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結晶表面を利用して作製した低次元金属の電子状態とフォノン物性

研究課題

研究課題/領域番号 16340090
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関京都大学

研究代表者

有賀 哲也  京都大学, 大学院理学研究科, 教授 (70184299)

研究分担者 奥山 弘  京都大学, 大学院理学研究科, 助教授 (60312253)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
16,100千円 (直接経費: 16,100千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2005年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2004年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワード低次元金属 / 表面 / 角度分解光電子分光 / 電荷密度波 / 相転移 / パイエルス転移 / 臨界散乱 / イジング模型 / 振動分光
研究概要

低次元金属においては、電子--電子、電子--フォノンなどの相互作用の効果が顕著にあらわれ、密度波、超伝導などの興味深い現象が起こる。光電子分光は、一粒子スペクトル関数を直接与えることから、低次元系の物性研究における最も有効な手法の一つである。本研究の目的は、固体表面を利用して作製された1次元および2次元金属を対象として、角度分解光電子分光(ARPES)によりその電子状態を、また超高分解能電子エネルギー損失分光UREELSによりそのフォノン分散を明らかにすることにあった。これらを通して、低次元系の興味深い物性が顕著に表れる磁性、相転移などの新現象を探索し、その機構を解明することを狙った。本申請者らが発見した、金属表面電荷密度波相転移系であるIn/Cu(001)についてARPESによるフェルミオロジー、CDWギャップの温度依存性などを測定したところ、弱結合転移的な特徴が観測された。ところがこれは他のさまざまな実験事実と符合しない。そこで高輝度シンクロトロン放射光を用いた表面X線回折により臨界散乱の測定を行った。これにより得られた格子の相関長の温度変化をARPESから得られたCDW相関長と比較することを通して、この系はこれまで認識されていない強結合長コヒーレンス系に分類すべきものであることを明確にし、そのような系におけるパイエルス転移の特徴を明らかにすることができた。これが、本研究を通して最大の成果であるといえる。
この他に、数層からなるMn-Pd規則表面合金の磁性、Bi/Ag(001)表面における特異な相転移のメカニズム等について成果を得た。また、Bi/Ag(001)において、従来知られているより一桁近く大きなRashbaスピン-軌道分裂を観測し、引き続き研究を展開しつつある。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (20件)

  • [雑誌論文] Transition between tetramer and monomer phases driven by vacancy configuration entropy on Bi/Ag(001)2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, O.Ohgami, Y.Saito, H.Okuyama, M.Nishijima, T.Aruga
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 75

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transition between tetramer and monomer phases driven by vacancy configuration entropy on Bi/Ag(001)2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, 0.Ohgami, Y.Saito, H.Okuyama, M.Nishijima, T.Aruga
    • 雑誌名

      Phys.Rev. B75

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface Peierls transition on Cu(001) covered with heavier p-block metals2006

    • 著者名/発表者名
      T.Aruga
    • 雑誌名

      Surf. Sci. Rep. 61

      ページ: 283-302

    • NAID

      120001001903

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface Peierls transition on Cu(001) covered with heavier p-block metals2006

    • 著者名/発表者名
      T.Aruga
    • 雑誌名

      Surf.Sci.Rep. 61

      ページ: 283-302

    • NAID

      120001001903

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Long-period surface structure stabilized by Fermi surface nesting : Cu(001)-(◇20x√<20>)R26.6゜-In2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, H.W.Yeom, E.Rotenberg, B.Krenzer, S.D.Kevan, H.Okuyama, M.Nishijima, T.Aruga
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 73

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Anisotropic water chain growth on Cu(110) observed with scanning tunneling2006

    • 著者名/発表者名
      T.Yamada
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 96

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature dependence of the charge-density-wave energy gap on In/Cu (001)2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hatta, H.Okuyama, M.Nishijima, T.Aruga
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 71

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structures and magnetism of two types of c(2x2)-Mn/Pd(001) surface alloys2005

    • 著者名/発表者名
      N.Tsuboi, H.Okuyama, T.Aruga
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 71

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Order-disorder transition in the surface charge-density wave phase of Cu(001)-c(4x4)-In2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hatta, H.Okuyama, T.Aruga,, O.Sakata
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evolution of geometric and electronic structure at the Bi/Ag(001) interface2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, Y.Saito, O.Ohgami, H.Okuyama, M.Nishijima, T.Aruga
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Temperature dependence of the charge-density-wave energy gap on In/Cu(001)2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hatta, H.Okuyama, M.Nishijima, T.Aruga
    • 雑誌名

      Phys.Rev. B71

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structures and magnetism of two types of c(2x2)-Mn/Pd(001) surface alloys2005

    • 著者名/発表者名
      N.Tsuboi, H.Okuyama, T.Aruga
    • 雑誌名

      Phys.Rev. B71

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Order-disorder transition in the surface charge-density-wave phase of Cu(001)-c(4x4)-In2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hatta, H.Okuyama, T.Aruga, O.Sakata
    • 雑誌名

      Phys.Rev. B72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evolution of geometric and electronic structure at the Bi/Ag(001) interface2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, Y.Saito, O.Ohgami, H.Okuyama, M.Nishijima, T.Aruga
    • 雑誌名

      Phys.Rev. B72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Order-disorder transition in the surface charge-density-wave phase of Cu(001)-c(4x4)-In2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hatta
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 72

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray Diffraction Study of the Charge-Density-Wave Phase Transition on In/Cu(001)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Aruga
    • 雑誌名

      SPring-8 Research Frontiers 2004

      ページ: 52-53

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature dependence of the charge-density-wave energy gap on In/Cu(001)2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hatta
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 71

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolution of geometric and electronic structure at the Bi/Ag(001) interface2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 72

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature dependence of the charge-density-wave energy gap on In/Cu(001)2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hatta, H.Okuyama, M.Nishijima, T.Aruga
    • 雑誌名

      Physical Review B 71

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and magnetism of two types of c(2x2)-Mn/Pd(100) surface alloys

    • 著者名/発表者名
      N.Tsuboi, H.Okuyama, T.Aruga
    • 雑誌名

      Physical Review B (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2020-05-15  

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