X線パラメトリック変換と結合電荷密度の関係解明

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本研究では、X線からX線と極端紫外光に分かれる(X→X+EUV)パラメトリック変換により結晶中の結合電荷密度を調べられるか否かを明らかにすることを目標とした。最終年度である平成20年度は以下の成果が得られた。1.装置の更なる改良を行い、試料位置で容易に集光を行えるようにした。また、試料を入れる真空チェンバーを完成させ、空気散乱を低減した低ノイズ測定が可能となった。2.様々な条件下でX線パラメトリック変換を高精度で測定することによって、パラメトリック変換がCompton散乱とFano干渉を起こしていることを明らかにした。同時に理論的考察を行い、この現象の定式化に成功した。また、X線パラメトリック変換が逆格子ベクトルQによる非線形回折によって実現されることの定式化も行った。これらを合わせて測定結果から2次の非線形感受率のQ番目のFourier成分の絶対値を見積もることに成功した。一方で、Fano効果を検討した結果、本研究でこれまで行ってきた測定配置では偏光因子で損をしていたことが明らかになった。この点は今後の測定精度向上の重要な指針となる。3.アイドラー光が100eVの場合について、最終的にQ=(1,1,1),(2,2,0),(2,2,2),(3,1,1),(4,0,0)に対して測定を行うことが出来た。こうして得られた様々なQに関する非線形感受率をFourier合成することで、非線形感受率の実空間像を再構築する予備的な試みに成功した。しかし、求まった実空間像は結合電荷とは異なる分布を示した。一方でアイドラー光のエネルギー依存性がQによって異なることも判明した。従って、X線パラメトリック変換と結合電荷との関係を議論するためには、広いエネルギー範囲で測定を行う必要があると考えられる。