全反射X線表面波の解明と薄膜評価への応用

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白色X線を微少角で滑らかな物質表面に入射すると、臨界エネルギーを持つ表面近傍を伝搬(表面散乱波)の発見を基に、本研究期間(2年)で表面波の基礎研究と応用研究を実施し新しい知見、成果を得た。1.白色X線をエネルギー分析(エネルギー分散法)し、表面波ピークから極表面の電子密度が求められることが明らかになった。2.単色X線を用いる角度分散法でも臨界角で表面波が検出され、高精度で極表面の電子密度が求められることが明らかになった。3.観測される表面波は屈折波と表面散乱波(米田ピーク)との間(遷移領域)に存在していることが確認され、非対称散乱と関係することが示唆された。4.応用研究として銅蒸着膜の紫外線照射下、酸雰囲気下でのその場電子密度測定を行い、酸化雰囲気下でのシーリング効果を確認し、表面での化学反応、触媒反応過程の観測に有用であることが証明され、新しい極表面電子密度評価法としての発展が期待される。5.化合物半導体(砒化ガリウム)ウエハの吸収端を横切るX線分散表面波を測定することにより、原子散乱因子の異常分散項の直接測定の可能性が示唆され、学問上、応用上興味ある知見が得られた。