2014 Fiscal Year Annual Research Report
ユーロピウム化合物が示す温度誘起価数転移機構の内殻励起による解明
Project/Area Number |
24540381
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Research Institution | Osaka Prefecture University |
Principal Investigator |
三村 功次郎 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40305652)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
光田 暁弘 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20334708)
魚住 孝幸 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80295724)
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | 強相関電子系 / 価数転移 / 物性実験 / 物性理論 / 光物性 |
Outline of Annual Research Achievements |
電子状態からEu化合物が示す温度誘起価数転移の起源に迫るべく、Ge濃度xにより300 K以下で一次転移, 連続的転移さらに2価, 3価の安定状態を制御できるEuNi2(Si1-xGex)2純良結晶試料を育成し、硬X線光電子分光によりバルク電子状態の温度依存性を観測した。 得られたEu 3d内殻準位の硬X線光電子スペクトルは、価数変化を反映して各xの転移温度の前後で2価と3価成分の強度が大きく反転する。また新たに、3価のEu 3dスペクトル形状が転移の前後で大きく変化することが分かった。 価数転移に伴って生じるEu 3dスペクトル強度および形状の変化を、不純物アンダーソンモデルに基づいた理論解析により再現した。このモデルによると、Eu 3dスペクトルの価数転移に伴う変化は、Eu 4f電子と伝導電子間の混成強度Vcfおよび電荷移動エネルギーΔの組み合わせにより再現できる。つまり、Eu化合物の温度誘起価数転移を理解する上で、多体相互作用が重要な役割を果たしていることを示唆している。さらにスペクトルをより正確に再現する上で、Eu 4f電子の熱励起の効果を考慮することが極めて重要であることが本研究によって初めて明らかになった。3価のEu多重項 (J = 0, 1, 2, 3) 間のエネルギー差が電荷移動にエネルギーΔの変化に伴って転移前後で変化する際、多重項間のエネルギー差が非常に小さくなる高温状態ではEu 4f電子の熱励起の影響が無視できなくなる。そのため、転移温度よりも高温側の3価Eu 3dスペクトル形状が特に大きく変化するのである。 加えて、Ge濃度xに対する一連の実験・解析から、Eu価数が温度に対して価数安定, 一次転移, 連続転移を示す順にVcfの値が大きくなることが分かった。つまり、VcfがEu化合物の温度誘起価数転移に重要な役割を果たすことを示唆する結論を得るに至った。
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[Journal Article] Photoemission study on YbZn1-xSnxCu42015
Author(s)
H. Sato, Y. Utsumi, J. Kodama, M. Arita, H. Anzai, K. Mimura, K. Shimada, S. Ueda, N. Tsujii, H. Namatame, and M. Taniguchi
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Journal Title
Journal of Physics: Conference Series
Volume: 592
Pages: 012016/1-5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Electronic structure of YbNiX3 (X=Si, Ge) studied by hard x-ray photoemission spectroscopy2015
Author(s)
H. Sato, Y. Utsumi, J. Kodama, H. Nagata, M. A. Avila, R. A. Ribeiro, K. Umeo, T. Takabatake, K. Mimura, S. Motonami, H. Anzai, S. Ueda, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
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Journal Title
Physica Status Solidi C
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed
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[Journal Article] Eu 3d and 5p Core-Level Photoemission Study on Temperature-Induced Valence Transition of EuNi2(Si1-xGex)22015
Author(s)
K. Ichiki, K. Mimura, H. Anzai, T. Uozumi, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
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Journal Title
Proceedings of the 19 the Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Electronic Structure of EuNi2X2 (X = Si, P, Ge) Studied by Hard X-ray Photoemission Spectroscopy2015
Author(s)
K. Mimura, K. Ichiki, H. Anzai, A. Hariki, T. Uozumi, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
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Journal Title
Proceedings of the 19 the Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Temperature Dependence of Fermi Surface in Mixed-Valent EuPtP2015
Author(s)
H. Anzai, K. Ichiki, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi, A. Mitsuda, M. Umeda, S. Manabe, H. Wada, H. Ikeda, and K. Mimura
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Journal Title
Proceedings of the 19 the Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
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[Journal Article] Hard X-Ray Photoemission Spectroscopy of Quasi-One-Dimensional BaVS32014
Author(s)
H. Sato, K. Tobimatsu, A. Tanaka, H. Nakamura, Y. Utsumi, K. Mimura, S. Motonami, K. Shimada, S. Ueda, K. Kobayashi, H. Namatame, and M. Taniguchi
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Journal Title
JPS Conference Proceedings
Volume: 1
Pages: 012116/1-4
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Photoemission Studies of Kondo Lattice Compounds YbNi3(Ga1-xAlx)92014
Author(s)
Y. Utsumi, H. Sato, H. Nagata, J. Kodama, S. Ohara, T. Yamashita, K. Mimura, S. Motonami, K. Shimada, M. Arita, S. Ueda, K. Kobayashi, H. Namatame, and M. Taniguchi
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Journal Title
JPS Conference Proceedings
Volume: 1
Pages: 012117/1-4
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Observation of Two Peculiar Types of Electronic Dispersive Structures in Thallium Selenide Studied by Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy2014
Author(s)
S. Motonami, M. Arita, H. Anzai, K. Wakita, S. Hamidov, Z. Jahangirli, Y. Taguchi, H. Namatame, M. Taniguchi, G. Orudzhev, N. Mamedov, and K. Mimura
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan (Letters)
Volume: 83
Pages: 053707/1-4
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] NMR studies of ordered structures and valence states in the successive valence-transition system EuPtP2014
Author(s)
T. Mito, K. Nishitami, T. Koyama, H. Muta, T. Maruyama, G. Pristas, K. Ueda, T. Kohara, A. Mitsuda, M. Sugishima, and H. Wada
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 90
Pages: 195106/1-6
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Temperature-Induced Valence Transition of EuNi2(Si1-xGex)2 : Hard X-ray Photoemission Study2014
Author(s)
K. Ichiki, K. Mimura, H. Anzai, T. Uozumi, E. Matsuyama, S. Motonami, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
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Journal Title
Proceedings of the 18 the Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Volume: -
Pages: 127-128
Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Electronic Structure of the Temperature-Induced Valence Transition System EuNi2(Si1-xGex)22015
Author(s)
K. Ichiki, K. Mimura, H. Anzai, T. Uozumi, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
6th International Conference on Hard X-ray Photoemission Spectroscopy
Place of Presentation
新竹,台湾
Year and Date
2015-03-30 – 2015-04-03
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[Presentation] Angle resolved photoemission spectroscopy of Kondo lattice YbNi3Ga92015
Author(s)
A. Rousuli, T. Nagasaki, H. Sato, H. Anzai, E. F. Schwier, M. Zheng, Y. Kojima, H. Iwasawa, K. Shimada, K. Mimura, S. Ohara, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
19th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学 (広島県)
Year and Date
2015-03-05 – 2015-03-06
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[Presentation] Eu 3d and 5p Core-Level Photoemission Study on Temperature-Induced Valence Transition of EuNi2(Si1-xGex)22015
Author(s)
K. Ichiki, K. Mimura, H. Anzai, T. Uozumi, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
19th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学 (広島県)
Year and Date
2015-03-05 – 2015-03-06
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[Presentation] Electronic Structure of EuNi2X2 (X = Si, P, Ge) Studied by Hard X-ray Photoemission Spectroscopy2015
Author(s)
K. Mimura, K. Ichiki, H. Anzai, A. Hariki, T. Uozumi, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
19th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学 (広島県)
Year and Date
2015-03-05 – 2015-03-06
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[Presentation] Temperature Dependence of Fermi Surface in Mixed-Valent EuPtP2015
Author(s)
H. Anzai, K. Ichiki, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi, A. Mitsuda, M. Umeda, S. Manabe, H. Wada, H. Ikeda, and K. Mimura
Organizer
19th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
Place of Presentation
広島大学 (広島県)
Year and Date
2015-03-05 – 2015-03-06
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[Presentation] Electronic Structure of YbNiX3 (X=Si, Ge) Studied by Hard X-Ray Photoemission Spectroscopy2014
Author(s)
H. Sato, Y. Utsumi, J. Kodama, H. Nagata, M. A. Avila, R. A. Ribeiro, K. Umeo, T. Takabatake, K. Mimura, S. Motonami, H. Anzai, S. Ueda, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
19th International Conference on Ternary and Multinary Compounds (ICTMC-19)
Place of Presentation
朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター (新潟県)
Year and Date
2014-09-01 – 2014-09-05
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[Presentation] Eu 3d and 5p Electronic Structure of EuNi2(Si1-xGex)2 Studied by Hard X-Ray Photoemission Spectroscopy2014
Author(s)
K. Ichiki, K. Mimura, H. Anzai, T. Uozumi, E. Matsuyama, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
19th International Conference on Ternary and Multinary Compounds (ICTMC-19)
Place of Presentation
朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター (新潟県)
Year and Date
2014-09-01 – 2014-09-05
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[Presentation] Hard X-Ray Photoemission Study of EuNi2X2 (X = Si, P, Ge): Relation between Eu Mean Valence and Eu 3d Spectral Shape2014
Author(s)
K. Mimura, K. Ichiki, H. Anzai, T. Uozumi, E. Matsuyama, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
19th International Conference on Ternary and Multinary Compounds (ICTMC-19)
Place of Presentation
朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター (新潟県)
Year and Date
2014-09-01 – 2014-09-05
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[Presentation] Valence-lattice interaction on YbPd2014
Author(s)
T. Hasegawa, N. Ogita, A. Mitsuda, M. Sugishima, H. Wada, S. Tsutsui, A. Q. R. Baron, and M. Udagawa
Organizer
The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES 2014)
Place of Presentation
グルノーブル,フランス
Year and Date
2014-07-07 – 2014-07-11
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[Presentation] Photoemission study on YbZn1-xSnxCu42014
Author(s)
H. Sato, Y. Utsumi, J. Kodama, M. Arita, H. Anzai, K. Mimura, K. Shimada, S. Ueda, N. Tsujii, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES 2014)
Place of Presentation
グルノーブル,フランス
Year and Date
2014-07-07 – 2014-07-11
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[Presentation] Hard X-ray photoemission study of the temperature-induced valence transition system EuNi2(Si1-xGex)22014
Author(s)
K. Ichiki, K. Mimura, H. Anzai, T. Uozumi, E. Matsuyama, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES 2014)
Place of Presentation
グルノーブル,フランス
Year and Date
2014-07-07 – 2014-07-11
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[Presentation] Bulk electronic structure in EuNi2X2 (X = Si, P, Ge) investigated by hard X-ray photoemission spectroscopy2014
Author(s)
K. Mimura, K. Ichiki, H. Anzai, T. Uozumi, E. Matsuyama, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, A. Mitsuda, H. Wada, Y. Taguchi, K. Shimada, H. Namatame, and M. Taniguchi
Organizer
The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES 2014)
Place of Presentation
グルノーブル,フランス
Year and Date
2014-07-07 – 2014-07-11
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