Letter
材料科学：材料科学に役立つ誘導X線放射
Nature 501, 7466 doi: 10.1038/nature12449
共鳴非弾性X線散乱やX線発光分光を利用して、振電励起、電荷励起、スピン励起、軌道励起などの、物質の機能性を左右する低エネルギー素励起のエネルギーや分散を調べることができる。共鳴非弾性X線散乱の主な欠点は、軟X線の場合で1％未満の蛍光収率を補償するために高い光子密度が必要なことであった。このため、支配的な非放射減衰による試料損傷が起こり、そうした手法が適用可能な物質と得られるスペクトル分解能が限られていた。従って、収率を向上させる手段が非常に望まれている。今回我々は、結晶シリコンについて、自由電子レーザーで容易に実現可能な光子密度で、誘導X線放出を実証している。非放射過程を犠牲にした内殻励起種の誘導放射減衰によって、試料損傷が軽減され、誘導放射の指向性ビームにおける狭帯域検出が可能になる。我々は、誘導X線放出を数桁増強して、物質における低エネルギー励起や分散を、試料損傷を抑えて高い収率で調べる優れたプローブを実現する方法を推論している。今回の結果は、凝縮相における非線形X線物理を理論から応用に導く第一歩である。
