2020 Fiscal Year Research-status Report
Development and application of a new method for calculating spin and angle resolved photoelectron spectroscopy
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19K05262
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
小林 功佳 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (80221969)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 光電子分光 / 計算物理学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度は、周期的薄膜の計算結果を使って時間反転LEED状態を計算する方法を確立した。光電子放出の理論計算では、量子力学における行列要素の計算が必要である。行列要素の計算には、始状態波動関数、終状態波動関数、および相互作用ハミルトニアンが必要である。このうち、終状態波動関数は時間反転したLEED状態であることが理論的に示されている。時間反転LEED状態の計算は、従来は、散乱計算より得られていた。本研究では、周期的薄膜の計算結果を使って時間反転LEED状態を構成する方法を新たに開発した。周期的薄膜計算は、計算プログラムパッケージがこれまでに充実しており、精度の高い計算が比較的高速に出来る。そのため、それを利用した光電子分光の計算は、信頼性の高い結果が得られることが期待される。新たに開発した方法をビスマスの表面状態のスピンおよび角度分解光電子分光に適用し、実験結果をよく再現する結果を得た。以上の成果を、学術雑誌に発表した。
また、バンドの折り返しの計算も行った。固体の電子状態の計算では、スーパーセルを用いた計算がしばしば行われる。しかし、スーパーセルを用いた計算で得られたエネルギー・バンドは、角度分解光電子分光で得られるバンド分散とは必ずしも対応しない。これはスーパーセルの計算ではバンドが折り畳まれるからである。この間のギャップを埋めるための方法としてバンド折り返しの方法がある。本研究でも、バンド折り返しの方法を取り入れた計算を開始した。令和3年度も継続して計算を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
周期的薄膜モデルを用いた計算結果から時間反転LEED状態を構成する方法を確立し、その内容を学術雑誌に掲載したから。
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| Strategy for Future Research Activity |
エネルギーバンドの折り返しの方法をより進め、具体的な系に適用する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの蔓延により、国際会議等が中止になったり国内学会がオンラインで開催された。このため、国際会議参加費や旅費等が使用できなかった。令和３年度は、国際会議等が開催された場合は参加し、研究費を使用する予定である。
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