2019 Fiscal Year Annual Research Report
Seeking for the electronic-structure origin of the unusual spin states in trivalent Co oxides
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17K05502
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
齋藤 智彦 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 教授 (30311129)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 義彦 東京医科大学, 医学部, 講師 (60293122)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | コバルト酸化物 / スピンクロスオーバー / 電子構造 / 光電子分光 / コンプトン散乱 / 低スピン / 高スピン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、RCoO3（R=希土類）の電子構造を中心に研究し、以下のような研究実績を得た。
(1) 軟X線角度分解光電子分光（SX-ARPES）測定：昨年度までに真空紫外光によるLaCoO3のARPES測定を何度か試みたが、価電子帯頂上のCo 3d t2gバンドにはバンド分散が見られなかったため、本年度はよりバルク敏感なSX-ARPES測定（540-740 eV，室温）を実施した。その結果、Co 3d t2gバンドにおいて0.5 eVを超える顕著なバンド分散を測定することに成功した。
(2) 硬X線光電子分光（HAXPES）測定による電子構造研究：LaCoO3との比較物質であるPrCoO3のCo 2p内殻および価電子帯のHAXPESスペクトルを室温と低温で測定し、顕著な温度変化を示さず、室温まで低スピンであることを電子構造測定によって確認した。
(3) HAXPESスペクトルの第一原理バンド計算によるシミュレーション：近年報告されているLaCoO3の価電子帯HAXPESスペクトルにおけるLa 5p状態の重要性について、光イオン化断面積も考慮した第一原理バンド計算によるシミュレーションを実施し、同様の結果を得た。また通常のバンド計算のみではHAXPESスペクトルを説明することが難しいことを、デラフォサイト型酸化物の例で明らかにした。
(4) コンプトンプロファイル解析：昨年度実施した、LaCoO3との比較物質であるPrCoO3のコンプトン散乱実験で得られた、温度差分コンプトンプロファイルの解析を実施した。その結果、低温（9 K）と室温（300 K）でコンプトンプロファイルに大きな異方性を見出した。
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[Journal Article] Electronic Structure of Sr3Fe2-xCoxO7-d Studied by Photoemission and X-ray Absorption Spectroscopy2020
Author(s)
Rie Naito, Yuta Nakano, Mario Okawa, Hiroki Wadati, Ryouta Nakamura, Jun-ichiro Tozawa, Mitsuru Akaki, Hideki Kuwahara, Takeharu Sugiyama, Eiji Ikenaga, Hiroshi Kumigashira, Enju Sakai, Tomohiko Saitoh
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Journal Title
JPS Conference Proceedings
Volume: 30
Pages: 011073-1--6
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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