Development of method for simultaneously observing atomic and electronic structures by a high-resolution display-type photoelectron analyzer

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H06201
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Japan Synchrotron Radiation Research Institute
• Principal Investigator: Muro Takayuki 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光・イメージング推進室, 主幹研究員 (50416385)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松下 智裕 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (10373523) ; 水野 潤 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (60386737)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2020-03-31
• Keywords: 光電子ホロブラフィー / 角度分解光電子分光 / 電子状態解析 / 局所構造解析

Outline of Final Research Achievements

Physical properties of materials are determined by atomic structures and electronic structures in the materials. This study aimed to develop a new experimental method for simultaneously observing the atomic and electronic structures of a material. For this aim, we developed a high-energy-resolution display-type photoelectron analyzer called a retarding field analyzer. As a result, we succeeded in performing an experiment for observing electronic and atomic structures using the same analyzer. We expect that this new method will be used for materials science.

Free Research Field

放射光軟X線分光

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の研究では、物質の性質を担う原子構造と電子状態は別々の環境で、異なる実験手法で調べられてきた。しかしながら、例えばグラフェンなどのように次世代のエレクトロニクス産業を担うと期待される新しい材料の多くは、原子構造と電子状態を共に同じ環境で観察することが求められている。しかし、従来はそれを可能にする実験手法がなかった。今回の研究で実現した、原子構造と電子状態を共に観測可能な実験手法により、次世代の産業を担う材料開発が加速すると期待される。