Ｘ線光電子分光法

エックスセンコウデンシブンコウホウ

著・編：高桑　雄二

測定原理から光電子イメージング、光電子回折、光電子ホログラフィー、スピン・角度分解測定、準大気圧測定、超高速時間分解測定などの最先端の手法まで存分に解説。無機・有機問わず応用例も豊富で、付録も充実。

本書はX線光電子分光法（XPS）を使うすべての方にとってバイブル的な1冊です．
第1章では固体表面・界面分析の必要性と課題について述べます．表面に入射するプローブと表面から脱出する検出粒子の組み合わせ，さらにはエネルギー範囲などを含めると数百種類の表面・界面分析手法があります．その長所・短所を理解して適切な分析手法を選択することが重要です。1.4節ではXPSが生み出された歴史的背景と，1960～70年代の黎明期における世界と日本での開発の経緯について述べます．X線管，電子エネルギー分析器，検出器すらも自作し，制御・計測・データ処理のためのコンピュータもなしに挑んだ開発から学ぶことは多いように思います．
第2章では，どのような情報が光電子スペクトルから得られるかを原理に基づいて詳しく述べ，測定の際に考慮すべき問題についても説明します．
第3章ではXPSの実際として，最初に実験装置について概要を説明し，続いて化学組成／化学結合状態の深さ分析，非破壊で埋もれた界面を評価する硬X線光電子分光法，原子配列を決定する光電子回折・ホログラフィー法，表面電子状態を解明するスピン・角度分解光電子分光法について述べます．
第4章では不均一系の顕微観察ができる光電子顕微鏡と三次元ナノXPSについて述べます．
第5章ではXPSの応用として，12種類の材料・現象に分けて測定と解析の実例を紹介します．
第6章では今後の展開が期待される準大気圧光電子分光法と超高速時間分解光電子分光法について述べます．

XPSは現在でも発展途上にあり，ハードウェアの高度化に加え，機械学習などのソフトウェアを組み合わせることで新たな展開が広がろうとしています．本書をこれまでに到達した道標としてだけでなく，今後の展開の指針を得るための座右の書として活用していただければ幸いです．

［目次］
第1章　固体表面・界面分析の必要性と課題
第2章　X線光電子分光法の基礎
第3章　X線光電子分光法の実際
第4章　X線光電子分光イメージング
第5章　X線光電子分光法の応用
第6章　X線光電子分光法の新たな展開
付録A　光イオン化断面積，平均自由行程，内殻準位の結合エネルギー，仕事関数
付録B　光電子スペクトルの解析方法

Ⓒ高桑雄二

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関連シリーズ

第1章　固体表面・界面分析の必要性と課題
1.1　表面および界面とは
1.2　固体表面・界面の多様性と機能
1.3　固体表面・界面分析手法と情報
1.4　X線光電子分光法による固体表面・界面分析
第2章　X線光電子分光法の基礎
2.1　X線光電子分光法の原理
2.2　X線光電子分光法で得られる情報
2.3　X線光電子分光法の分類と特徴
2.4　X線光電子分光測定における問題
第3章　X線光電子分光法の実際
3.1　X線光電子分光法の装置
3.2　化学組成/結合状態の深さ方向分析
3.3　硬X線光電子分光法
3.4　光電子回折・光電子ホログラフィー法
3.5　スピン・角度分解光電子分光法
第4章　X線光電子分光イメージング
4.1　光電子顕微鏡
4.2　三次元ナノX線光電子分光法
第5章　X線光電子分光法の応用
5.1　高分子薄膜材料への応用
5.2　磁性薄膜材料への応用
5.3　酸化物薄膜材料への応用
5.4　炭素材料への応用
5.5　半導体デバイス，太陽電池などの多層膜デバイス材料への応用
5.6　触媒材料への応用
5.7　超伝導材料への応用
5.8　原子層材料への応用
5.9　希土類・アクチノイド化合物への応用
5.10　放射光時分割X線光電子分光法と超音速酸素分子ビームを組み合わせた表面反応のダイナミクス研究への応用
5.11　電気化学セルと組み合わせた固液界面反応の「その場」観察
5.12　電子デバイスのオペランド測定
第6章　X線光電子分光法の新たな展開
6.1　準大気圧光電子分光法
6.2　超高速時間分解光電子分光法
付録A　光イオン化断面積，平均自由行程，内殻準位の結合エネルギー，仕事関数
付録B　光電子スペクトルの解析方法