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超高効率レーザーARPESによる分子性導体の電子物性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04015
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Ⅱ
研究機関大阪大学

研究代表者

木須 孝幸  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20391930)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
キーワード光電子分光 / 分子性導体 / バンド構造 / 超伝導 / 物性実験 / 分子性固体 / レーザー光電子 / π電子系
研究成果の概要

本研究において擬2次元分子性導体の電子状態を明らかにするため、既存の6 eVレーザー光電子分光の高効率化および冷却能力の向上を行い、擬2次元有機超伝導体k-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2およびk-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Brを対象として角度分解光電子分光研究を行った。併せて、ARPESの調整と測定の正確性を確認するためBi2212の測定も合わせて行った。
その結果、擬2次元有機超伝導体の超伝導おギャップのみならず、二つのET分子に由来する2本のバンド分散の様子とフェルミ面の直接観測に世界で初めて成功した。これにより分子性導体の電子状態研究が大きく進歩した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来、分子性導体の電子状態の研究は大部分をバンド計算とド・ハース・ファン・アルフェン(シュブニコフ・ド・ハース)等磁気的な実験、および経験に頼っており、電子状態の決定に非常に重要である光電子分光による研究は全くと言ってよい程進んでおらず、分子性導体における電子状態と物性の関連についての研究は十分ではなかった。
本研究において超伝導を示す分子性導体において世界で初めてバンド分散やフェルミ面を得ることに成功し、従来のバンド計算では与えられなかったエネルギースケールや計算とのずれについて具体的な情報を得ることに成功した。
これは分子性導体の電子状態設計に大きな指針を与え、物質開発に大きく貢献する。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2016

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 6 eV紫外レーザー角度分解光電子分光を用いた Bi2Sr2CaCu2O8+δの準粒子状態観測2020

    • 著者名/発表者名
      竹内裕加里, 山神光平, 矢野慎弥, 祖利目和明, 近藤広康, 永吉佑輔, 右衛門佐寛, 池田真司, 藤原秀紀, 石田茂之, 永崎洋, 関山明, 木須孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会(名古屋大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Band Dispersion of Cuprate Superconductor by Laser-excited Angle Resolved Photoemission Spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Takeuchi, K. Yamagami, K. Sorime, H. Kondo, H. Yomosa, S. Ikeda, H. Fujiwara, H. Eisaki, A. Sekiyama, T. Kiss
    • 学会等名
      Spectroscopy of novel superconductors 2019 (SNS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 紫外レーザ光電子分による有機超伝導体 κ-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2の電子状態研究2019

    • 著者名/発表者名
      祖利目和明, 右衛門佐寛, 梶原聖, 近藤広康, 竹内裕加里, 宮川和也, 鹿野田一司, 藤原秀紀, 関山明, 木須孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(九州大学)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザー光電子分光による有機超伝導体k-(BEDT-TTF)2Xの電子状態の研究2016

    • 著者名/発表者名
      右衛門佐寛
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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