2011 Fiscal Year Research-status Report
重い電子系化合物の量子臨界点近傍でのフェルミ面変化の実験的検証
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23540430
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
岡根 哲夫 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (10391278)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 重い電子系 / 量子臨界点 / フェルミオロジー / 光電子分光 / 磁気円二色性 |
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| Research Abstract |
本研究は、重い電子系セリウム化合物におけるセリウム4f電子の遍歴→局在転移における電子状態の変化を具体的に理解することを目的としている。本研究における最も主要な実験はCeRu2Si2の希釈系化合物において組成に依存したフェルミ面の変化を磁性発現境界（量子臨界点）の近傍で調べる共鳴角度分解光電子分光実験であるが、この実験の実施のためには10 K以下の低温で安定して長時間（3日間以上）に渡って角度分解光電子分光実験を継続的に行える必要がある。このため、大型放射光施設SPring-8の軟X線ビームラインBL23SUに常設されている光電子分光測定システムの試料冷却機構の改良が必要となっていた。本年度は、２台の液体ヘリウムデュワー間で液体ヘリウムを移送し、光電子分光測定システムの試料冷却機構への液体ヘリウムの安定供給を継続するための液体ヘリウムトランスファーチューブを購入し、試料冷却性能試験等を行った。これによりCeRu2Si2の希釈系化合物に対して磁気転移温度以下での共鳴角度分解光電子分光実験を実施するための準備が概ね完了した。また本年度は、CeRu2Si2の希釈系化合物の一つであるCeRu2(Si1-xGex)2における磁気量子臨界点近傍における磁場下での電子状態変化の理解につながる知見を得るために、エンド組成である常磁性体CeRu2Si2並びに強磁性体CeRu2Ge2に対するCe M4,5吸収端でのX線吸収磁気円二色性測定実験を大型放射光施設SPring-8の軟X線ビームラインBL23SUを利用して実施した。実験の結果、系が磁場や温度に応じて磁気秩序状態から常磁性状態に変わる際の4f電子状態の変化を示す複数の指標を明らかにすることができた。この実験結果について物理学会で講演発表するとともに、これをまとめた論文を投稿準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究のポイントであった角度分解光電子分光装置の試料冷却温度を10 K以下で安定運用するための機器設備の整備については順調に進捗した。放射光実験については、磁場下での電子状態変化を調べるX線吸収磁気円二色性測定実験を前倒しで行い、無磁場下でのフェルミ面変化の詳細を調べる角度分解光電子分光実験の実施は次年度に繰り越すこととした。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度整備した実験装置を活用して、CeRu2Si2の希釈系化合物に対して軟X線放射光を利用した共鳴角度分解光電子分光実験を実施し、基底状態が反強磁性となる組成にある試料について反強磁性転移温度以下でのバンド構造とフェルミ面を実験的に観測し、4f電子が遍歴的とされるCeRu2Si2の常磁性状態や4f電子を持たないLaRu2Si2のバンド構造とフェルミ面と比較・検討して、反強磁性状態にあるCe 4f電子の遍歴・局在性を検証する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度は、角度分解光電子分光実験時の試料冷却に用いる消耗品の液体ヘリウムの購入と成果発表のための出張旅費に対して研究費を主に使用する予定である。
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Research Products
(1 results)
