X-ray_absorption_fine_structure
X線吸収微細構造（XAFS）は、X線吸収分光法（XAS）で観察される特定の構造です。XAFSを分析することにより、ローカル構造と占有されていないローカル電子状態に関する情報を取得できます。
XASデータの3つの領域
コンテンツ
1 原子スペクトル
2 分子と凝縮物質のスペクトル
2.1 エッジ領域 2.2 X線吸収端構造 2.3 中間領域 2.4 拡張X線吸収微細構造
3 X線吸収分光法の応用
4 も参照してください
5 参考文献
6 外部リンク
原子スペクトル
吸収原子のコアレベルの原子X線吸収スペクトル（XAS）は、イオン化ポテンシャル（IP）より下の「境界最終状態」または「リュードベリ状態」と呼ばれるスペクトルの離散部分の状態に分離されます。真空中の光電子の励起によるイオン化ポテンシャルを超えるスペクトルの連続体「部分」の状態。IPの上では、吸収断面積はX線エネルギーで徐々に減衰します。30年代の初期の実験的および理論的研究に続いて、国立標準局でシンクロトロン放射を使用した60年代に、広い非対称吸収ピークが原因であることが確立されました。最終状態が多くの体の準束縛状態（すなわち、二重に励起された原子）である原子イオン化ポテンシャルを超えるファノ共鳴は、連続体とともに縮退します。
分子と凝縮物質のスペクトル
凝縮物質のXASスペクトルは通常、次の3つのエネルギー領域に分けられます。
エッジ領域
エッジ領域は通常、吸収エッジの周囲に数eVの範囲で広がります。良金属のエッジ領域i）のスペクトル特性は、フェルミ準位より上の最終的な非局在化状態への励起です。ii）絶縁体には、イオン化ポテンシャルより下のコア励起子がiii）分子内は、初期状態の化学ポテンシャルを超える最初の占有されていない分子レベルへの電子遷移であり、コアホールとのクーロン相互作用によってコア吸収スペクトルの離散部分にシフトします。多くの物体の最終状態間の多電子励起と配置間相互作用が、強く相関する金属と絶縁体のエッジ領域を支配します。長年、エッジ領域は「コッセル構造」と呼ばれていましたが、コッセル構造が占有されていない分子の最終状態のみを参照するため、現在は「吸収エッジ領域」として知られています。これは、分子と強く無秩序なシステム。
X線吸収端構造
XANESエネルギー領域は、エッジ領域とEXAFS領域の間に、コアレベルのX線吸収しきい値付近の50〜100eVのエネルギー範囲にわたって広がっています。1980年以前は、XANES領域は、異なる最終状態に誤って割り当てられていました。a）占有されていない総状態密度、b）占有されていない分子軌道（コッセル構造）、c）占有されていない原子軌道、またはd）低エネルギーEXAFS振動。70年代に、フラスカティおよびスタンフォードシンクロトロン源でシンクロトロン放射を使用して、このエネルギー領域の特徴が可変サイズのナノクラスター内の光電子の多重散乱共鳴によるものであることが実験的に示されました。アントニオビアンコニは1980年に頭字語XANESを発明し、軟X線範囲および硬X線範囲での光電子の多重散乱共鳴によって支配されるスペクトル領域を示しました。 XANESエネルギー範囲では、最終状態の光電子の運動エネルギーは数eVから50-100eVの間です。このレジームでは、光電子は分子および凝縮物質内の隣接する原子による強い散乱振幅を持ち、その波長は原子間距離よりも大きく、その平均自由行程は1ナノメートルよりも小さい可能性があり、最終的に励起状態の寿命は次のオーダーになります。フェムト秒。XANESスペクトルの特徴は、70年代初頭に提案された完全な多重散乱理論によって記述されます。したがって、XANES解釈の重要なステップは、隣接する原子の原子クラスターのサイズを決定することです。ここで、最終状態は制限され、さまざまなシステムで0.2nmから2nmの範囲になります。このエネルギー領域は、後に（1982年に）XANESの同義語である近吸収端X線吸収微細構造（NEXAFS）とも呼ばれています。20年以上の間、XANES解釈は議論の対象でしたが、最近、最終状態が「多重散乱共鳴」であり、多くの身体の最終状態が重要な役割を果たすという合意が
中間領域
XANES領域とEXAFS領域の間には、低n体分布関数が重要な役割を果たす中間領域が
拡張X線吸収微細構造
エッジを越えて数百電子ボルトにわたって伸びる振動構造は、この構造を高エネルギー範囲（つまり、100 eVを超える運動エネルギー範囲）に割り当てた科学者ラルフ・クロニグにちなんで「クロニグ構造」と呼ばれました。弱い散乱領域の光電子）から、分子内の隣接する原子および凝縮物質による励起された光電子の単一散乱まで。 この体制は、1971年にSayers、Stern、LytleによってEXAFSと呼ばれました。 そしてそれは強力なシンクロトロン放射源の使用後にのみ発達した。
X線吸収分光法の応用
X線吸収端分光法は、コアレベルから非占有軌道またはバンドへの遷移に対応し、主に電子的な非占有状態を反映します。EXAFSは、周囲の原子によって散乱された光電子の単一散乱プロセスにおける干渉から生じ、局所構造に関する情報を提供します。局所構造の形状に関する情報は、XANESスペクトルの多重散乱ピークの分析によって提供されます。XAFSの頭字語は、XANESスペクトルとEXAFSスペクトルの合計を示すために後で導入されました。
も参照してくださいSEXAFS EXAFS
XANES
参考文献
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外部リンク
M.ニュービル、XAFSの基礎
S.ベア、XANES測定と解釈
B. Ravel、多重散乱の実用的な紹介