2015 Fiscal Year Research-status Report
放射光を用いた角度分解光電子分光による希土類化合物の混成効果の定量評価
| Project/Area Number |
26800191
|
|---|
| Research Institution | Osaka Prefecture University |
|---|
Principal Investigator |
安齋 太陽 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90609736)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 希土類化合物 / 相転移 / 電子状態 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
希土類化合物にて発現する近藤効果や RKKY 相互作用などの多彩な物理現象は、伝導電子と局在 4f 電子との多体相互作用 (c-f 混成) を起源としている。本研究では、角度分解光電子分光法を用いて固体内の電子状態 (バンド分散) を直接的に観測し、c-f 混成の強さを定量的に評価することを目的としている。
本年度は、T = 42 K で一次の相転移現象を示す YbInCu4 に着目して実験を行った。これまでの研究では、内殻準位や価電子帯の電子状態密度から相転移現象について議論されてきた。本研究にて、世界で初めて当該物質のバンド分散を観測した。具体的には、エネルギー方向に広く分散する伝導電子および分散しない局在 4f 電子を運動量とエネルギーの関数として可視化することに成功した。フェルミ準位近傍に注目すると、局在 Yb 4f 電子準位から 0.1 eV 離れて観測された平坦なバンドが湾曲する様子を見出した。周期的アンダーソン・モデルを仮定したフィッティング解析から、当該物質の c-f 混成の強さを V = 35 meV と評価した。これは、低温相の近藤温度 Tk = 400 K に矛盾しない値である。この結果から、本研究にて観測した混成バンドが当該物質の価数相転移現象に関連していることが示唆される。
上記の研究成果は、大阪府立大学工学域 電子物理工学課程における平成 27 年度の卒業論文としてまとめた。現在、YbInCu4 の追実験および詳細なデータ解析を行い、投稿論文にまとめる作業を行っている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成 27 年度に計画した YbNiX3 (X = Si, Ge) の実験は当初の予定どおりに行い、フェルミ面を観測することに成功した。平成 27 年度から平成 28 年度にかけて実施予定の YbInCu4 の研究では、主題としている混成効果の強さを定量的に評価することができた。以上のことから、研究は順調に進展していると判断される。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成 28 年度は、希土類化合物 YbInCu4 の再現性を確認するとともに、高分解能な実験からフェルミ面を観測し、その温度依存性や組成依存性から相転移現象について議論していく。また、YbNiX3 における実験結果を早急にとりまとめる。
|
| Causes of Carryover |
購入品の単価が下落したため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰越し金は、試料設置ホルダーなどの消耗品の購入に充当する。
|
