利用研究例

研究対象　ナノ構造体の量子サイズ効果

放射光を利用した核共鳴前方散乱、非弾性核共鳴散乱は基板上や母材中に存在する微細、微量なナノ材料だけの電子状態、磁性、格子振動状態を完全に分離して分析、評価できます。BL11XUでは、超単色X線発生装置、X線集光光学系、多素子型高速検出器の開発・整備を行い、核共鳴散乱測定技術の高度化を進め、量子細線・量子ドットやナノ変調多層膜に代表されるナノフェーズ材料が示す量子サイズ効果を電子・フォノン物性の観点から調べています。


測定法紹介　全反射メスバウアー分光

全反射条件下で核共鳴散乱測定を行うと、ナノ薄膜の表面から数十ナノメートル領域での深さ分析や基板上に微量に形成されたナノ構造体の局所メスバウアー分析が可能になる。下図には、幅が数十ナノメートルの量子線から得られたメスバウアー時間スペクトルを示します。形状、サイズ、温度依存性を系統的に変化させてスペクトルを測定することにより、量子サイズ効果が量子線の電子状態やスピン分極に与える影響を調べることができます。


主な測定装置

  • 超単色X線発生装置…核共鳴前方散乱、核共鳴非弾性散乱
  • X線集光ミラー…全反射メスバウアー分光
  • クライオスタット…低温測定