図3-5　 （上）重イオンラザフォード後方散乱法による多層膜の深さに敏感な構造解析 Nb/Cu多層膜から反跳される重イオン（例えば16Oイオン）のエネルギーが標的核の質量（NbとCu) に応じて変わるため、この図のようなスペクトルが得られます。Cu層はさらに63Cuと65Cuからのピークが重なっています。この測定から、Nb/Cuの界面は相互拡散のない平滑なものであることがわかります。 （下）共鳴核反応法による多層膜に溶解させた水素の存在状態の解析 入射15Nイオンのエネルギーを逐次増加させ、Er=6.385MeVの共鳴核反応1H(15N,αγ)12Cを誘起させ、発生γ線(4.43MeV)の収量を測定することにより、水素原子の深さ方向の分布を非破壊的に行います。この結果、水素原子はNb層にのみ局在することが明らかになりました。

分子ビーム蒸着法により形成されるニオブ／銅多層膜は、ニオブ（Nb) と銅(Cu)が互いに固溶しないため界面平滑性が保たれ、高効率Ｘ線反射材料等の新しい材料をつくりだすことができます。これらの多層膜の歪を緩和するためには、水素の導入が有効であり、その存在状態を知る必要があります。 　私達は、蒸着条件（基板温度、基板方位）を調整することにより、相互拡散の無い、界面が平滑な多層膜をつくることに成功しました。 　更にこの多層膜中で、一般に非常に困難とされている水素の深さ方向分布の分析を、イオンビームを用いた共鳴核反応法によって分析し、水素はNb層に局在することを明らかにしました。

参考文献 S. Yamamoto et al., Analysis of Hydrogen in Nb/Cu Multilayers Using Ion Beams, J. Alloy and Compounds, 231, 310 (1995) .

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