709 [ミ寸一口。司任。的円山〈Hて， X 線波長域における直線複屈折と直線二色性の同時m沼ug〈sJ
一口。
H ミ AV弓 dnUAUm3nuzJAυζJAUAυζJAυzJAυζJAυAUN所))

2. 論文提出大学総合研究大学院大学
3. 学位の種類薄土(工学)

一〈円Z相。
叫吐寸二回。宮内け。H凶ミ門
戸ECZ
H
A1
〈JAUζJAυzJAU

333113331133312133311

新博士紹介

Figure1. Spectr
aofel
1ipt
icit
yofX
‑raypolarizat
ionduetobi欄
refringenceinthecobaltsample.Thee
l1ipticityofi
ncide
ntX嗣raysfromthep
haseretarderwa
scontrolledsoa
stobe(a) ー 0.04 ， (b)一 0.02 ， (c)+0.02and(d) 十 0.04 durin
gt
heenergyscanbase
donheory.Theverticalthecalcu
lationfromthedynami
caldi宜raction t
fpolarizationbardrawnin(a)correspondstoap
hasedi汀'erence oo
f2n/l00betweena回 and c欄axes int
hecobaltcr
ysta
l.2nl100i
st
hepr
act
i
call
ydet
e
ct
abl
ep
has
edi
ffer
enceo
ft
heBonse‑HartX‑
rayinterｭferometer.

(a) -0.04 , (b) -0.02 , (c) +0.02 , (d) +0.04(動力学理論による計算鑑)である。楕円率の符号は楕円偏光のヘリシティーを示しており，ここでは右ネジ偏光(ビーム下流か~O.oら見て電場ベクトルが時計四りに回転する)を正にとって]0.
0Hいる。 Fig. 1(a) と (d) では，入射楕円偏光のヘリシティ

0.
0ーの逆転によりスペクトルの振動が完全に逆になっている。

Fig.1(b) と (d) では，コバルト吸収端から十 20 eV 前後の

忍0.0~

剛0.0

エネルギーでスペクトルの折り返しが観察される。これは，移相子による複屈折とコバルト結品による複屈折が一旦キャンセルアウトし，さらにロバルト結晶による複屈折の方が大きくなることにより試料透過後の楕円偏光のヘリシティーが逆転したことによる。

Figure2. Spectrumofrotationofpolarizationduetodichroisminthecobaltcr
ystal;theidenticalspectr
awer
eobtaine
dforincidentl1ipticityof-0.04 , -0.02 ，十 0.02 andX‑rayswit
hpolarizatione
十 0.04.

F
ig.1(a) にコバルト結品の a一軸と c-軸方向の偏光の位相差に換算して 2π/100 に相当する楕円率の値を示している。これは Bonse-Hart 型 X 線干渉計8) による典型的位相Fig.2 は，コバルト結晶の二色性による偏光面の回転検出限界に，ほぽ相当する。 X 線波長域における複屈折角のスペクト jレを示している。入射精円率 -0.04"，-，十 0.04

が Bonse・Hart 干渉計では検出が難しかったであろうことについて同じスベクトルが得られた。

がわかる。

Fig.3(a) と (b) は，備光の楕円率と回較角から計算した‑109‑(C) 1998 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research

188

放射光第 11 巻第 2 号(1998年)

部ともに初めて同時測定された。 X 線複屈折，三重複屈折，三色性などは，本研究において初めて明らかにされ
十2.

十O.

た o Kramers‑Kronig の関係が， X 線領域において初めて定量的に確認されるとともに，本研究によって得られたデータの信頼性は， Kr・amers-Kronig の関係によって保証さ

情2.

‑4.

れていると言っていい。

本研究で得られた多くのスペクトルは結晶の電子構造に関する何らかの情報を含んでいるはずであるが，どのような情報をどうやって抽出してよいのか，残念ながら現在のところ筆者にはわからない。既に存在する物性理論との比十2.

較，あるいはスペクトルを定量的に説明する新しい理論の十 O.

構築が課題として残されている。 X 線領域に吸収端を持‑2.

った原子は数多くあり，それらを含む結晶は無数に存在す

‑
4.
‑
6.

Figure3. Theupperspectr
ain(a)and(b)areLl εR andLl ε1 calcuｭlatedfromtheellipticityandrotationofpolarization.Thelower
lBIandspectr
ain(a)and(b)areKramers‑Kronigtransfor
msofL
L
leR'Theuppe
randlow
erspectr
aar
es
hi
fte
dforc
lar
it
y.HereLlゴ εR­dε主長;母一一一一噂-噂嶋-拘仰.伊白r問思開
討1 aandi
maginarypa貯rt臼s の f relativ
edielectri
cconst旬aI剖lts of出t hec∞obal託tirections.Noprocedur
eforscalingwascrystalinthea‑andひaxis dmadebothfor(a)andfor(b).

コバルト結品の誘電率異方性の実数部と虚数部，およびそれらの Kramers-Kronig 変換のスベクトルを恭している oF
ig.3(a) と (b) は，スペクトルが重ならないように右軸と左軸の原点をずらせてあるが，いずれも比誘電率の絶対的な値でプロットしてありスケーリングの処理はいっさい施されていない。

X 線領域における結晶の誘電率異方性が実数部，最数る。結品の電子構造と X 線に対する誘電率異方性の相関が明らかになれば， X 線備光解析が結晶の電子構造を知るための重要な手段となりうる。

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