2017 Fiscal Year Annual Research Report
Spin-polarized electronic states of one-dimensional metallic bands studied by time- and spin-resolved photoelectron spectroscopy
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15K17675
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
矢治 光一郎 東京大学, 物性研究所, 助教 (50447447)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 表面電子物性 / 光電子分光 / スピン軌道相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一次元電子系のフェルミ面は，フェルミ液体として振る舞う二次元・三次元電子系とは異なり，パイエルス不安定性や朝永-ラッティンジャー液体状態の出現により不安定化する。このような一次元電子系は，半導体基板上に金属原子を吸着することにより自己組織的に成長させた表面一次元原子鎖において形成させることができる。さらに表面吸着種として重元素を用いれば，強いスピン軌道相互作用によりその表面電子状態はスピン偏極することが予想され，スピン縮退が解けた系におけるフェルミ面不安定化のメカニズムは興味深い。
Au原子をGe(001)表面上に真空蒸着するとAu-Ge表面一次元合金原子鎖(Au/Ge(001) NWs)が形成される。過去の研究報告では，この表面の電子状態は一次元的でありラッティンジャー液体として振る舞う報告されていた。また，このAuは重元素であることからその表面状態はスピン偏極していることが予想される。平成29年度はAu/Ge(001) NWsの（スピン）角度分解光電子分光（S）ARPESを行い，その電子状態を詳細に調べた。その結果，Au/Ge(001) NWsのフェルミ面はブリュアンゾーン内で閉じていることを見出した。これはAu/Ge(001) NWsが一次元電子バンドを有するという過去の文献の主張を完全に否定し，明確に二次元電子状態であることを明らかにした。さらに，この表面電子状態はラシュバ型にスピン縮退が解けていることも発見した。本研究成果は2018年1月に論文として出版された。
また，平成29年度は本助成を受けて行われた「スピン分解光電子分光を用いた表面電子のスピン軌道結合と光スピン制御」の研究について，ドイツ・ハノーファーで開催された国際会議において招待講演をおこなった。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Modulation of Electron－Phonon Coupling in One-Dimensionally Nanorippled Graphene on a Macrofacet of 6H-SiC2017
Author(s)
Koichiro Ienaga, Takushi Iimori, Koichiro Yaji, Toshio Miyamachi, Shuhei Nakashima, Yukio Takahashi, Kohei Fukuma, Shingo Hayashi, Takashi Kajiwara, Anton Visikovskiy, Kazuhiko Mase, Kan Nakatsuji, Satoru Tanaka, and Fumio Komori
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Journal Title
Nano Letters
Volume: 17
Pages: 3527－3532
DOI
Peer Reviewed
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