2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development and application of a new method for calculating spin and angle resolved photoelectron spectroscopy
| Project/Area Number |
19K05262
|
|---|
| Research Institution | Ochanomizu University |
|---|
Principal Investigator |
小林 功佳 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (80221969)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 光電子分光 / 理論 / 第一原理計算 / 原子層 / 遷移金属ダイカルコゲナイド |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の内容は、スピンおよび角度分解光電子分光の新たな計算法の開発と応用である。研究期間全体を通じて実施した研究の成果は次のようである。まず、(1)時間反転LEED状態を用いた計算法を確立した。次に、(2)スピン偏極率の高率化を理論的に探索した。さらに、(3)遷移金属ダイカルコゲナイド薄膜の角度分解光電子分光で得られるエネルギーバンドに関する理論的研究を行った。(1)では、従来の光電子分光の計算では、KKRグリーン関数法を用いて計算がほとんどであった。この方法はやや複雑であり、計算プログラムを独自に作成するのは労力を要する方法である。本研究では、現在汎用に用いられている第一原理計算のプログラムパッケージを用いて計算した結果を用いて、簡単な計算により時間反転LEED状態を計算し、光電子分光の計算を行える方法を開発した。(2)では、鏡映対称性のある系のスピン角度分解光電子分光では、放出される電子のスピン偏極が100%になる現象が知られているが、この鏡映対称性のある状態は、表面２次元ブリアンゾーンの一部の領域にあり、100%偏極される電子も放出される電子のうちの一部である。本研究では、100%偏極される電子の数を増やすために、１次元ラシュバ系について理論的に研究した。その結果、放出される電子はすべての状態で100%偏極されるが、偏極の方向は２つに分かれるため、放出される光電子のエネルギーおよび放出される方向を選択することにより偏極率の高い電子を取り出せることがわかった。(3)では、自己インターカレートした遷移金属ダイカルコゲナイドであるV5Se8の単層構造の光電子分光の計算を行い実験結果と比較することにより、この単層構造の決定に役立てた。
|
