強相関物質表面での光誘起相転移の光電子分光

• 研究課題/領域番号: 19340092
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 溝川 貴司 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (90251397)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2007年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
• キーワード: 強相関電子系 / 光誘起相転移 / 光電子分光 / 光メモリー / 光スイッチ / 遷移金属化合物 / フラストレーション / 軌道秩序 / 配位子場遷移 / 電荷移動遷移

研究概要

遷移金属化合物の磁性体や誘電体の表面において、可視光や紫外線によって誘起される電子状態の変化を光電子分光法によって研究した。特に、電子相関効果によって電子が複雑なスピン・電荷・軌道状態を持つマンガン酸化物において、可視光によって電子のスピン・軌道が大きく変化することを観測した。また、チタン酸化物の表面において紫外線で励起された電子の振る舞いを解明し、電子のスピンの光制御の可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Valence fluctuations and correlated metallic states in A-site ordered perovskite oxides ACu3V4O12 (A=Na, Ca, and Y) (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Morita, T. Sudayama, K. Takubo, H. Shiraki, T. Saito, Y. Shimakawa, T. Mizokawa
  • 雑誌名: Physical Review B Vol. 81(掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band structure of the heavily- electron-doped FeAs-based Ba(Fe,Co)_2As_2 superconductor suppresses antiferromagnetic correlations (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sudayama, Y. Wakisaka, K. Takubo, R. Morinaga, T. J. Sato, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi, T. Mizokawa
  • 雑誌名: Physical Review Letters Vol. 105(掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-Induced In-Gap States in SrTiO_3 Probed by Photoemission Spectroscopy under Ultraviolet Illumination (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Mizokawa, N. Takaiwa, Y. Fujiwara, T. Iida, K. Takubo, J.-Y. Son, T. Ishikawa, M. Itoh, M. Takesada
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan Vol. 79 ページ: 44703-44703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interplay between magnetic impurities and photoinduced carriers in surface depletion layer of anatase Ti_<1-x>Co_xO_<2-δ> thin film probed by x-ray photoemission spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Yamashita, T. Sudayama, T. Mizokawa, Y. Yamada, T. Fukumura, M. Kawasaki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters Vol. 96 ページ: 21907-21907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interplay between magnetic impurities and photoinduced carriers in surface depletion layer of anatase Ti<1-_x>Co_xO_<2-δ> thin film probed by x-ray photoemission spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Yamashita, T.Sudayama, T.Mizokawa, Y.Yamada, T.Fukumura, M.Kawasaki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 96 ページ: 21907-21907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-Induced In-Gap States in SrTiO_3 Probed by Photoemission Spectroscopy under Ultraviolet Illumination (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Mizokawa, N.Takaiwa, Y.Fujiwara, T.Iida, K.Takubo, J.-Y.Son, T.Ishikawa, M.Itoh, M.Takesada
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 79 ページ: 44703-44703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Valence fluctuations and correlated metallic states in A-site ordered perovskite oxides ACu3V4012(A=Na, Ca, and Y) (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Morita, T.Sudayama, K.Takubo, H.Shiraki, T.Saito, Y.Shimakawa, T.Mizokawa
  • 雑誌名: Physical Review B 81(掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band structure of the heavily-electron-doped FeAs-based Ba(Fe, Co)_2As_2 superconductor suppresses antiferromagnetic correlations (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Sudayama, Y.Wakisaka, K.Takubo, R.Morinaga, T.J.Sato, M.Arita, H.Namatame, M.Taniguchi, T.Mizokawa
  • 雑誌名: Physical Review Letters 105(掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metallic versus insulating behavior in the A-site ordered perovskite oxides ACu_3Co_4O_<12> (A=Ca and Y) controlled by Mott and Zhang-Rice physics (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mizokawa, Y. Morita, T. Sudayama, K. Takubo, I. Yamada, M. Azuma, M. Takano, Y. Shimakawa
  • 雑誌名: Physical Review B Vol. 80 ページ: 125105-125105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bulk-sensitive photoemission study of ACu_3Ru_4O_<12> (A=Ca, Na, and La) with heavy-fermion behavior (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sudayama, Y. Wakisaka, K. Takubo, T. Mizokawa, W. Kobayashi, I. Terasaki, S. Tanaka, Y. Maeno, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: Physical Review B Vol. 80 ページ: 75113-75113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitonic Insulator State in Ta_2NiSe_5 Probed by Photoemission Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Wakisaka, T. Sudayama, K. Takubo, T. Mizokawa, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi, N. Katayama, M. Nohara, H. Takagi
  • 雑誌名: Physical Review Letters Vol. 103 ページ: 26402-26402
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Neck-Collapsing-Type Lifshitz Transition Induced by Orbital Symmetry Breaking in Lightly Hole Doped t_<2g> Bands (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ikedo, Y. Wakisaka, S. Hirata, K. Takubo, T. Mizokawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan Vol. 78 ページ: 63707-63707
  • NAID: 10025960931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure study of triangular lattices in FeGa_2S_4, Fe_2Ga_2S_5, and NiGa_2S_4 : Photoemission spectroscopy and Hartree-Fock calculations (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Takubo, T. Mizokawa, Y. Nambu, S. Nakatsuji
  • 雑誌名: Physical Review B Vol. 79 ページ: 134422-134422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure study of triangular lattices in FeGa_2S_4. Fe_2Ga_2S_5. and NiGa_2S_4 : Photoemission spectroscopy and Hartree-Fock calculations (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Takubo, T.Mizokawa, Y.Nambu, S.Nakatsuji
  • 雑誌名: Physical Review B 79 ページ: 134422-134422
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Neck-Collapsing-Type Lifshitz Transition Induced by Orbital Symmetry Breaking in Lightly Hole Doped t_<2_g> Bands (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Ikedo, Y.Wakisaka, S.Hirata, K.Takubo, T.Mizokawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 78 ページ: 63707-63707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitonic Insulator State in Ta_2NiSe_5 Probed by Photoemission Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Wakisaka, T.Sudayama, K.Takubo, T.Mizokawa, M.Arita, H.Namatame, M.Taniguchi, N.Katayama, M.Nohara, H.Takagi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 103 ページ: 26402-26402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bulk-sensitive photoemission study of Acu_3Ru_4O_12(A=Ca, Na, and La)with heavy-fermion behavior (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sudayama, Y.Wakisaka, K.Takubo, T.Mizokawa, W.Kobayashi, I.Terasaki, S.Tanaka, Y.Maeno, M.Arita, H.Namatame, M.Taniguchi
  • 雑誌名: Physical Review B 80 ページ: 75113-75113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metallic versus insulating behavior in the A-site ordered perovskite oxides ACu_3Co_4O_12(A=Ca and Y)controlled by Mott and Zhang-Rice physics (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mizokawa, Y.Morita, T.Sudayama, K.Takubo, I.Yamada, M.Azuma, M.Takano, Y.Shimakawa
  • 雑誌名: Physical Review B 80 ページ: 125105-125105
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-gap state and effect of light illumination in CuIr_2S_4 probed by photoemission spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Takubo, T. Mizokawa, N. Matsumoto, S. Nagata
  • 雑誌名: Physical Review B Vol. 78 ページ: 245117-245117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of Ca_3Co_4O_9 studied by photoemission spectroscopy : Phase separation and charge localization (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Wakisaka, S. Hirata, T. Mizokawa, Y. Suzuki, Y. Miyazaki, T. Kajitani
  • 雑誌名: Physical Review B Vol. 78 ページ: 235107-235107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Structure of Superconducting and Non-superconducting P_<r2>B_<a4>C_<u7015-δ> Revealed by Photo emission Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Wakisaka, K. Takubo, T. Sudayama, J.-Y. Son, T. Mizokawa, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi, S. Sekiya, K. Fukuda, F. Ishikawa, Y. Yamada
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan Vol. 77 ページ: 74710-74710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced metal-to-insulator transition in a manganite thin film (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Takubo, I. Onishi, K. Takubo, T. Mizokawa, K. Miyano
  • 雑誌名: Physical Review Letters Vol. 101 ページ: 177403-177403
• [雑誌論文] Photoinduced metal-to-insulator transition in a manganite thin film (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Takubo, I Onishi, K. Takubo, T. Mizokawa, K. Miyano
  • 雑誌名: Physical Review Letters 101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of Ca3Co4O9 studied by photoemission spectroscopy:Phase separation and charge locahzation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Wakisaka, S. Hirata, T. Mizokawa, Y. Suzuki, Y. Miyazaki, T, Kajitani
  • 雑誌名: Physical Review B 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ingap state and effect of lighti Humination in CuIr2S4 probed by photoemission spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Takubo, T. Mizokawa, N. Matsumoto, S. Nagata
  • 雑誌名: Physical Review B 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of photoinduced phase transition in phase-separated Pr_<0.55>(Ca_<1-y>Sr_y)_<0.45>MnO_3 thin films via x-ray photoemission spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Takubo, J.-Y. Son, T. Mizokawa, N. Takubo, K. Miyano
  • 雑誌名: Physical Review B Vol. 75 ページ: 52408-52408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusual superexchange pathways in an NiS_2 triangular lattice with negative charge-transfer energy (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Takubo, T. Mizokawa, J.-Y. Son, Y. Nambu, S. Nakatsuji, Y. Maeno
  • 雑誌名: Physical Review Letters Vol. 99 ページ: 37203-37203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties of 3d transition-metal- doped MgAl_2O_4 spinels (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Izumi, S. Miyazaki, S. Yoshida, T. Mizokawa, E. Hanamura
  • 雑誌名: Physical Review B Vol. 76 ページ: 75111-75111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical response and electronic structure of Zn-doped MgAl_2O_4 (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Izumi, T. Mizokawa, E. Hanamura
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics Vol. 102 ページ: 53109-53109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoemission Study of Temperature-Induced and Photoinduced Spin-State Transitions in Spin-Crossover Complex [Fe(ptz)_6](BF_4)_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: J.-Y. Son, K. Takubo, D. Asakura, J. W. Quilty, T. Mizokawa, A. Nakamoto, N. Kojima
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan Vol. 76 ページ: 84703-84703
  • NAID: 110006366852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusual Superexchange Pathways in an NiS_2 Triangular Lattice with Negative Charge-Transfer Energy (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Takubo, T.Mizokawa, J-Y.son, Y.Nambu, s.Nakatsuji, and Y.Maeno
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett 99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical propenies of 3d trallsition-metal-doped MgAl_2O_4 spinels (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Izumi, S.Miyazaki, S.Ybshida, T.Mizokawa, and E.Hanamura
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoemisslon Study of Temperature-hlduced and Photoinduced Spin-State Transitions in Spin-Crossover Complex[Fe(ptz)_6](BF_4)_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: J-Y.Son, K.Takubo, D.Asakura, J.W.Quilty, T.Mizokawa, A.Nakamoto, N.Kojima
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 76
  • 査読あり
• [学会発表] Orbitally induced spin-charge modulation and pseudogap formation in the high-T_c superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mizokawa, T. Sudayama, Y. Wakisaka
  • 学会等名: 9th international conference on Materials and Magnetism of superconductivity
  • 発表場所: Tokyo, Japan(掲載決定)
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Orbitally induced spin-charge modulation and pseudogap formation in the high-T_c superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mizokawa, T.Sudayama, Y.Wakisaka
  • 学会等名: 9^<th> international conference on Materials and Magnetism of superconductivity
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel, Tokyo
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 光照射によるTi1-χCoχO2の電子状態変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下直飛人,須田山貴亮,田久保耕,溝川貴司,豊崎秀海,福村知昭,川崎雅司
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] Local Lattice Distortion and Photo-Induced Phase Transition in Transition-Metal Compounds with Orbital Degeneracy (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mizokawa, K. Takubo, T. Sudayama, Y. Wakisaka, N. Takubo, K. Miyano, N. Matsumoto, S. Nagata, T. Katayama, M. Nohara, H. Takagi, M. Ikeda, N. Kojima, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 学会等名: International Conference on Quantum Phenomena in Complex Matter
  • 発表場所: Erice, Italy
  • 年月日: 2008-07-27
• [学会発表] Electronic Structure of LaFeAsO : yz/zx orbital degeneracy and excitonic instability (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mizokawa, T. Sudayama, Y. Wakisaka
  • 学会等名: International Symposium on Fe-Oxipnictide Superconductors
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-06-28
• [学会発表] スピネル中の遷移金属不純物の電子状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 溝川 貴司, 花村 榮一
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://mizokawa.k.u-tokyo.ac.jp