Quantitative evaluation of pseudo gap of quasi-crystal and approximant by spectroscopy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04633
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26010:Metallic material properties-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: TSUDA Shunsuke 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 主任研究員 (80422442)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 光電子分光 / 擬ギャップ

Outline of Final Research Achievements

Quasicrystals have a peculiar crystal structure: they are regular but not periodic. It has been considered that a pseudogap near the Fermi level stabilizes this peculiar crystalline phase by opening a pseudogap. In this study, we investigated the pseudogap by means of photoelectron spectroscopy, which is a means to directly observe the pseudogap, in order to obtain guidelines for material design.
We found two types of energy-scale pseudogaps. The (pseudo)band structure must be directly observed in order to distinguish between the phonon origin and the origin of the electronic state itself.

Free Research Field

光電子分光

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

準結晶・近似結晶で擬ギャップが開くことは以前から議論されてきている。しかし系統的・定量的な議論はされてこなかった。本研究はその端緒となったと考えている。特に擬ギャップを定量的に評価するための指針を整理したことで、他のマクロ物性（比熱や電気伝導）との比較が容易になったと考えている。
今後さらに多くの系で準結晶・近似結晶で擬ギャップの評価を行い、熱電特性や磁性といった有用な物性との対応がつけば、材料としての新しい分野が拓けることが期待できる。