最終更新 2026-10-19

XANESとは(X線吸収端近傍構造)

X-ray Absorption Near Edge Structure

XANES(X線吸収端近傍構造)とは、X線の吸収を測ったときに元素ごとの吸収端の付近に現れる細かな形のことです。酸化されると吸収端が高エネルギー側にずれ、形から周りの原子の配置も分かります。主に放射光施設で測定され、半導体ではhigh-k膜の元素や界面の酸化状態、配線材料の化学状態の解析に使われます。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

XANES(ゼーンズ、X-ray Absorption Near Edge Structure:X線吸収端近傍構造)とは、物質にX線を当てて吸収の強さを測ったとき、元素ごとに決まったエネルギー(吸収端)の付近に現れる細かな形のことです。この形を調べることで、特定の元素の化学状態(酸化数)や、周りの原子の配置を知ることができます。

X線のエネルギーを少しずつ変えながら吸収を測ると、ある元素の内側の電子をはじき出せるエネルギーで吸収が急に増えます(吸収端)。その直前から数十eV先までの形がXANESで、元素が酸化されると吸収端が高いエネルギー側にずれ、周りの原子の並び方で山や谷の形が変わります。吸収端からさらに先の振動の部分はEXAFS(広域X線吸収微細構造)と呼ばれ、原子の間の距離などを調べるのに使います。両方を合わせてXAFSと呼びます。

XANESの測定には、エネルギーを細かく変えられる強いX線が必要なため、主にSPring-8などの放射光施設で行われます。結晶でないアモルファスの膜や、微量の元素でも測れるのが特徴で、半導体では、high-k膜の中のハフニウムや添加元素の状態、界面の酸化の状態、配線材料の化学状態などの解析に使われています。蛍光X線を検出する方法や、浅い角度でX線を当てる方法を使うと、薄膜や表面に近い部分の情報を選んで得られます。

図解

X線吸収スペクトルの吸収端・XANES・EXAFSから分かること
アモルファスの膜や微量の元素でも測れるのが特徴。

よくある質問(FAQ)

XANESとEXAFSの違いは何ですか?
どちらもX線吸収スペクトルの一部で、XANESは吸収端の直前から数十eV先までの形、EXAFSはそこからさらに数百eV先まで続く細かな振動の部分です。XANESは主に元素の化学状態(酸化数)や対称性、EXAFSは周りの原子までの距離や数を調べるのに使います。両方を合わせてXAFSと呼びます。
XPSの化学シフトとの違いは何ですか?
XPSは、X線で飛び出した電子のエネルギーを測り、表面から数nmの化学状態を調べます。XANESは、X線の吸収そのものを測るため、測り方によってはより深い部分や、膜の中に埋もれた界面の状態も調べられます。また、真空中でなくても測れる場合があります。

設備の製造メーカー

関連する装置カテゴリ

同じトピックの用語

検査・計測 のトピックで関連する用語です。

同じトピックの企業

KLA米国日立ハイテク日本Hermes Microvision(HMI)米国ライカマイクロシステムズドイツマルバーン・パナリティカル(Malvern Panalytical)オランダパークシステムズ(Park Systems)韓国

比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 東レリサーチセンター「X線吸収微細構造解析(X-ray Absorption Fine Structure:XAFS)」(2026/10/10 確認)