High precision bulk fermiology of f electron systems using advanced photoemission spectroscopy

2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project Area: Emergence of Heavy Electrons and Their Ordering
• Project/Area Number: 20102003
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: YOKOYA Takayoshi Okayama University, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90311646)
• Project Period (FY): 2008 – 2012
• Keywords: f電子系化合物 / 重い電子 / 電子状態 / バルク高精度光電子分光

Research Abstract

f電子系化合物が示す重い電子状態、磁性、超伝導等の性質は、フェルミ準位近傍の微細な電子構造とその温度変化を反映する。光電子分光は、温度に依存した電子状態を波数にまで分解して研究できる唯一の手法である。最近では光電子分光の励起光として軟X線やレーザーを使った光電子分光実験技術が格段に進歩し、これまで難しかったバルク電子状態を高精度かつ高信頼性で観測できるようになった。本研究提案において我々は、これらのバルク高精度光電子分光を純良単結晶試料に適用し、f電子系化合物のフェルミ面や電子構造の温度依存性さらには超伝導や磁性転移等による特徴的な電子構造を観測することにより、f電子系化合物における重い電子状態の形成および超伝導と磁性等の共存の機構解明を目的とする。
f電子系化合物の電子状態を研究するために、フェルミ面形状や電子構造を研究する軟X線角度分解光電子分光(ARPES)と超伝導ギャップおよび磁性転移等に伴う電子状態変化を研究するレーザー光電子分光の研究者により研究組織を構築し、試料作製グループが作製した純良単結晶f電子系化合物試料をの電子状態を明らかにする。

Research Products

• [Journal Article] Signature of hidden order and evidence for periodicity modulation in URu_2Si_2 (2010)
  • Author(s): R.Yoshida, S.Shin(8番目), T.Yokoya(11番目), 他8名
  • Journal Title: Phys.Rev. B82 Pages: 205108-1-205108-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The prominent 5d-orbital contribution to the conduction electrons in gold (2010)
  • Author(s): A.Sekiyama(1番目), 他11名
  • Journal Title: New J.Phys. 12 Pages: 043045-1-043045-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Strong Valence Fluctuation in the Quantum Critical Heavy Fermion Superconductor beta-YbA1B4 : A Hard X-Ray Photoemission Study (2010)
  • Author(s): M.Okawa, S.Shin(15番目), 他13人
  • Journal Title: Phys.Rev.Lett. 104 Pages: 247201-1-247201-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 4f-derived Fermi surfaces of CeRu_2(Si_<1_x>Ge_x)_2 near the quantum critical point : Resonant soft x-ray ARPES study (2009)
  • Author(s): T.Okane, H.Yamagami(7番目), 他11人
  • Journal Title: Phy.Rev.Lett. 102 Pages: 216401-1-216401-4
  • Peer Reviewed
• [Presentation] URu_2Si_2のレーザー角度分解光電子分光 (2010)
  • Author(s): 横谷尚睦
  • Organizer: 第4回物性科学領域横断研究会凝縮系科学の最前線
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス武田先端知ビル
  • Year and Date: 2010-11-14
• [Presentation] Nature of 5f electronic state in heavy Fermion superconductor UPd_2A1_3 studied by photoelectron spectroscopy (2010)
  • Author(s): Shin-ichi Fujimori
  • Organizer: Third International Workshop on the Dual Nature of f-electrons
  • Place of Presentation: Max Planck Institute, Dresden, Germany
  • Year and Date: 2010-05-25
• [Presentation] Three-dimensional soft x-ray ARPES and polarization-dependent hard x-ray photoemission study of strongly correlated electron systems (2009)
  • Author(s): Akira Sekiyama
  • Organizer: 11th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure (ICESS-11)
  • Place of Presentation: Nara Prefecture New Public Hall, Nara, Japan
  • Year and Date: 2009-10-08
• [Patent(Industrial Property Rights)] 原子軌道解析装置およびその解析方法 (2009)
  • Inventor(s): 関山明
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人大阪大学
  • Industrial Property Number: 特許.特願2009-038656
  • Filing Date: 2009-02-20