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

  • Kompatybilne z UHV;
  • Próbki (proszkowe lub lite) dopasowane do standardowych nośników flag-style (płytki Omicron);
  • Nie powinny się ładować w czasie oświetlania promieniowaniem X.

Warunki pomiarowe stacji XAS

  • Pomiar absorpcji rentgenowskiej przy pomocy pomiaru prądu próbki (tzw. TEY) dający głębokość próbkowania kilka nm;
  • Czas zbierania widma od kilku minut do godzin;
  • Dostępne zewnętrzne pole magnetyczne o indukcji 0-0,2 T 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 K - 450 K dla pomiarów w warunkach wysokiej i ultra wysokiej 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 0,2 Tesli wzdłuż wiązki promieniowania. Próbka może być obracana wokół osi pionowej +40/-20 stopni w centrum elektromagnesu. Nabiegunniki są wysuwalne umożliwiając obrót w zakresie ± 90 stopni.

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 mm x 2 mm.