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X-ray emission spectroscopy in the study of dilute materials : present status and proposal for new instrumentation

Mercredi 6 novembre 2013 10:00 - Duree : 1 heure
Lieu : Room 03-1-14, Experimental Hall, ESRF - 6 Rue Jules Horowitz - Grenoble

Orateur : Mauro ROVEZZI (ESRF Grenoble, France)

X-ray emission spectroscopy (XES, RIXS and HERFD-XAS) is a photon-in/photon-out technique that is experiencing a growing interest by the users of synchrotron radiation facilities. Employing a spectrometer with high luminosity and energy resolution, it is possible to follow local electronic/structural changes with an increased sensitivity and overcome the drawbacks of standard fluorescence-detected x-ray absorption spectroscopy (XAS). This permits a wide range of applications, from materials science to environmental bio-/geo-chemistry and catalysis. An example of application of the technique is presented on relevant materials for opto- and spin-electronics, the dilute magnetic semiconductors. These materials consist in 3d transition metals (few at. %) embedded in a heavy matrix (semiconductor thin film or nano-structure). In the case of GaN co-doped with Mn and Mg, Kβ XES has permitted to quantitatively follow the evolution of the Mn local spin angular moment as a function of the doping [1]. In Mn-doped ZnO nano-wires, this spin sensitivity has then been used to collect spin-selective XAS [2]. Although available spectrometers have good performances, for ultra-dilute materials and for systems suffering radiation damage, it is necessary to increase the detection efficiency in order to perform the experiment. A conceptual design is presented for high luminosity x-ray emission detection in the tender x-ray range (2-5 keV). The advantages and limitations of different geometries, combined with the production of crystal analyzers are discussed. [1] T. Devillers, M. Rovezzi et al., Scientific reports 2, 722 (2012) [2] A. Guda, N. Smolentsev, M. Rovezzi et al., J. Anal. At. Spectrom. 28, 1629 (2013)

Contact : claudine.romero@esrf.fr

Discipline évènement : (Physique)
Entité organisatrice : (ESRF)
Nature évènement : (Séminaire)
Evènement répétitif : (Séminaire ESRF)
Site de l'évènement : Polygone scientifique

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