Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Linie badawcze

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Stacja badawcza XAS

Metoda spektroskopii absorpcyjnej

Spektroskopia absorpcyjna (XAS) w zakresie miękkiego promieniowania rentgenowskiego jest często określana jako spektroskopia subtelnej struktury w pobliżu krawędzi absorpcji promieniowania rentgenowskiego (NEXAFS). Metoda ta dostarcza informacji o stanie chemicznym i lokalnej strukturze badanego materiału z selektywnością pierwiastkową. Ponadto, dzięki kontroli polaryzacji absorbowanego promieniowania, możliwe jest selektywne badanie uporządkowania magnetycznego i struktury krystalicznej materiałów z wykorzystaniem zjawisk XMCD i XMLD.

Aparatura

Stacja pomiarowa XAS jest systemem UHV złożonym z dwóch komór (głównej, dedykowanej do pomiarów spektroskopowych i dodatkowej, służącej do preparatyki próbek).

Standardowe wyposażenie komory preparacyjnej dołączonej do komory pomiarowej:

  • Śluza próżniowa do ładowania próbek;
  • Spektrometr LEED/AES;
  • Źródło par metali (Fe, Co, Au, Cr) kontrolowane wagą kwarcową;
  • Działo jonowe z szeroka wiązką (Ar);
  • Układ dozowania tlenu.

Wymagania dla próbek

Warunki pomiarowe stacji XAS

  • Pomiar absorpcji rentgenowskiej przy pomocy pomiaru prądu próbki (tzw. TEY) dający głębokość próbkowania kilka nm;
  • Pomiar absorpcji rentgenowskiej przy pomocy pomiaru częściowego uzysku elektronów (tzw. PEY) dla słabo przewodzących próbek wykorzystując powielacz elektronowy (channeltron);
  • Pomiar absorpcji rentgenowskiej przy pomocy detektora fluorescencyjnego (tzw. PFY) dla słabo przewodzących próbek wykorzystując detektor typu SDD;
  • Czas zbierania widma od kilku minut do godzin;
  • Dostępne zewnętrzne pole magnetyczne o indukcji 0-140 mT w kierunku równoległym do wiązki;
  • Środowisko pomiarowe od UHV do wysokiej próżni. Specjalne warunki pomiarowe takie jak niska próżnia (maksymalnie 10 mbar w gazie wymiennym, He) mogą być dostępne, ale rzadko i zależne jest od aktualnego statusu linii pomiarowej. Z tego powodu warunki te nie są oferowane jako standardowe środowisko pomiarowe. Potrzeba taka musi być bezpośrednio omówiona z naukowcami pracującymi na linii badawczej ze znacznym wyprzedzeniem;
  • Temperatura próbki 20-670 K dla pomiarów w warunkach wysokiej i ultrawysokiej próżni. Dla środowiska gazu wymiennego możliwa jest ograniczona możliwość grzania i chłodzenia. W komorze preparacyjnej 150 K - 2000 K.

Geometria pomiaru

Do próbki można przyłożyć pole magnetyczne o indukcji do 0,14 Tesli wzdłuż wiązki promieniowania. Próbka może być obracana wokół osi pionowej +/- 100 stopni w centrum elektromagnesu.

Uchwyt na próbki

Rysunek poniżej przedstawia płytki Omicron (flag style) używane jako uchwyty na próbki. Zaznaczony obszar określa maksymalny możliwy rozmiar próbki. Minimalny rozmiar jest ograniczony przez rozmiar plamki w miejscu pomiaru w komorze XAS, który wynosi 2,5 mm x 2,5 mm.