리서치 하이라이트

보우만 분광광도계를 통해서 밝혀진 4극자 전이

Nature 454, 7201

보우만 효과(Borrmann effect)는 X-선 회절 물리학에 있어서 가장 주목할만한 현상으로, 두껍고 불투명한 결정이 X-선에 갑자기 보이지 않게 되는 현상을 의미한다. 정확하게 판단된 각도 및 파장에서, X-선은 흡수되지 않고 결정을 통과하게 되며, 원자 평면과는 상호작용을 피하게 된다. 이러한 현상은 원자에 의해서 생성된 전자 쌍극자(electronic diplole)과의 상호작용이 대규모로 감소하기 때문이다. 최근 Pettifer 등은 원자에서의 전자 쌍극자 전이가 보우만 효과에서는 감소하며, 대부분의 외부 전자 4극자의 전이는 강화된다는 것을 보여주었다. 이러한 효과를 이용하는 것은 새로운 종류의 X-선 흡수 분광광도계(X-ray absorption spectroscopy)로써, 이 장비는 다른 방법으로는 측정하기 어려운 전자 상태를 측정할 수 있게 된다. 이번 주에 발표된 첫번째 연구에서는 가돌리늄 갈륨 가넷(Gadolinium gallium garnet)으로부터의 X-선 흡수 스펙트럼에 대한 분석을 통해서 지금까지 알지 못했던 흡수 현상과 관련된 4극자 특성을 명확히 관찰할 수 있었다.