X線吸収微細構造;XAFS(X-ray Absorption Fine Structure)はX線吸収分光の一種で、試料のX線吸収スペクトル(XAFSスペクトル)を測定・解析する事で、価数や局所構造を元素選択的に評価できる分析手法です。
測定原理
XAFSスペクトルを得るには、試料に照射するX線のエネルギーを、測定元素の吸収端前後で連続的にスキャンしながらX線吸収量(μt)を測定します。そのため、測定には高輝度な連続X線が使用可能な放射光を用います(Photon Factory、あいちSRセンター、SPring-8等)。
※吸収端:元素(電子の軌道)に固有のエネルギー。吸収スペクトルの立ち上がり部分に相当。
XAFSスペクトル解析
XAFSスペクトルのうち、吸収端近傍の領域(XANES)を解析する事で、電子状態(価数や化学結合)の解析ができます。また、高エネルギー側の領域(EXAFS)を解析する事で、局所構造(原子間距離、配位数)に関する情報が得られます。
XAFSスペクトル解析で分かる事
表:XAFSの測定手法と特徴
測定手法 | 用途 | 試料形態 | 検出深さ |
---|---|---|---|
透過法 | 平均情報取得 | 粉末、箔、液体、気体 | 試料全体 |
蛍光法 | 微量元素、薄膜分析 | バルク、薄膜、液体 | μmオーダー※ |
電子収量法 | 表面状態の分析 | バルク、薄膜(要導電性) | nmオーダー※ |
※入射X線のエネルギーに依存し変化します。