線性二向性(Linear dichroism)簡稱LD，意思是線偏振入射光的電場垂 直或平行試片與否，會影響其吸收率。由於光是電磁波的一種而此電場向量 所在之平面也稱為電場振動平面；而此時在固定平
面振動傳播之光波稱為偏振光。若光波的波向量總是沿著一條直線作反覆振
動，則稱為線偏振光(linearly polarized light)。線偏振光的振動面是固 定的平面，故也稱為平面偏振光。
圖 2-23 線性偏振光
如下圖，所有的LD均來自於原子電荷的非球型對稱[49]。對於非磁性物質 而言，此電荷的異向性來自於原子間鍵結，稱之為自然線性二向性(X-ray Natural Linear Dichroism);對於磁性物質而言，因為交換(exchange)與旋 轉-軌道耦合(spin-orbital coupling)作用，使得電荷沿著電子自旋軸有一 不對稱性，這兩者的效應會共存。
(b) (a)
。 圖 2-24[48] (a)對於每個 p d 軌域而言具有異向性，但總和為球型對 稱 (b)XMLD 的異向性沿著自旋方向
圖 2-25[48] p 軌域因為 spin-orbital 耦合產生不同的電荷分布，但不論是 p2/3 或是 p1/2 其總和的電荷均為球形對稱
我們先單純探討XMLD的效應，忽略鍵結造成的電荷分布異向性，可認為其效 我們先單純探討XMLD的效應，忽略鍵結造成的電荷分布異向性，可認為其效 應均來自於spin-orbit耦合貢獻。圖2-25表示2p軌域每個簡併態電荷分布的 情形，j=1/2與j=3/2的不同在與l與s的向量相反或是相減，而造成總角動量 的不同，其幾何關係可見下圖。
應均來自於spin-orbit耦合貢獻。圖2-25表示2p軌域每個簡併態電荷分布的 情形，j=1/2與j=3/2的不同在與l與s的向量相反或是相減，而造成總角動量 的不同，其幾何關係可見下圖。
圖 2-26[50] 主量子數 n=2，不同 mj 的情形
假設3d軌域的電子分布類似Stoner band的模型，spin down的電子全部填滿，
spin up則是半填滿，由2p2/3軌域激發至3d軌域的
稱為L3，由2p1/2激發的則稱為L2，其平行於磁矩與垂直於磁矩的 L3、 L2強度的 差值如下圖所示。
圖 2-27[48] 當角動量 q=±1 的線偏振 X 光平行入射試片的磁矩時 L-edge 的吸收光譜
一般來說量測K-edge時，因為是從1s軌域激發出來，只有自旋而沒有軌 道角動量，所以並不會有spin-orbit耦合的問題若是單晶材料其具有磁性，
我們要如何將XNLD與XMLD產生的效應分別定義出來？有三種辦法：一、作變 溫LD實驗，因為在Neel溫度以上，磁性物質呈現順磁態，故磁效應會消失。
二 、 在 線 性 偏 振 光 電 場 與 試 片 方 位 不 變 的 情 況 下 ， 外 加 一 足 夠 將 易 軸
(easy-axis)與難軸(hard-axis)
的磁場，並在兩軸之間作旋轉量測，紀錄其變化的效應。三、沿著易軸加至 飽和磁場，電場分別垂直與平行易軸作量測
圖 2-28[51] 兩種不同類型的 XMLD 量測