Multischichtreflexion

Röntgenreflexion an Nanometer-Multischichten#

Bei der Reflexion von Röntgenstrahlen an periodischen Multischichten wird die Eigenschaft der konstruktiven Interferenz von elektromagnetischen Wellen ausgenutzt. Trifft ein Röntgenstrahl auf eine Multischicht, wird an jeder Grenzfläche entsprechend der Reflexionskoeffizienten ein gewisser Teil der Strahlung reflektiert. Der überwiegende Teil jedoch dringt in tiefere Multischichtbereiche ein.

Dennoch tritt im Falle konstruktiver Interferenz aller in den unterschiedlichen Tiefen der Multischicht reflektierten Teilstrahlen ein signifikanter Anteil der Röntgenstrahlung wieder aus der Multischicht aus. Die Bedingung für konstruktive Interferenz wird durch die verallgemeinerte BRAGG-Gleichung beschrieben. Die Gleichung kann in Analogie zur Reflexion von Röntgenstrahlen an den Netzebenen in Kristallen abgeleitet werden. Zusätzlich muss jedoch berücksichtigt werden, dass beim Übergang an den Grenzflächen in Multischichten eine geringfügige Änderung der Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle erfolgt (Dispersionskorrektur, Brechungsindex n = 1 - δ + iβ). Korrekturen aufgrund der Absorption - beschrieben durch den komplexen Anteil β der Brechungsindizes - bleiben unberücksichtigt, da β << δ angenommen wird.