2021 Fiscal Year Annual Research Report
Many-body effects in half-metals studied by bulk sensitive high-resolution spin-resolved photoemission spectroscopy
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20H01853
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
横谷 尚睦 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (90311646)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ハーフメタル / 電子状態 / 多体相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、我々が世界に先駆けて成功したハーフメタルにおける多体効果の観測をさらに推し進め、ハーフメタルの特異な多体電子状態の解明を目指して、バルク敏感・高分解能スピン分解光電子分光を主たる実験手法として、ハーフメタルおよびハーフメタル候補物質のスピン分解電子状態を実験的に明らかにすることを研究目的とする。
2021年度は、CoS2においてスピン分解角度分解光電子分光により実験的に観測されたスピン状態に依存したバンドリノーマリゼーション効果に対して、バンド計算およびDMFT計算との比較をさらに進め、論文として投稿した。
ハーフメタルにおける特徴的な多体効果の結果として現れるNQP状態に対する理解を深めるためには、NQP状態の運動量依存性を観測することが重要である。角度積分スピン分解光電子分光測定からNQP状態が観測されたCrO2において、NQP状態の運動量依存性を測定するための準備を進めた。エネルギー分解能の高い真空紫外角度分解光電子分光での準粒子バンドの観測を可能にするために、グローブボックスを立ち上げるとともに試料移送用真空槽を作製し、合成試料を大気に曝すことなく光電子分光測定ができるような環境を整えた。これにより、真空紫外角度分解光電子分光により明瞭なバンド分散を観測することに成功した。これらを用いて真空紫外線ARPESにより運動量分解した電子構造の温度依存を測定する予定である。
ハーフメタル物質であるマンガン酸化物に対するスピン分解光電子分光測定を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究では、バルク敏感高分解能スピン分解光電子分光を主たる研究手法とした電子状態の直接観測により、ハーフメタルにおける多体効果が電子状態に与える影響を実験的に明らかにすることを目的として研究を進めている。具体的には、CrO2におけるNQP状態の運動量依存性の観測、(2) Co1-xFexS2におけるハーフメタル性の検証とNQP状態の探索/直接観測およびスピン依存電子相関効果の観測、 (3)マンガン酸化物やホイスラー化合物など他のハーフメタル（候補物質）にも測定対象を拡大し、ハーフメタル性の検証とNQP状態の探索/直接観測、を行う。
今年度は、(1),(2),(3)の研究課題について研究を進めることができ、その結果研究計画を進めることができた。しかしながら、まだ昨年度の遅れを完全に取り戻せていないため、上記の判断とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在進行中の実験を継続して実施するとともに、研究計画において未実施の部分についても早急に着手する。
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Research Products
(3 results)
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[Presentation] ハーフメタル候補物質CoS2における巨大スピン依存電子相関2022
Author(s)
藤原弘和, 寺嶋健成, 大槻純也, 竹森那由多, H. O. Jeschke, 脇田高徳, 矢野佑幸, 細田渉, 片岡範行, 照屋淳志, 垣花将司, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦, 矢治光一郎, 原沢あゆみ, 黒田健太, 辛埴, 堀場弘司, 組頭広志, 村岡祐治, 横谷尚睦
Organizer
日本物理学会第77回年次大会
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