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。