波数分解光電子分光による真のバルク強スピン軌道結合電子構造と異常物性の相関解明

• 研究課題/領域番号: 15K05186
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 甲南大学
• 研究代表者: 山崎 篤志 甲南大学, 理工学部, 教授 (50397775)
• 連携研究者: 関山 明 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (40294160) ; 高瀬 浩一 日本大学, 理工学部, 教授 (10297781)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 電子構造 / 光電子分光 / イリジウム / 酸化物 / スピン軌道 / 角度分解

研究成果の概要

本研究では，イリジウム酸化物Sr2IrO4, Sr3Ir2O7, SrIrO3について，軟X線励起角度分解光電子分光実験を行い，3次元波数空間での電子構造を明らかにした．実験結果から，Ir-Oネットワークの次元性が増加するに伴い，エネルギーバンドがフェルミ準位を横切って系が金属化することが明らかとなった．また，ネール温度の上下での光電子スペクトルの変化を調べた結果，Sr2IrO4が温度の変化に関わらずエネルギーギャップ構造を保持する一方，Sr3Ir2O7では高温相でフェルミ端が観測され，金属化していることが明らかになった．

研究成果

• [国際共同研究] University of Wuerzburg(Germany)
• [国際共同研究] University of Wuerzburg(Germany)
• [雑誌論文] Raman and fluorescence contributions to the resonant inelastic soft x-ray scattering on LaAlO3/SrTiO3 heterostructures (2018)
  • 著者名/発表者名: Pfaff F.、Fujiwara H.、Berner G.、Yamasaki A.、Niwa H.、Kiuchi H.、Gloskovskii A.、Drube W.、Gabel J.、Kirilmaz O.、Sekiyama A.、Miyawaki J.、Harada Y.、Suga S.、Sing M.、Claessen R.
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 97 号: 3 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1103/physrevb.97.035110
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence for momentum-dependent heavy-fermionic electronic structures: Soft x-ray ARPES for the superconductor CeNi2Ge2 in the normal state (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakatani Y.、Aratani H.、Fujiwara H.、Mori T.、Tsuruta A.、Tachibana S.、Yamaguchi T.、Kiss T.、Yamasaki A.、Yasui A.、Yamagami H.、Miyawaki J.、Ebihara T.、Saitoh Y.、Sekiyama A.
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 97 号: 11 ページ: 115160-115160
  • DOI: 10.1103/physrevb.97.115160
  • NAID: 120006731608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rare-Earth Fourth-Order Multipole Moment in Cubic ErCo2 Probed by Linear Dichroism in Core-Level Photoemission (2018)
  • 著者名/発表者名: Abozeed Amina A.、Kadono Toshiharu、Sekiyama Akira、Fujiwara Hidenori、Higashiya Atsushi、Yamasaki Atsushi、Kanai Yuina、Yamagami Kohei、Tamasaku Kenji、Yabashi Makina、Ishikawa Tetsuya、Andreev Alexander V.、Wada Hirofumi、Imada Shin
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 87 号: 3 ページ: 033710-033710
  • DOI: 10.7566/jpsj.87.033710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear Dichroism in Angle-Resolved Core-Level Photoemission Spectra Reflecting 4f Ground-State Symmetry of Strongly Correlated Cubic Pr Compounds (2017)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto Satoru、Fujioka Shuhei、Kanai Yuina、Yamagami Kohei、Yamasaki Atsushi、Kadono Toshiharu、Imada Shin、Tanaka Arata、Tamasaku Kenji、Yabashi Makina、Ishikawa Tetsuya、Matsumoto Keisuke T.、Onimaru Takahiro、Takabatake Toshiro、Sekiyama Akira et al.
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 86 号: 12 ページ: 123703-123703
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.123703
  • NAID: 210000134603
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Three-dimensional electronic structures and the metal-insulator transition in Ruddlesden-Popper iridates (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Yamasaki, H. Fujiwara, S. Tachibana, D. Iwasaki, Y. Higashino, C. Yoshimi, K. Nakagawa, Y. Nakatani, K. Yamagami, H. Aratani, O. Kirilmaz, M. Sing, R. Claessen, H. Watanabe, T. Shirakawa, S. Yunoki, A. Naitoh, K. Takase, J. Matsuno, H. Takagi, A. Sekiyama, and Y. Saitoh
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 94 号: 11 ページ: 1151031-10
  • DOI: 10.1103/physrevb.94.115103
  • NAID: 120006502109
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Interpretation of iridate-ARPES spectra: Band-folding effect and its photon-energy dependence (2017)
  • 著者名/発表者名: 山崎篤志
  • 学会等名: SCES2017
  • 国際学会
• [学会発表] クラスターモデル計算により明らかにした Sr 系Ir 酸化物のバルクJeff 電子状態 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川広野
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] 軟X線角度分解光電子分光から見たRuddlesden-Popper型 イリジウム酸化物の金属絶縁体転移 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山崎 篤志
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Three-dimensional electronic structures and metal-insulator transition in Srn+1IrnO3n+1 studied by SX-ARPES (2016)
  • 著者名/発表者名: 山崎 篤志
  • 学会等名: VUVX2016
  • 発表場所: スイス連邦工科大学（チューリヒ）
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] 角度分解光電子分光で観測したSr2IrO4及びSr3Ir2O7のバルク電子状態の温度変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橘 祥一
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 軟X 線光電子分光により観測した擬ペロブスカイト型SrIrO3の3次元電子構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉見 千秋
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Three-Dimensional Electronic Structures of Layered Perovskite Iridates Studied by Ir-5d-sensitive ARPES (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Yamasaki
  • 学会等名: International workshop on strong correlations and angle-resolved photoemission spectroscopy
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [備考] Yama-room
  • URL: http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/TOP_PAGE.html
• [備考] YAMA-ROOM/ 研究業績
  • URL: http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/papers.html
• [備考] 甲南大学 研究者詳細
  • URL: http://researchers.adm.konan-u.ac.jp/html/102_ja.html