2014 Fiscal Year Research-status Report
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26400374
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
藤森 伸一 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (70343936)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 強相関電子系 / アクチノイド化合物 / 角度分解光電子分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、強相関f電子系における磁性の起源を電子状態から理解することを研究目的として、系統的な磁気的性質を示すUX3 (X=Al, Si, Ga, Ge, In, Sn)のバンド構造とフェルミ面を角度分解光電子分光によって決定し、定量的な解析を行うことによって磁性の発現機構をU 5f電子状態から明らかにすることを目的としている。平成26年度は、これらの課題を遂行するための実験環境の整備を行い、反強磁性体UGa3および常磁性体UAl3に対する初期的な実験を行って、磁性の違いが電子状態にどのように現れるかを研究した。
特に微小試料測定のための試料ホルダーと試料観察カメラシステムの開発によって、0.5mm程度のUAl3試料の劈開と測定が可能なことを証明することができた。角度分解光電子分光測定の結果、これら化合物の詳細なバンド構造とフェルミ面を得ることができた。特に反強磁性体UGa3に関してはバンド計算との詳細な比較を行って、その電子状態がバンド計算によって良く理解できることを明らかにした。この成果は2014年7月にGrenobleで行われた強相関電子系国際会議において発表を行った。常磁性体であるUAl3との比較を行ったところ、両者は非常に似た電子状態を持っていることが明らかになった。その一方で、フェルミ面形状が定量的には異なっていることが見出され、この違いが磁性状態の違いとなっていると考えられる。
また、4d-5f吸収端(hn=736 eV)付近においてU 5f強度の共鳴増大が起こることが見出された。4d-5f吸収端における共鳴増大は従来起こらないことが報告されていたが、詳細な測定の結果10 %程度の増大が起こることが明らかとなった。共鳴効果を用いることによってU 5f成分をより詳細に調べることが可能であり、今後の研究を推進する上でも有用である。
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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
当初予定した実験要素の開発は概ね予定通りに進んでいる。また、当初予定していた試料に対する測定を完了することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は予定通り微小試料の測定を行い、データの詳細な解析を進める予定である。また、当初は想定していなかった共鳴光電子分光実験も推進する。
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| Causes of Carryover |
昨年度は、想定以上に実験が順調に進んだため、液体ヘリウムの購入費を当初見込みよりも抑えることができた。また、試料観察カメラについては、より高性能なPCが必要なため、購入を今年度に延期した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度はより多くの実験を行うため、想定以上の液体ヘリウムが必要があり、液体ヘリウムの購入に用いる。また、解析用PCを購入する。
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[Journal Article] Electronic structures of ferromagnetic superconductors UGe2 and UCoGe studied by angle-resolved photoelectron spectroscopy2015
Author(s)
S. Fujimori, T. Ohkochi, I. Kawasaki, A. Yasui, Y. Takeda, T. Okane, Y. Saitoh, A. Fujimori, H. Yamagami, Y. Haga, E. Yamamoto, and Y. Onuki
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 91
Pages: 174503 (1-9)
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] ARPES study of ferromagnetic superconductors URhGe, UCoGe, and UGe22014
Author(s)
S. Fujimori, T. Ohkochi, I. Kawasaki, A. Yasui, Y. Takeda, T. Okane, Y. Saitoh, A. Fujimori, H. Yamagami, Y. Haga, E. Yamamoto, and Y. Onuki
Organizer
Reimei-ICC-IMR workshop
Place of Presentation
東北大学(宮城県仙台市）
Year and Date
2014-12-04 – 2014-12-05
Invited
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[Presentation] Electronic structure of UGa 3 studied by angle-resolved photoelectron spectroscopy2014
Author(s)
S. Fujimori, M. Kobata, Y. Takeda, T. Okane, Y. Saitoh, A. Fujimori, H. Yamagami, Y. Haga, E. Yamamoto, and Y. Onuki
Organizer
International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
Place of Presentation
Grenoble, France
Year and Date
2014-07-07 – 2014-07-11
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[Presentation] ARPES study of UGa3: itinerant and localized natures of 5f electrons2014
Author(s)
S. Fujimori, M. Kobata, Y. Takeda, T. Okane, Y. Saitoh, A. Fujimori, H. Yamagami, Y. Haga, E. Yamamoto, and Y. Onuki
Organizer
The Fifth International Workshop on the Dual Nature of f-electrons
Place of Presentation
Suwon, Ｋｏｒｅａ
Year and Date
2014-05-28 – 2014-05-31
Invited
