2013 Fiscal Year Annual Research Report
高効率スピン分解光電子分光法の高度化とスピントロニクス材料の3次元スピン解析
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23244066
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Research Institution | Hiroshima University |
Principal Investigator |
奥田 太一 広島大学, 放射光科学研究センター, 准教授 (80313120)
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Project Period (FY) |
2011-05-31 – 2014-03-31
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Keywords | 世界最高性能スピン分解光電子分光 / 国際研究者交流(ドイツミュンスター) / 国際研究者交流(ドイツマインツ) / 国際研究者交流(カナダ) / 国際研究者交流(米国) / 国際研究者交流(韓国) / 国際研究者交流(中国) |
Research Abstract |
本研究の目的は我々の開発してきた従来比約100倍の検出効率を持つスピン検出器を利用したスピン分解光電子分光装置を高度化し、スピン量子化軸を3次元的に高精度に解析可能な装置を実現し、それを用いたスピントロニクス材料のスピン電子状態解明を実現することである。また、我々の研究施設である放射光科学研究センターのアンジュレータビームラインに装置を建設することによりエネルギー可変性、偏光可変性を用い、表面とバルクの寄与を切り分けたり、電子の軌道を分離したスピン分解光電子分光観測を実現し、様々な物質のスピン電子状態を詳細に解析することを目的としている。 前年度までに3次元スピン解析装置の設計および建設を完了した。25年度は実際のスピントロニクス材料の測定を行いながらこの装置を最適化しながら装置性能の向上を図った。測定試料の評価や試料の寿命をのばすなどの目的ために本年度は低速電子線回折装置や真空ポンプなどの周辺装置を整備した。前年度までにわかったスピン分解フェルミ面マッピングに要する時間の短縮については異なる測定方法を利用することにより改善できることがわかった。 25年度のもう一つの計画であるスピン検出の更なる効率化のためのターゲットの最適化および新しいターゲットの開発については、ドイツのスピン逆光電子分光実験を行っているグループとの共同研究を行い、現状のターゲットの非占有状態の電子状態の研究や電子の入射角やエネルギーによる効率の変化などの測定を行い、高効率スピン検出用ターゲットの開発指針を得た。この結果は論文にまとめ公表する予定である。 また、本装置を用いた共同研究を国内外の研究者と推進し、バルク敏感性を変化させたり光の偏光依存性を利用してトポロジカル絶縁体などのスピン電子状態について多くの新しい知見を得、その研究成果を国際会議、国内会議で発表し、多くの論文を発表した。
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Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Photoelectron spin-polarization-control in the topological insulator Bi2Se32014
Author(s)
Z.-H. Zhu, C. N. Veenstra, S. Zhdanovich, M. P. Schneider, T. Okuda, K. Miyamoto, S.-Y. Zhu, H. Namatame, M. Taniguchi, M. W. Haverkort, I. S. Elfimov, and A. Damascelli
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Journal Title
Phys. Rev. Lett
Volume: 112
Pages: 076802
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Spin-polarized angle-resolved photoelectron spectroscopy of the so-predicted Kondo topological insulator SmB62014
Author(s)
S. Suga, K. Sakamoto, T. Okuda, K. Miyamoto, K. Kuroda, A. Sekiyama, J. Yamaguchi, H. Fujiwara, A. Irizawa, T. Ito, S. Kimura, T. Balashov, W. Wulfhekel, S. Yeo, F. Iga, and S. Imada
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Journal Title
J. Phys. Soc. Jpn.
Volume: 83
Pages: 014705-1-5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Unoccupied Topological Surface State in Bi2Te2Se2013
Author(s)
M. Nurmamat, E. E. Krasovskii, K. Kuroda, M. Ye, K. Miyamoto, M. Nakatake, T. Okuda, H. Namatame, M. Taniguchi, E.V. Chulkov, K.A. Koch, O.E. Tereshchenko, A. Kimura
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 88
Pages: 081301-1-5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Tuning of magnetic and transport properties in Bi2Te3 by divalent Fe doping2013
Author(s)
N. H. Jo, K. J. Lee, C. M. Kim, K. Okamoto, A. Kimura, K. Miyamoto, T. Okuda, Y. K. Kim, Z. Lee, T. Onimaru, T. Takabatake, and M. H. Jung
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 87
Pages: 201105-1-5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Perpendicular magnetic anisotropy with enhanced orbital moments of Fe adatoms on a topological surface of Bi2Se32013
Author(s)
Mao Ye, Kenta Kuroda, Yukiharu Takeda, Yuji Saitoh, Kazuaki Okamoto, Si-Yuan Zhu, Kaito Shirai, Koji Miyamoto, Masashi Arita, Masashi Nakatake, Taichi Okuda, Yoshifumi Ueda, Kenya Shimada, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi and Akio Kimura
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Journal Title
J. Phys.: Condens. Matter
Volume: 25
Pages: 232201-1-5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] xperimental Evidence of Hidden Topological Surface States at the Interface of PbBi4Te72013
Author(s)
T. Okuda, T. Maegawa, M. Ye, K. Shirai, T. Warashina, K. Miyamoto, K. Kuroda, M. Arita , Z.S. Aliev, I. R. Amiraslnov, M. B. Mabanly, E .V. Chulkov, S. V. Eremeev, A. Kimura, H. Namatame, and M. Taniguchi
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 111
Pages: 206803
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Experimental verification of the surface termination in the topological insulator TlBiSe2 using core-level photoelectron spectroscopy and scanning tunneling microscopy2013
Author(s)
Kenta Kuroda, Mao Ye, Eike F. Schwier, Munisa Nurmamat, Kaito Shirai, Masashi Nakatake, Shigenori Ueda, Koji Miyamoto, Taichi Okuda, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Yoshifumi Ueda, and Akio Kimura
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 88
Pages: 245308
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] PbBi4Te7の埋もれたトポロジカル表面状態2014
Author(s)
奥田太一、前川貴政、叶茂、白井開渡、藁科拓也、宮本幸治、黒田健太、有田将司、Z.S. Aliev, I.R. Amiraslanov, M.B. Babanly, E.V. Chulkov, S.V. Eremeev, 木村昭夫、生天目博文、谷口雅樹
Organizer
日本物理学会第69回年会
Place of Presentation
東海大学湘南キャンパス
Year and Date
20140327-20140330
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[Presentation] Core-level photoelectron spectroscopy and scanning tunneling microscopy of topological insulator TlBiSe22014
Author(s)
K. Kuroda, M. Ye, E. F. Schwier, M. Nurmamat, K. Shirai, M. Nakatake, S. Ueda, K. Miyamoto, T. Okuda, H. Namatame, M. Taniguchi, Y. Ueda, A. Kimura
Organizer
18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学
Year and Date
20140306-20140307
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[Presentation] Surface states of bulk carrier controlled topological insulator TlBiSe22014
Author(s)
K. Shirai, K. Kuroda, M. Ye, K Miyamoto, T. Okuda, S. Ueda, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi, Y. Ueda, A. Kimura
Organizer
18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学
Year and Date
20140306-20140307
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[Presentation] Experimental evidence of buried topological surface states on PbBi4Te72014
Author(s)
T. Okuda, T. Maegawa, M. Ye, K. Miyamoto, K. Kuroda, K. Shirai, M. Arita, Z. S. Aliev, I. R. Amiraslanov, M. B. Babanly, E. V. Chulkov, S. V. eremeev, A. Kimura, H. Namtame, and M. Taniguchi
Organizer
18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学
Year and Date
20140306-20140307
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[Presentation] Magnetic and Electronic structures of Cr-doped Topological insulator (Sb,Bi)2Te32014
Author(s)
M. Ye, J.-J. Wang, H. Pan, Y. Takeda, Y. Saitoh, S. -Y. Zhu, M. Nurmamat, T. Okuda, K. Miyamoto, D.-W. Shen, M. Taniguchi, A. Kimura and S. Qiao
Organizer
18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学
Year and Date
20140306-20140307
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[Presentation] Spin and angle0resolved photoemission spectroscopy study of surface state in Pb(110)2014
Author(s)
T. Horike, K. Miyamoto, T. Okuda, H. Iwasawa, E. F. Schwier, J.Jiang, M. Arita, Y. Nagata, H. Hayashi, Y. Aiura, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi
Organizer
18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学
Year and Date
20140306-20140307
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[Presentation] Spin-resolved ARPES study on Sr2RuO42014
Author(s)
H. Iwasawa, K. Miyamoto, T. Okuda, Y. Yoshida, I. Hase, A. Kimura, H. Namatame, M. Taniguchi, Y. Aiura
Organizer
18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学
Year and Date
20140306-20140307
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[Presentation] Unoccupied topological surface state in Bi2Te2Se2014
Author(s)
M. Nurmamat, E. E. Krasovskii, K. <uroda, M. Ye, K. Miyamoto, M. Nakatake, T. Okuda, H. Namatame, M. Taniguchi, E. V. Chulkov, O. E. Tereschchenko, A. Kimura
Organizer
18th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学
Year and Date
20140306-20140307
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[Presentation] Observation of out-of-plane spin-polarization in bulk 3R-MoS22014
Author(s)
M. Sakano, R. Suzuki, Y. J. Zhang, R. Akashi, A. Harasawa, K. Yaji, K. Kuroda, K. Miyamoto, T. Okuda, K. Ishizaka, R. Arita, Y. Iwasa
Organizer
American Physical Society March Meeting
Place of Presentation
Denver, Colorado Convention Center, USA
Year and Date
20140303-20140307
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[Presentation] Observation of out-of-plane spin-polarization in noncentrosymmetric transition metal dichalcogenide2014
Author(s)
M. Sakano, R. Suzuki, Y. J. Zhang, R. Akashi, A. Harasawa, K. Yaji, K. Kuroda, K. Miyamoto, T. Okuda, K. Ishizaka, R. Arita, Y. Iwasa
Organizer
FIRST Ineternational Symposium on Topological Quantum Technology
Place of Presentation
東京大学本郷キャンパス
Year and Date
20140127-20140130
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[Presentation] Observation of out-of-plane spin-polarization in noncentrosymmetric transition metal dichalcogenide2014
Author(s)
M. Sakano, R. Suzuki, Y. J. Zhang, R. Akashi, A. Harasawa, K. Yaji, K. Kuroda, K. Miyamoto, T. Okuda, K. Ishizaka, R. Arita, Y. Iwasa
Organizer
The 6th Indo-Japan seminar, Physics and Design of Multi-Functional Correlated Materials
Place of Presentation
東京大学本郷キャンパス
Year and Date
20140124-20140125
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[Presentation] PbBi4Te7 の埋もれたトポロジカル表面状態の直接観測2014
Author(s)
奥田太一、前川貴政、叶茂、白井開渡、藁科拓也、宮本幸治、黒田健太、有田将司、Z.S. Aliev, I.R. Amiraslanov, M.B. Babanly, E.V. Chulkov, S.V. Eremeev, 木村昭夫、生天目博文、谷口雅樹
Organizer
第27回日本放射光学会年会
Place of Presentation
広島国際会議場
Year and Date
20140111-20140113
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[Presentation] トポロジカル絶縁体 Bi2Te2Se の超巨大 Rashba 効果2014
Author(s)
宮本幸治,N.Munisa, 黒田健太, 奥田太一,仲武昌史, 島田賢也,岩澤英明, 生 天目博文,谷口雅樹, S. Eremeev, T. Menshchikova,E. Chulkov, K. Kokh, O. Tereshchenko, 木村昭夫
Organizer
第27回日本放射光学会年会
Place of Presentation
広島国際会議場
Year and Date
20140111-20140113
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[Presentation] Bulk carrier manipulation of ideal topological insulator TlBiSe2 in reversible spin current regime2013
Author(s)
K. Kuroda, K. Shirai, M. Ye, K. Miyamoto, T. Okuda, S. Ueda, M. Arita, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, Y. Ueda, and A. Kimura
Organizer
International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries 2013
Place of Presentation
Okinawa, Japan
Year and Date
20131022-20131026
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[Presentation] Spin-resolved ARPES study in Sr2RuO42013
Author(s)
H. Iwasawa, K. Miyamoto, T. Okuda, Y. Yoshida, I. Hase, A. Kimura, H. Namatame, M. Taniguchi, Y. Aiura
Organizer
International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries 2013
Place of Presentation
カルチャーリゾートフェストーネ(沖縄県)
Year and Date
20131022-20131026
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[Presentation] A tunable topological insulator TlBiSe2 with manipulating atomic composition2013
Author(s)
Kenta Kuroda, Kaito Shirai, Koji Miyamoto, Taichi Okuda, Shigenori Ueda, Masashi Arita, Kenya Shimada, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Yoshifumi Ueda, and Akio Kimura
Organizer
Strong correlation and angle-resolved photoemission spectroscopy 13 (CORPES 13)
Place of Presentation
Hamburg, Germany
Year and Date
20130729-20130802
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