2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of ultralow temperature and ultrahigh-resolution laser-based photoemission spectroscopy and investigation of the mechanism of exotic superconductors
Project/Area Number |
25220707
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
辛 埴 東京大学, 物性研究所, 教授 (00162785)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 行章 東京大学, 物性研究所, 助教 (30442924)
近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
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Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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Keywords | 極低温 / 光電子分光 / レーザー / 超伝導 / 高分解能 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、世界の追随を許さない最低温度と最高分解能の未踏性能を持つヘリウム3クライオスタット搭載型の角度分解光電子分光装置を開発し、エキゾチック低温超伝導体が持つ超伝導ギャップの直接観測を通して、超伝導転移温度の飛躍的向上への指針を確立することにある。非従来型エキゾチック超伝導体では、ギャップノードで特徴付けられる異方的超伝導ギャップが予想されているが、それらの超伝導転移温度はたかだか1K付近と極低温であり、これまでの光電子分光技術ではアクセスできないでいた。その問題を克服するため、本研究では、ヘリウム3クライオスタット搭載型の角度分解光電子分光装置を開発することで、1K以下の試料部到達温度を達成した。また、光電子アナライザーとsCMOS型検知器システムを連動制御する超高分解能光電子エネルギー分析器用測定ソフトウェアを開発し、次のような極限測定に成功した。従来のCCDカメラではなくsCMOSカメラを組み込む新型検知器システムを導入し、その性能を最大限に活かす高速フレームレート測定を可能とするソフトウェア開発を行なった。光電子数を感度強度から概算していた従来の測定手法では、ぼやけた光電子画像を解析するため、エネルギー分解能に制約を受けていた。我々が開発した新型検知器システムによって、高速フレームレートならではのパルスカウンティング測定が可能となり、装置が持つ極限分解能を実測定として活かすシステムが構築された。我々はこれまで、鉄系超伝導体がトポロジカル超伝導を示すことを実証した。また、バルク超伝導体上に薄膜成長させたトポロジカル物質において、近接効果由来の超伝導ギャップがスピン偏極バンドに開く観察に成功した。最前線の物性研究が要求する測定精度と、本プロジェクトで開発した装置性能のマッチングはよく、我々の新装置が活躍する舞台は今後も大きく広がっていると言ってよい。
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Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(68 results)
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[Journal Article] Evidence for magnetic Weyl fermions in a correlated metal2017
Author(s)
Kuroda K.、Tomita T.、Suzuki M.-T.、Bareille C.、Nugroho A.A.、Goswami P.、Ochi M.、Ikhlas M.、Nakayama M.、Akebi S.、Noguchi R.、Ishii R.、Inami N.、Ono K.、Kumigashira H.、Varykhalov A.、Muro T.、Koretsune T.、Arita R.、Shin S.、Kondo Takeshi、Nakatsuji S.
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Journal Title
Nature Materials
Volume: 16
Pages: 1090~1095
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] レーザー光電子分光で観測する弱いトポロジカル絶縁体β-Bi4I4の側面表面状態2018
Author(s)
野口亮, 高橋敬成, 黒田健太, 越智正之, 白澤徹郎, C. Bareille, 坂野昌人, 中山充大, 矢治光一郎, 原沢あゆみ, 岩澤英明, M. Watson, P. Dudin, T. Kim, M. Hoesch, 辛埴, 有田亮太郎, 笹川崇男, 近藤猛
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] 偏光可変レーザーを用いたスピン分解ARPES で見るTlBiSe2 表面状態のスピン軌道テクスチャー2018
Author(s)
松丸大樹, 黒田健太, 野口亮, 矢治光一郎, 原沢あゆみ, 中山充大, Binghai Yan, 木村昭夫, 出田真一郎, 田中清尚, 近藤猛, 小森文夫, 辛埴
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] InAs(110)表面上の擬一次元的Biにおける異方的Rashba効果2018
Author(s)
中村拓人, 大坪嘉之, 山下雄紀, 出田真一郎, 田中清尚, 矢治光一郎, 原沢あゆみ, 小森文夫, 辛埴, 木村真一, 湯川龍, 堀場弘司, 組頭広志
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] レーザーARPESで精密観測するBa2Ca4Cu5O10(F,O)2の超伝導状態2018
Author(s)
國定聡, 小濱芳允, 磯野隼佑, 足立伸太郎, C Bareille, 関根遼太郎, 黒田健太, 常盤和靖, 辛埴, 近藤猛
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] 反強磁性秩序をもつ多層ディラック電子系EuMnBi2の電子構造の研究2018
Author(s)
深田和宏, 増田英俊, 坂野昌人, 黒田健太, 原沢あゆみ, 矢治光一郎, 近藤猛, 辛埴, 酒井英明, 石渡晋太郎, 石坂香子
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] トポロジカル超伝導体SrxBi2Se3のレーザー角度分解光電子分光による電子構造の測定2018
Author(s)
都築章宏, 大田由一, 橋本嵩広, 長島椿, 橘和宗, 竹田駿, 渡部俊太郎,C. T. Chen, 近藤猛, 笹川崇男, 岡崎浩三, 辛埴
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] 磁性元素ドープトポロジカル絶縁体の強磁性メカニズム2018
Author(s)
叶茂, 喬山, 竹田幸治, 斎藤祐児, T.-C. Niu, H.-L. Zhu, A. Li, S.-Y. Zhu, M. Nurmamat, 角田一樹, 石田行章, 辛埴,木村昭夫
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] レーザー角度分解光電子分光によるFe(Se,S)のBCS-BECクロスオーバー領域での電子状態の観測2018
Author(s)
橋本嵩広, 大田由一, 都築章宏, 長島椿, 笠原成, 松田祐司, 松浦康平, 水上雄太, 芝内孝禎, 岡崎浩三, 辛埴
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] Observation of topological superconductivity on the surface of iron-based superconductor2018
Author(s)
Peng Zhang ,Koichiro Yaji,Takahiro Hashimoto,Yuichi Ota,Takeshi Kondo,Kozo Okazaki,Zhijun Wang,Jinsheng Wen,Genda Gu,Hong Ding,Shik Shin
Organizer
APS March Meeting 2018
Int'l Joint Research
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[Presentation] 時間・角度分解光電子分光による2H-NbSe2の光励起電子状態の観測2017
Author(s)
渡邉真莉, 鈴木剛, 染谷隆史, 道前翔矢, 藤澤正美, 金井輝人, 石井順久, 板谷治郎, 齋藤智彦, 岡崎浩三, 辛埴
Organizer
日本物理学会 2017年秋季大会(物性)
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[Presentation] 高次高調波レーザー時間分解光電子分光法によるFeSeのコヒーレントフォノン観測2017
Author(s)
鈴木剛, 染谷隆史, 橋本嵩広, 道前翔矢, 渡邉真莉, 藤澤正美, 金井輝人, 石井順久, 板谷治郎, 芝内孝禎, 笠原成, 松田祐司, 岡崎浩三, 辛埴
Organizer
日本物理学会 2017年秋季大会(物性)
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[Presentation] 高次高調波レーザー時間分解ARPESによる銅酸化物高温超伝導体Bi2Sr2CaCu2O8における準粒子ダイナミクスの観測2017
Author(s)
道前翔矢, 鈴木剛, 染谷隆史, 小川優, 渡邉真莉, 岡田大, 山本貴士, 笹川崇男, 藤澤正美, 金井輝人, 石井順久, 板谷治郎, 辛埴, 岡崎浩三
Organizer
日本物理学会 2017年秋季大会(物性)
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[Presentation] Laser-ARPES study of the well-known material2017
Author(s)
Peng Zhang, Junzhang Ma , Yukiaki Ishida , Lingxiao Zhao, Qiunan Xu, Baiqing Lv , Koichiro Yaji , Genfu Chen, Hongming Weng, Xi Dai, Zhong Fang, Xingqiu Chen, Liang Fu, Tian Qian, Hong Ding , Shik Shin
Organizer
CORPES17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Direct observation of metal-insulator transition in 5d pyrochlore oxides2017
Author(s)
Mitsuhiro Nakayama, T. Kondo, H. Hirose, Z. Tian, J. Ishikawa, K. Kuroda, C. Bareille, M. Sakano, S. Akebi, R. Noguchi, S. Kunisada, T. Tomita , S. Ideta, K. Tanaka , N. Inami, H. Kumigashira, K. Ono , S. Kimura , L. Balents , S. Barbara, S. Nakatsuji, Z. Hiroi, S. Shin
Organizer
CORPES17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Photo-induced transient electronic states of 2H-NbSe2 observed by time-resolved photoemission spectroscopy2017
Author(s)
M. Watanabe, T. Suzuki, Y. Ogawa, T. Someya, S. Michimae, M. Fujisawa, Teruto Kanai, Nobuhisa Ishii, Jiro Itatani , Tomohiko Saitoh, Kozo Okazaki, Shik Shin
Organizer
CORPES17
Int'l Joint Research
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[Book] 固体物理2017
Author(s)
矢治光一郎、黒田健太、小森文夫、辛 埴
Total Pages
13
Publisher
アグネ技術センター
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