元素戦略プロジェクト＜研究拠点形成型＞電子材料領域  

東工大元素戦略拠点  (TIES)

VUVアンジュレータ（30 ~ 300 eV） SXアンジュレータ

（250 ~ 2,000 eV）(ウィグラーモード ~ 4,000 eV)

回折格子分光器（30 ~ 2,000 eV）

二結晶分光器（2,000 ~ 4,000 eV）

BL-2A・ VUV + 回折格子モード　30 ~ 300 eV・ SX + 回折格子モード　250 ~ 2,000 eV

BL-2B・ VUV + 回折格子モード　30 ~ 300 eV・ SX + 回折格子モード　250 ~ 2,000 eV・ SX(ウィグラー) + 二結晶モード　2,000 ~ 4,000 eV

角度分解光電子分光装置（in situ LaserMBE）

光電子分光装置(日立) フリーポート

元素戦略のための広エネルギー帯域軟X線ビームラインKEK-PF BL-2の建設

堀場弘司、組頭広志、雨宮健太、柳下明、北島義典、豊島章雄、田中宏和、菊地貴司、森丈晴、斉藤裕樹、濁川和幸、永谷康子、小菅隆　（KEK、解析評価グループ）

Inte

nsity

(arb

. uni

ts)

403.0402.5402.0401.5401.0400.5400.0Photon Energy (eV)

N2

Slit 25 µm ΓL = 117 meVΓG = 31 meV E/ΔΕ ∼ 13,000

16.0 19.0 20.0 26.0 30.0

32.5 34.0

35.0

36.5

39.5 m0

M1: Toroidal89˚

M3B: Plane89˚

M4A: Toroidal88.5˚

M4B1, M4B2: Toroidal89˚

VUV-ID-2.61 m

SX-ID1.22 m

HorizontalSlit

Top ViewA-branch

B-branch

M3A: Plane88.5˚

Exit Slit

M2Plane

VLSPGα + β = 162˚ - 177˚

Side ViewA-branch

B-branch

A

BH BFDXM

KEK-PFの長直線部に 真空紫外用（30-300eV）と軟X線用（250-2,000eV） 2台のアンジュレータをタンデム配置し、 30-2,000eVの全領域に渡って 高エネルギー分解能かつ高フラックスの両立を達成する。

入射スリットレス可変偏角Monk-Gillieson型の不等間隔平面回折格子分光器

Inte

nsity

(arb

. uni

ts)

252250248246244Photon Energy (eV)

Ar Slit 50 µm

6000

5000

4000

3000

2000

248.6248.4248.2248.0247.8

Ar Slit 25 µm

希ガス吸収スペクトルによる分解能評価（軟X線アンジュレータ）

Inte

nsity

(arb

. uni

ts)

244.8244.4244.0Photon Energy (eV)

Ar Slit 25 µm ΓL = 113 meVΓG = 24 meV E/ΔΕ ∼ 10,000

Inte

nsity

(arb

. uni

ts)

870869868867866865Photon Energy (eV)

Ne Slit 25 µm ΓL = 303 meVΓG = 42 meV E/ΔΕ ∼ 20,000(評価不能？)

ΓL  =  113  meV  ΓG  =  24.8  meV

ΓL  =  117  meV  ΓG  =  40.9  meV

ΓL  =  303  meV  ΓG  =  117  meV

旧BL-‐2C参照：　M.  Watanabe  et  al.,  Proc.  SPIE  3150  (1997)  58.

旧BL-2C

旧BL-2C

旧BL-2C

~ 4,000 eV)

Bブランチには2結晶分光器を設置し、 軟X線アンジュレータの高次光モード との組み合わせにより4,000eVまでの 単色光を供給することが可能

新BL-‐2ビームラインのエネルギー領域

K.  Yoshimatsu  et  al.,  Science  333,  319  (2011),  Phys.  Rev.  B  88,  115308  (2013).

VUV-‐ARPES SX-‐PES

VUV  +  SX相互利用による酸化物表面・界面研究

ヘテロ接合界面におけるバンド不連続によるポテンシャルシフトや、  電荷移動に伴う価数変調を、内殻光電子分光や軟X線吸収分光により観察する。  

ヘテロ接合界面に誘起される  特異なバンド構造を角度分解  光電子分光により明らかにする。

研究展開

K-‐edge

L-‐edge

C N O F NaMgAl

Ti Cu

C N O F NaMgAl

Ti Cu

SiPSCl KCaLi Be B

Y Ag

K-‐edge

L-‐edge (3d  metals)

(3d  metals) (4d  metals)

VUV  Undulator  +  Gra=ngSX  Undulator  +  Gra=ng

SX  Undulator  +  Gra=ng

SX  Undulator  (Wiggler)  

+  Double-‐Crystal

Final  Performance  of  New  BL-‐2

Present  Status  250  eV 1,500  eV

30  eV

4,000  eV

300  eV

2,000  eV250  eV

Si

・遷移金属L端と、Li以降全ての軽元素のK端をカバーし、全元素のXAFS測定が可能  ・PF、SPring-‐8の他硬X線XAFSビームラインと連続的に接続  

・C  ~  AlのK吸収端と、3d遷移金属L端をカバーする  

2014年春  

設置予定

立ち上げ・調整中