Multiscale 3D Magnetic Imaging with reflection-mode soft x-ray absorption spectroscopy

采用反射模式软 X 射线吸收光谱的多尺度 3D 磁成像

• 批准号: 22K04920
• 负责人: 鈴木 真粧子
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04920/
• 关键词: 磁気イメージング; XMCD; 反射率; 軟X線; X線反射率; X線磁気円二色性

本研究の目的は，微小領域におけるスピンの空間分布および化学結合状態の空間分布を，試料を加工することなくその場観察するため，反射型軟X線吸収分光(XAS) 法を用いた新しいマルチスケール三次元磁気イメージング法を開発することである。2022年度は「反射型XAS磁気イメージングとスペクトル解析法の開発」を実施した。テスト試料としてCoマイクロ細線を作製した。ピンホールで2μmに絞った軟X線ビームを試料表面に照射し，反射像を軟X線カメラに投影しイメージ画像を得た。同時にCoL吸収端付近で軟X線エネルギーを掃引し，反射型XASスペクトルを得た。さらに円偏光軟X線を用い，反射型XASXASの左右円偏光応答の差分を得ることで，Coマイクロ細線の反射型X線磁気円二色性(XMCD)スペクトルと二次元磁気マッピングを得ることができた。一方で反射型XAS/XMCDスペクトルをシミュレーションするためには，吸収端での異常散乱を考慮して光学定数を導出する必要がある。そこでKramers-Kronigの関係式から光学定数を導出し，導出した光学定数から多重反射を計算することで，最適な深さ分布モデルを得る一連のシミュレーションプログラムを新たに作製した。

The purpose of this study is to develop a new three-dimensional magnetic resonance spectroscopy (3D MR) method for the spatial distribution of particles and chemical binding states in micro-domains and for field observation of sample processing. In 2022, the "Development of Reflective XAS Magnetic Analysis Method" will be implemented. The material is fine. 2μm soft X-ray projection on the surface of the sample At the same time, CoL absorption end close to the soft X-ray production line scanning, reflective X-ray detection line. For polarized soft X-ray applications, the difference between the left and right polarized light responses of reflective XASXAS can be obtained. For reflective X-ray magnetic dichroism (XMCD) of thin lines, the difference between the two polarized light responses can be obtained. A reflection type XAS/XMCD is required to consider the abnormal scattering at the absorption end. The Kramers-Kronig relation is derived from the optical constant and the multiple reflection is calculated. The optimal distribution is obtained from the multiple reflection.