X-ray_absorption_spectroscopy
「X線吸収分光法」
X線吸収分光法（XAS）は、物質の局所的な幾何学的および/または電子的構造を決定するために広く使用されている手法です。実験は通常、強力で調整可能なX線ビームを提供する放射光施設で行われます。サンプルは、気相、溶液、または固体の場合が
図1：XASエッジに寄与する遷移
図2：KエッジのXASデータの3つの領域
コンテンツ
1 バックグラウンド
2 アプリケーション
3 も参照してください
4 参考文献
5 外部リンク
バックグラウンド
XASデータは、結晶モノクロメータを使用して、コア電子を励起できる範囲（0.1〜100 keV）に光子エネルギーを調整することによって取得されます。エッジは、部分的に、コア電子が励起される名前が付けられています。主量子数n = 1、2、および3は、それぞれKエッジ、Lエッジ、およびMエッジに対応します。たとえば、1s電子の励起はKエッジで発生し、2sまたは2p電子の励起はLエッジで発生します（図1）。
XASデータによって生成されたスペクトルには、3つの主要な領域があり、これらは個別の分光技術と見なされます（図2）。
吸収閾値は最低非占有状態に遷移することにより決定しました。
金属のフェルミ準位の状態は、弧状の接線形状の「立ち上がりエッジ」を与えます。
ローレンツ線形状の絶縁体の束縛コア励起子（それらは、最低の空いているレベルへの遷移よりも低いエネルギーで、エッジ前の領域で発生します）。
1980年以降1983年に導入されたX線吸収端近傍構造（XANES）は、NEXAFS（近吸収端X線吸収端構造）とも呼ばれ、準束縛状態（多重散乱共鳴）へのコア遷移によって支配されます。化学ポテンシャルより10〜150 eV高い運動エネルギーを持つ光電子は、ファノ線形状の連続体で縮退する短い寿命の最終状態に起因するため、分子スペクトルでは「形状共鳴」と呼ばれます。この範囲では、強相関システムにおける多電子励起と多体最終状態が関係しています。
光電子の高い運動エネルギー範囲では、隣接する原子との散乱断面積は弱く、吸収スペクトルはEXAFS（Extended X-ray Absorption Fine Structure）によって支配され、隣接する原子の放出された光電子の散乱は単一散乱イベントで近似されます。1985年に、多重散乱理論を使用してXANESとEXAFSの両方を解釈できることが示されました。したがって、両方の領域に焦点を当てた実験的分析は、現在XAFSと呼ばれています。
XASは、明確に定義された対称性を持つコア初期状態からの吸収分光法の一種です。したがって、量子力学的選択規則は、通常、複数の成分の混合である連続体の最終状態の対称性を選択します。最も強力な機能は、空の最終状態への電気双極子許容遷移（つまり、Δℓ =±1）によるものです。たとえば、Kエッジの最も強い特徴は、1spのような最終状態からのコア遷移によるものですが、L 3エッジの最も強い特徴は、2pdのような最終状態によるものです。
XAS方法論は、互いに補完的な結果をもたらすことができる4つの実験カテゴリに大きく分けることができます：金属Kエッジ、金属Lエッジ、配位子Kエッジ、およびEXAFS。
X線吸収コントラストを超えて不均一なサンプルをマッピングする最も明白な手段は、電子顕微鏡のEDX法と同様に、蛍光X線による元素分析によるものです。
アプリケーション
XASを含むさまざまな科学分野で使用される技術である分子と物性物理学、 材料科学と工学、化学、地球科学、および生物学。特に、X線回折と比較して、局所構造に対するその独特の感度は、研究のために利用されてきました。
アモルファス固体および液体システム
固溶体
電子機器用のドーピングおよびイオン注入材料
結晶格子の局所的な歪み
有機金属化合物
金属タンパク質
金属クラスター
触媒作用
振動ダイナミクス
イオンでのソリューション
元素のスペシエーション
液体の水と水溶液
骨折の検出に使用
任意のタンク内の任意の液体の濃度を決定するために使用されます
も参照してください
X線吸収端構造（XANES）
X線発光分光法
参考文献
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外部リンク
張M（2020年8月15日）。「XANES-理論」。LibreTextsプロジェクト。
ニュービルM（2008年7月25日）。「XAFSの基礎」 （PDF）。イリノイ州シカゴ：シカゴ大学。