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2010 Fiscal Year Annual Research Report

偏光依存角度分解光電子分光によるマルチバンド強相関物質の微細電子構造の解明

Research Project

Project/Area Number 22740233
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

岩澤 英明  広島大学, 放射光科学研究センター, 特任助教 (90514068)

Keywordsルテニウム酸化物 / p波超伝導 / 角度分解光電子分光 / キンク構造 / 電子・格子相互作用
Research Abstract

本年度は、「マルチバンド系強相関層状遷移金属酸化物における微細電子構造の解明」を目的として、マルチバンド系の典型例であるスピン三重項超伝導体Sr_2RuO_4において、放射光の「偏光特性」・「励起光の可変性」を利用した高分解能角度分解光電子分光(ARPES)を用いた電子構造の研究を行った。
その結果、Sr_2RuO_4において、クーロン相互作用・スピン軌道相互作用によって、一次元的なRu d_zx面外軌道と二次元的なRu d_xy面内軌道がフェルミ準位近傍において混成することがわかった。この混成を考慮することで、三枚のフェルミ面の内、顕著な有効質量の増大を示すγフェルミ面に観測される複数のバンドの折れ曲がり構造(キンク構造)が、面内・面外のフォノンモードによって説明可能であることがわかった。当初の計画では、これら低エネルギーのキンク構造に着目して、超高分解能ARPESを展開する予定であったが、低エネルギーの電子の繰り込みを定量的に評価するためには、広域的な電子構造の理解が不可欠であることが判明した。そのため、広域的な電子構造の高分解能ARPES測定を現在進めているところである。
一方、強相関超伝導体の電子構造における電子・格子相互作用の何が異常を理解するため、典型的な二次元フェルミ液体であるCu(111)表面のショックレー準位を対象として、高分解能ARPES測定も進めてきた。温度依存高分解能ARPES測定により、温度の上昇に伴い、キンク構造が不明瞭になること、すなわち、電子・格子相互作用の結合定数が小さくなることがわかった。この結果は、フェルミ分布関数及びボーズ・アインシュタイン分布関数の温度依存性による自己エネルギーの虚部の変化に由来するものと考えられる。

  • Research Products

    (12 results)

All 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Orbital characters of bands in the iron-based superconductor BaFe_<1.85>Co_<0.15>As_22011

    • Author(s)
      Y.Zhang, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 83 Pages: 054510-1-054510-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interplay among Coulomb interaction, Spin-orbit interaction, and Multiple Electron-Boson Interactions in Sr_2RuO_42010

    • Author(s)
      H.Iwasawa, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 105 Pages: 226406-1-226406-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancement of hybridization between two-dimensional and one-dimensional bands due to Coulomb and spin-orbit interactions in Sr_2RuO_42010

    • Author(s)
      Y.Aiura, I.Hase, Y.Yoshida, S.Koikegami, H.Iwasawa
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 79 Pages: 123702

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hexagonally Deformed Fermi Surface of the 3D Topological Insulator Bi_2Se_32010

    • Author(s)
      K.Kuroda, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 105 Pages: 076802-1-076802-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Electron-boson coupling in cuprate and ruthenate superconductors fingerprinted by high-resolution ARPES2011

    • Author(s)
      H.Iwasawa, Y.Aiura, K.Shimada, H.Namatame, M.Taniguchi
    • Organizer
      The 15th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
    • Place of Presentation
      Hiroshima, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-04
  • [Presentation] Temperature-dependent High-resolution Angle-resolved Photoemission Study of the Shockley State in Cu(111)2011

    • Author(s)
      D.Hirayama, et al.
    • Organizer
      The 15th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
    • Place of Presentation
      Hiroshima, Japan
    • Year and Date
      2011-03-04
  • [Presentation] Sr_2RuO_4の高分解能角度光電子分光:偏光・励起光依存性2011

    • Author(s)
      岩澤英明, 等
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] Cu(111)ショックレー準位の高分解能角度分解光電子分光:準粒子に働く多体相互作用の定量評価2011

    • Author(s)
      平山大裕, 等
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] Electron-phonon coupling in cuprate and ruthenate superconductors2010

    • Author(s)
      H.Iwasawa
    • Organizer
      A3 Foresight Program of "Joint Research on Novel Properties of Complex Oxides"
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-10
  • [Presentation] Sr_2RuO_4の電子状態の偏光・励起光依存性2010

    • Author(s)
      岩澤英明, 等
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] Polarization and k_z-dependent ARPES study of Sr_2RuO_42010

    • Author(s)
      H.Iwasawa, et al.
    • Organizer
      The 37th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2010-07-13
  • [Presentation] Temperature-dependent high-resolution angle-resolved photoemission study of the Shockley state in Cu(111)2010

    • Author(s)
      D.Hirayama, et al.
    • Organizer
      The 37th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2010-07-13

URL: 

Published: 2012-07-19  

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