研究会の名称

表面界面・薄膜ナノ構造研究会

研究分野

物質基礎・物質応用・計測

関連するビームライン

BL13XU, BL09XU, BL11XU, BL15XU

研究会の活動目標・目的

本研究会では、固体表面界面や、そこに生成する低次元物質の構造や物性を研究対象としている。具体的には、よく規定された金属、半導体結晶および、酸化物結晶、有機結晶、触媒の表面層やその上に成長した薄膜、ナノスケール・デバイス材料などがこれにあたる。このような研究対象に対して、X線の回折・散乱現象を利用してその構造を原子レベルの分解能で評価・解析するSPring-8利用者からなる研究会である。主たる測定手法は、微小角入射X線回折法と結晶裁断ロッド(CTR)散乱法からなる、いわゆる表面X線回折法、および反射率法、マイクロビーム回折法、X線定在波法である。
従来の構造解析手法の高度化や、得られる構造情報の質的革新をもたらす新しい計測法の実現に取り組むとともに、新しい表面現象の発見や表面界面機能の解明を通じて我が国の表面界面構造物性分野の発展に貢献する。たとえば、表面構造物性分野では、ラシュバ効果表面、トポロジカル絶縁体表面、表面低次元系（表面一次元鎖）といった話題物質において、電子状態は分光手法で良く調べられているが、その確かな幾何構造が分からないため、理論計算による現象解明が十分でない例が多くみられる。したがって、結晶学的直接法といったモデルフリーな構造解析手法を放射光表面回折で実用化できれば、利用分野は大きく拡大するはずであり、研究会から我が国におけるその端緒を開く。
当該分野で期待される先端的研究、たとえば、表面磁性や表面フォノン、表面反応ダイナミクスなどのX線回折・散乱による観察について、研究交流を通じた議論をもとに研究環境を順次整え、先駆的成果を挙げていくことを目指す。これらの研究を推進すべく、表面回折分野に最適な放射光光学系や実験装置を検討・提言すると共に、関連ビームラインにて実現したい。研究会としては、現SPring-8からSPring-8次期計画までをつなぐ中期的な視点に立って、当該研究分野を発展・推進させていくことが重要であると認識している。近い将来に実現することが期待される次世代光源SPring-8-�Uでは、コヒーレント光やナノ集光ビームおよび、バンチスライス法によるフェムト・ピコ秒ビーム等多彩なビームが高輝度で利用できる。これらの諸ビーム性能について理解を深め、これら性能を今後どのように表面回折分野で利用していくか議論し、意見をまとめる。
これまで、研究会開催による研究成果に対する議論や情報交換に加え、ワイドバンド分光器の導入（BL13XU）による利用ビームの高フラックス化を実現した。さらに、SPring-8次期計画光源における表面回折・散乱実験のために必要な硬X線ビームラインの性能について、今後のたたき台となる試案作成などの活動を行った。

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