2007 Fiscal Year Annual Research Report
強相関4f電子系の量子臨界点における電子状態の光学的・光電的研究
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18340110
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
木村 真一 Institute for Molecular Science, 極端紫外光研究施設, 准教授 (10252800)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 孝寛 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 助教 (50370127)
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| Keywords | 強相関電子系 / 光物性 / 物性実験 / 量子相転移 / シンクロトロン放射光 / 量子臨界点 / 希土類化合物 / 光電子分光 |
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| Research Abstract |
電子の局在から非局在状態への移行過程の境界にある量子臨界点では,磁性と伝導が複雑に絡み合い,特異な物性をしめす。そこでの電子状態を明らかにすることは,最近の物性物理における大きな課題である。この問題を研究するのに最も適した物質は,固体中の各格子点で空間的に局在状態を保とうとする「局在性」と伝導電子との混成により結晶中を動き回ろうとする「非局在(遍歴)性」の相反する2つの性質を兼ね備えたf電子を内包する希土類(4f電子系)化合物である。4f電子系で局在から非局在への道筋の全体像を明らかにするためには,伝導電と局在4f電子との混成強度を変化させた物性測定,とりわけ電子状態を直接観測する赤外・テラヘルツ分光や角度分解光電子分光が必要である。そこで本研究では,赤外・テラヘルツ分光と角度分解光電子分光をプローブとして,4f電子系の局在から量子臨界点を経由して非局在へ至る電子状態の変化からf電子系の量子臨界点近傍に表れる多彩な物性の起源を明確にすることを目的として研究を行った。
本年度の成果として,以下の項目が上げられる。(1)重い電子系CeCoSi_<1.2>Ge_<0.8>の重い電子の起源である伝導帯と4fとの混成バンドを明確に観測した。(2)巨大磁気抵抗を示すEuO単結晶薄膜の育成に成功し,角度分解光電子分光により,強磁性転移によって電子状態が大きく変化することがわかった。(3)SmSの圧力誘起black-golden相転移の起源がexcitonic instabilityによるものであることがわかった。(4)擬二次元有機超伝導体K^-(ET)_2Cu[N(CN)_2]Brの磁場誘起超伝導・絶縁体転移の起源が電子状態相分離であることを示した。
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