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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of high-resolution inverse angle-resolved photoelectron spectroscopy and application to materials science

Research Project

Project/Area Number 15H03676
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

木村 真一  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10252800)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 尚人  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教 (60377918)
大坪 嘉之  大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (70735589)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords強相関電子系 / 電子構造 / 光電子分光 / 逆光電子分光
Outline of Annual Research Achievements

初年度に設計と真空立ち上げを行ったARiPES用高輝度電子源を作動させることを目標として,初年度に予算の関係でできなかったフォトカソード用レーザーシステムの導入,フォトカソード活性化装置の開発,および電子検出のための検出器開発を行った。レーザー導入システムは,波長800nmの半導体レーザーを用い,フォトカソードへ背面照射型であり,超高真空中の光学系を新たに設計・開発することにより,カソード上に10μm程度のスポット径で照射できることを確認した。フォトカソード活性化装置の開発では,GaAs-GaAsP基板上のコンタミ除去のための加熱装置,仕事関数を下げるためのセシウム蒸着装置,および表面活性化のための酸素導入装置の設置と,活性化の過程をモニターするシステムを一体化したもので,従来のものに比べて約1/4の大きさのコンパクトな装置を開発した。この装置を用いることで,基板の熱による清浄表面が得られ,セシウム蒸着による負の電子親和力を持った表面が形成されることを確認した。電子検出器の開発では,電子源からの電子の運動エネルギーをコントロールするための阻止電場発生装置の開発とピコアンメータを用いた電子検出装置の設計および工作が終了しており,電子検出のための設置を待っている段階にある。さらに,電子のフォトカソードでの発生から電子輸送系および試料に至る全体のシミュレーションを行い,ステアリングや集光のための電子レンズの設計を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

高輝度電子源の立ち上げが終了し,電子の発生を確認できたため,ほぼ順調に進展しているものと判断する。

Strategy for Future Research Activity

今年度は,電子の発生を確認できたが,フォトカソードへの入射光子数に比べて発生する電子数(量子効率)はまだ目標値には達していないため,この効率を向上させる。その後,電子線のエネルギー幅・フラックスの関係性の調査,シミュレーションに基づく電子線収束用の電子レンズおよびステアリングの設計・試作,試料への高輝度電子の導入,最後に逆光電子分光装置の立ち上げを順次進める方針である。

Remarks

プレスリリース:トポロジカル近藤絶縁体の特異な2次元電子状態を発見
http://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2016/20160831_2

  • Research Products

    (38 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 大邱慶北科学技術院(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      大邱慶北科学技術院
  • [Journal Article] Optical properties of optimally doped single-crystal Ca8.5La1.5(Pt3As8)(Fe2As2)52017

    • Author(s)
      Y.-I. Seo, W.-J. Choi, S. Kimura, Y. Bang, Y. S. Kwon
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 95 Pages: 094510(1-9)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.95.094510

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Temperature dependence of Yb valence in the sub-surface of YbB12(001)2017

    • Author(s)
      K. Hagiwara, Y. Takeno, Y. Ohtsubo, R. Yukawa, M. Kobayashi, K. Horiba, H. Kumigashira, J. Rault, P. Le Fevre, F. Bertran, A. Taleb-Ibrahimi, F. Iga, S. Kimura
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 807 Pages: 012003(1-5)

    • DOI

      10.1088/1742-6596/807/1/012003

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Surface Kondo Effect and Non-Trivial Metallic State of the Kondo Insulator YbB122016

    • Author(s)
      K. Hagiwara, Y. Ohtsubo, M. Matsunami, S. Ideta, K. Tanaka, H. Miyazaki, J. Rault, P. Le Fevre, F. Bertran, A. Taleb-Ibrahimi, R. Yukawa, M. Kobayashi, K. Horiba, H. Kumigashira, K. Sumida, T. Okuda, F. Iga, S. Kimura
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 7 Pages: 12690(1-7)

    • DOI

      10.1038/ncomms12690

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Optical Evidence of Itinerant-Localized Crossover of 4f Electrons in Cerium Compounds2016

    • Author(s)
      S. Kimura, Y. S. Kwon, Y. Matsumoto, H. Aoki, O. Sakai
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 85 Pages: 083702(1-5)

    • DOI

      10.7566/JPSJ.85.083702

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Doping Effect on the Electronic Stucture of an Anisotropic Kondo Semiconductor CeOs2Al10: An Optical Study with Re and Ir Substitution2016

    • Author(s)
      S. Kimura, H. Takao, J. Kawabata, Y. Yamada, T. Takabatake
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 85 Pages: 123705(1-4)

    • DOI

      10.7566/JPSJ.85.123705

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Topological phase transition of single-crystal Bi based on empirical tight-binding calculations2016

    • Author(s)
      Y. Ohtsubo, S. Kimura
    • Journal Title

      New Journal of Physics

      Volume: 18 Pages: 123015(1-10)

    • DOI

      10.1088/1367-2630/18/12/123015

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Orbital-dependent electron correlation of LiFeAs revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy2016

    • Author(s)
      T. Hajiri, T. Ito, M. Matsunami, B. H. Min, Y. S. Kwon, K. Kuroki, S. Kimura
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 93 Pages: 024503(1-5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.93.024503

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Large modification in insulator-metal transition of VO2 films grown on Al2O3 (001) by high energy ion irradiation in biased reactive sputtering2016

    • Author(s)
      N. H. Azhan, K. Okimura, Y. Ohtsubo, S. Kimura, M. Zaghrioui, J. Sakai
    • Journal Title

      Journal of Applies Physics

      Volume: 119 Pages: 055308(1-6)

    • DOI

      10.1063/1.4941348

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Slater to Mott Crossover in the Metal to Insulator Transition of Nd2Ir2O72016

    • Author(s)
      M. Nakayama, T. Kondo, Z. Tian, J. J. Ishikawa, M. Halim, C. Bareille, W. Malaeb, K. Kuroda, T. Tomita, S. Ideta, K. Tanaka, M. Matsunami, S. Kimura, N. Inami, K. Ono, H. Kumigashira, L. Balents, S. Nakatsuji, S. Shin
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 117 Pages: 056403(1-5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.117.056403

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] InSb(110)のsubsurface電子状態2017

    • Author(s)
      山下雄紀, 大坪嘉之, 萩原健太, 岸潤一郎, 山根宏之, 出田真一郎, 田中清尚, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] SmSの光誘起相転移ダイナミクスII2017

    • Author(s)
      竹野祐輔, 根来雄介, 渡邊浩, 井村敬一郎, 鈴木博之, 佐藤憲昭, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] ワイル半金属TaAsの磁場下光学伝導度スペクトル2017

    • Author(s)
      横山裕子, 中島裕喜, M. Schmidt, B. Yan, J. Sichelschmidt, C. Felser, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] 近藤絶縁体SmB6(111)の角度分解光電子分光2017

    • Author(s)
      萩原健太, 大坪嘉之, 岸潤一郎, 竹野祐輔, 山下雄紀, 出田真一郎, 田中清尚, 伊賀文俊, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] 角度分解光電子分光による擬一次元有機導体(TMTTF)2X (X=PF6, AsF6, SbF6)の電子状態2017

    • Author(s)
      伊藤孝寛, 川北彬広, 三田村征毅, 出田真一郎, 田中清尚, 木村真一, 中村敏和
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] YbB12清浄表面の低温STM観察2017

    • Author(s)
      宮町俊生, 大坪嘉之, 萩原健太, 木村真一, 伊賀文俊, 小森文夫
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] 半導体表面に作製した特異な擬3次元及び擬1次元電子状態の研究2017

    • Author(s)
      大坪嘉之
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
    • Invited
  • [Presentation] InSb(110)表面の subsurface 電子状態2017

    • Author(s)
      大坪嘉之,山下雄紀,萩原健太,出田真一郎,田中清尚,木村真一
    • Organizer
      第30回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸芸術センター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2017-01-07 – 2017-01-09
  • [Presentation] InSb(001)基板上に作製した Bi 薄膜の 1 次元的な表面電子状態2017

    • Author(s)
      岸潤一郎,大坪嘉之,矢治光一郎,原沢あゆみ,小森文夫,辛埴,J. Rault, P. Le Fevre,F. Bertran,A. Taleb-Ibrahimi,木村真一
    • Organizer
      第30回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸芸術センター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2017-01-07 – 2017-01-09
  • [Presentation] 顕微赤外イメージングによるアミノ酸光学異性化の観察2017

    • Author(s)
      亀井俊,日比滋元,大坪嘉之,渡邊浩,木村真一
    • Organizer
      第30回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸芸術センター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2017-01-07 – 2017-01-09
  • [Presentation] TaSi2の 3 次元角度分解光電子分光2017

    • Author(s)
      長崎一也,伊藤孝寛,木村真一,仲村愛,富崇裕,大貫惇睦,播磨尚朝
    • Organizer
      第30回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸芸術センター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2017-01-07 – 2017-01-09
  • [Presentation] 顕微赤外イメージングによるアスパラギン酸薄膜中の微量の D 体の観察2017

    • Author(s)
      日比滋元,亀井俊,木村真一
    • Organizer
      第30回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸芸術センター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2017-01-07 – 2017-01-09
  • [Presentation] Surface Kondo effect and non-trivial metallic state of the Kondo insulator YbB122016

    • Author(s)
      S. Kimura
    • Organizer
      International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県水戸市)
    • Year and Date
      2016-11-18 – 2016-11-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Topological surface states observed by ARPES and spin-charge conversion2016

    • Author(s)
      Y. Ohtsubo
    • Organizer
      Yukawa Institute for Theoretical Physics (YITP) international workshop "Physics of bulk-edge correspondence and its universality: From solid state physics to cold atoms"
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-09-27 – 2016-09-30
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ワイル半金属TaPの磁場下光学伝導度スペクトル2016

    • Author(s)
      横山裕子, M. Schmidt, B. Yan, J. Sichelschmidt, C. Felser, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] 強束縛近似によるBi(111)表面状態計算とそのトポロジカル秩序2016

    • Author(s)
      大坪嘉之, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] SmSの光誘起相転移ダイナミクスの研究2016

    • Author(s)
      根来雄介, 竹野祐輔, 渡邊浩, 井村敬一郎, 鈴木博之, 佐藤憲昭, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] CeOs2Al10の光学伝導度スペクトルのホール・電子ドープ効果2016

    • Author(s)
      木村真一, 高尾一, 山田義大, 川端丈, 高畠敏郎
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] 近藤絶縁体YbB12(001)表面電子状態のスピン・角度分解光電子分光2016

    • Author(s)
      萩原健太, 大坪嘉之, 竹野祐輔, 湯川龍, 小林正起, 堀場弘司, 組頭広志, 角田一樹, 奥田太一, 伊賀文俊, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] 高分解能真空紫外逆光電子分光のための電子銃と分光計の性能評価2016

    • Author(s)
      太田雄, 吉住歩樹, 大坪嘉之, 渡邉浩, 山本尚人, 金秀光, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] InSb(001)基板上に作製したBi薄膜の1次元的な表面電子状態II2016

    • Author(s)
      岸潤一郎, 大坪嘉之, 矢治光一郎, 原沢あゆみ, 小森文夫, 辛埴, 木村真一
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] Electronic structure of a quasi-one dimensionalthermoelectric material Ba3Co2O6(CO3)0.7 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy2016

    • Author(s)
      T. Ito, S. Kouchi, T. Hajiri, M. Matsunami, S. Kimura, Y. Shimizu, Y. Kobayashi, M. Itoh
    • Organizer
      International Conference on Low-Energy Electrodynamics in Solids
    • Place of Presentation
      ホテルラフォーレ琵琶湖(滋賀県守山市)
    • Year and Date
      2016-05-29 – 2016-06-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The optical properties in superconducting optimally electron-doped Ca8.5La1.5(Pt3As8)(Fe2As2)52016

    • Author(s)
      Y. S. Kwon, Y. I. Seo, W. J. Choi, S. Kimura
    • Organizer
      International Conference on Low-Energy Electrodynamics in Solids
    • Place of Presentation
      ホテルラフォーレ琵琶湖(滋賀県守山市)
    • Year and Date
      2016-05-29 – 2016-06-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Non-Trivial Metallic Surface State of a Kondo Semiconductor YbB122016

    • Author(s)
      K. Hagiwara, Y. Ohtsubo, M. Matsunami, S. Ideta, K. Tanaka, J. Rault, P. Le Fevre, F. Bertran, A. Taleb-Ibrahimi, R. Yukawa, M. Kobayashi, K. Horiba, H. Kumigashira, F. Iga, H. Miyazaki, T. Ito, S. Kimura
    • Organizer
      International Conference on Low-Energy Electrodynamics in Solids
    • Place of Presentation
      ホテルラフォーレ琵琶湖(滋賀県守山市)
    • Year and Date
      2016-05-29 – 2016-06-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photo-induced phase transition of SmS2016

    • Author(s)
      Y. Takeno, Y. Negoro, R. A. Simon, H. Watanabe, K. Imura, H. Suzuki, N. K. Sato, S. Kimura
    • Organizer
      International Conference on Low-Energy Electrodynamics in Solids
    • Place of Presentation
      ホテルラフォーレ琵琶湖(滋賀県守山市)
    • Year and Date
      2016-05-29 – 2016-06-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] One-Dimensional Surface States on Bi/InSb(001)2016

    • Author(s)
      Y. Ohtsubo, J. Kishi, K. Hagiwara, P. Le Fevre, F. Bertran, A. Taleb-Ibrahimi, H. Yamane, S. Ideta, M. Matsunami, K. Tanaka, S. Kimura
    • Organizer
      International Conference on Low-Energy Electrodynamics in Solids
    • Place of Presentation
      ホテルラフォーレ琵琶湖(滋賀県守山市)
    • Year and Date
      2016-05-29 – 2016-06-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Non-Trivial Metallic Surface State of a Kondo Semiconductor YbB122016

    • Author(s)
      K. Hagiwara, Y. Ohtsubo, M. Matsunami, S. Ideta, K. Tanaka, J. Rault, P. Le F&evre, F, Bertran, A. Taleb-Ibrahimi, R. Yukawa, M. Kobayashi, K. Horiba, H. Kumigashira, F. Iga, H. Miyazaki, T. Ito, S. Kimura
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
    • Place of Presentation
      浙江大学(中華人民共和国)
    • Year and Date
      2016-05-08 – 2016-05-13
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] www.kimura-lab.com

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Published: 2018-01-16   Modified: 2022-08-30  

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