3d遷移金属化合物系のバルク敏感硬X線光電子分光の理論

• 研究課題/領域番号: 20540324
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 田口 宗孝 独立行政法人理化学研究所, 励起秩序研究チーム, 研究員 (10415218)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 硬X線光電子分光 / 3d遷移金属化合物 / 配置間相互作用模型 / 金属絶縁体転移 / 物性理論 / 光物性 / 計算物理 / 強相関電子系 / コヒーレント状態 / Zhang-Rice二重項束縛状態 / バンドギャップ

研究概要

硬X線光電子分光(HAXPES)は、これまで軟X領域での測定が主流であった光電子分光を硬X線領域で行うことで飛躍的な進歩を遂げた測定手法である。従来の軟X線励起光電子分光の弱点であった高い表面感度性を克服することに成功し、近年研究が盛んに行われている。我々は、この分光の重要性を鑑み、理論面から3d遷移金属化合物及びその関連物質のHAXPESの研究を強力に発展させてきた。これらの成果は、本報告書に示す研究発表論文により国際的に高い評価を受け、国内外における主要学会にて4の招待講演として発表された。

研究成果

• [雑誌論文] Quantifying covalency and metallicity in correlated compounds undergoing metal-insulator transitions (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Chainani, A. Yamamoto, M. Matsunami, R. Eguchi, M. Taguchi, Y. Takata, S. Shin, Y. Nishino, M. Yabashi, K. Tamasaku, and T. Ishikawa
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 87
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantifying covalency and metallicity in correlated compounds undergoing metal-insulator transitions (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Chainani
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 87 号: 4 ページ: 45108-45108
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.045108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoemission Evidence for Valence Fluctuations and Kondo Resonance in YbAl_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Matsunami, A. Chainani, M. Taguchi, R. Eguchi, Y. Takata, M. Oura, M. Yabashi, K. Tamasaku, Y. Nishino, T. Ishikawa, M. Kosaka, and S. Shin
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoemission Evidence for Valence Fluctuations and Kondo Resonance in YbAl2 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Matsunami
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 81 号: 7 ページ: 73702-73702
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.073702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Ti 3d Carriers in Mediating the Ferromagnetism of Co:TiO_2 Anatase Thin Films (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ohtsuki, A. Chainani, R. Eguchi, M. Matsunami, Y. Takata, M. Taguchi, Y. Nishino, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, M. Oura, Y. Senba, H. Ohashi, and S. Shin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of an antiferromagnetic metal: CaCrO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: P. A. Bhobe, A. Chainani, M. Taguchi, R. Eguchi, M. Matsunami, T. Ohtsuki, K. Ishizaka, M. Okawa, M. Oura, Y. Senba, H. Ohashi, M. Isobe, Y. Ueda, and S. Shin
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kondo resonance in PrTi2Al20 : Photoemission spectroscopy and single-impurity Anderson model calculations (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Matsunami, M.Taguchi, A.Chainani, R.Eguchi, M.Oura, A.Sakai, S.Nakatsuji, S.Shin
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 19 ページ: 193101-193101
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.193101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of an antiferromagnetic metal : CaCrO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: P.A.Bhobe
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 号: 16 ページ: 165132-165132
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.165132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Ti 3d Carriers in Mediating the Ferromagnetism of Co : TiO_2 Anatase Thin Films (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ohtsuki, A.Chainani, R.Eguchi, M.Matsunami, Y.Takata, M.Taguchi, Y.Nishino, K.Tamasaku, M.Yabashi, T.Ishikawa, M.Oura, Y.Senba, H.Ohashi, S.Shin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Ti 3d Carriers in Mediating the Ferromagnetism of Co:TiO_2 Anatase Thin Films (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ohtsuki
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong Valence Fluctuation in the Quantum Critical Heavy Fermion Superconductor υ-YbAlB_4: A Hard X-ray Photoemission Study (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Okawa, M. Matsunami, K. Ishizaka, R. Eguchi, M. Taguchi, A. Chainani, Y. Takata, M. Yabashi, K. Tamasaku, Y. Nishino, T. Ishikawa, K. Kuga, N. Hiroe,S. Nakatsuji, and S. Shin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong Evidence for a correlated insulator to antiferromagnetic metal transition in CrN (2010)
  • 著者名/発表者名: P. A. Bhobe, A. Chainani, M. Taguchi, T. Takeuchi, R. Eguchi, M. Matsunami, K. Ishizaka, Y. Takata, M. Oura, Y. Senba, H. Ohashi, Y. Nishino, M. Yabashi, K. Tamasaku, T. Ishikawa, K. Takenaka, H. Takagi, and S. Shin,
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous State Sandwiched between Fermi Liquid and Charge Ordered Mott-Insulating Phases of Ti_4O_7 (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Taguchi, A. Chainani, M. Matsunami, R. Eguchi, Y. Takata, M. Yabashi, K. Tamasaku, Y. Nishino, T. Ishikawa, S. Tsuda, S. Watanabe, C. .T. Chen, Y. Senba, H. Ohashi, K. Fujiwara, Y. Nakamura, H. Takagi, and S. Shin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kondo scaling of the pseudogap in CeOs_4Sb_12 and CeFe_4P_12 (2010)
  • 著者名/発表者名: P. A. Rayjada, A. Chainani, M. Matsunami, M. Taguchi, S. Tsuda, T. Yokoya, S. Shin, H. Sugawara, and H. Sato
  • 雑誌名: Journal of Physic: Condensed Matter 巻: 22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong Evidence for a correlated insulator to antiferromagnetic metal transition in CrN (2010)
  • 著者名/発表者名: P.A.Bhobe, A.Chainani, M.Taguchi, T.Takeuchi, R.Eguchi, M.Matsunami, K.Ishizaka, Y.Takata, M.Oura, Y.Senba, H.Ohashi, Y.Nishino, M.Yabashi, K.Tamasaku, T.Ishikawa, K.Takenaka, H.Takagi, S.Shin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous State Sandwiched between Fermi Liquid and Charge Ordered Mott-Insulating Phases of Ti_4O_7 (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Taguchi, A.Chainani, M.Matsunami, R.Eguchi, Y.Takata, M.Yabashi, K.Tamasaku, Y.Nishino, T.Ishikawa, S.Tsuda, S.Watanabe, C.T.Chen, Y.Senba, H.Ohashi, K.Fujiwara, Y.Nakamura, H.Takagi, S.Shin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong Evidence for a correlated insulator to antiferromagnetic metal transition in CrN (2010)
  • 著者名/発表者名: P.A.Bhobe
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong Valence Fluctuation in the Quntum Critical Heavy Fermion Superconductor β-YbAlB_4 : A Hard X-ray Photoemission Study (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Okawa
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous State Sandwiched between Fermi Liquid and Charge Ordered Mott-Insulating Phases of Ti_4O_7 (2010)
  • 著者名/発表者名: Munetaka TAGUCHI
  • 雑誌名: Physical Review Letters 102(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revising the Valence-Band and Core-Level Photoemission Spectra of NiO (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Taguchi, M. Matsunami, Y. Ishida, R. Eguchi, A. Chainani, Y. Takata, M. Yabashi, K. Tamasaku, Y. Nishino, T. Nishino, T. Ishikawa, Y. Senba, H. Ohashi, and S. Shin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for Mott-Hubbard Insulator Transition in VO_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Eguchi, M. Taguchi, M. Matsunami, K. Horiba, K. Yamamoto, Y. Ishida, A. Chainani, Y. Takata, M. Yabashi, D. Miwa, Y. Nishino, K. Tamasaku, T. Ishikawa, Y. Senba, H. Ohashi, Y. Muraoka, Z. Hiroi, and S. Shin
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combining Photoemission and Optical Spectroscopies for Reliable Valence Determination in YbS and Yb metal (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Matsunami, A. Chainani, M. Taguchi, R. Eguchi, Y. Ishida, Y. Takata, M. Yabashi, K. Tamasaku, Y. Nishino, Y. Senba, H. Ohashi, H. Okamura, T. Nanba, N. Tsujii, A. Ochiai, and S. Shin
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of semiconducting CeFe_4P_12: Strong hybridization and relevance of single-impurity Anderson model (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Matsunami, K. Horiba, M. Taguchi, K. Yamamoto, A. Chainani, Y. Takata, Y. Senba, H. Ohashi, M. Yabashi, K. Tamasaku, Y. Nishino, D. Miwa, T. Ishikawa, E. Ikenaga, K. Kobayashi, H. Sugawara, H. Sato, H. Harima and S. Shin
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revising the Valence-Band and Core-Level Photoemission Spectra of NiO (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Taguchi, M.Matsunami, Y.Ishida, R.Eguchi, A.Chainani, Y.Takata, M.Yabashi, K.Tamasaku, Y.Nishino, T.Nishino, T.Ishikawa, Y.Senba, H.Ohashi, S.Shin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revising the Valence-Band and Core-Level Photoemission Spectra of NiO (2008)
  • 著者名/発表者名: Munetaka TAGUCHI
  • 雑誌名: Physical Review Letters 100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for Mott-Hubbard Metal-Insulator Transition in VO_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Ritsuko Eguchi
  • 雑誌名: Physical Review B 78
  • 査読あり
• [学会発表] The electronic structure of A-site ordered perovskite ACU_3RU_4O_<12> (A=Ca, Na, and La) by the hard x-ray photoemission spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Munetaka TAGUCHI
  • 学会等名: 4th International Workshop on Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy : HAXPES 2011
  • 発表場所: Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, Hamburg, Germany
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 温度によって三つの顔を見せるチタン酸化物の正体に迫る (2011)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: RSC報奨金表彰受賞講演(SPring-8 日本)
  • 発表場所: SPring-8 日本
  • 年月日: 2011-04-01
• [学会発表] 温度によって三つの顔を見せるチタ酸化物の正体に迫る (2011)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: RSC報奨金表彰受賞講演(SPring-8)
  • 発表場所: 日本
  • 年月日: 2011-04-01
• [学会発表] 硬X線光電子分光によるFe3O4の電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: 日本物理学会 春季大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 硬X線光電子分光によるFe_3O_4の電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Pu薄膜の4f光電子分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: 磁性分光研究会
  • 発表場所: 京都大学化学研究所
• [学会発表] 硬X線光電子分光による強相関物質の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 東京大学、本郷
  • 年月日: 2009-01-12
• [学会発表] The electronic structure of A-site ordered perovskite ACu_3Ru_4O_12 (A=Ca, Na, and La) by the hard x-ray photoemission spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: International 4^(th) International Workshop on Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy: HAXPES 2011
  • 発表場所: Deutsches Elektronen Synchrotron DESY, Hamburg, Germany
• [学会発表] Studies of the Electronic Structure of Strongly Correlated Materials by the Combination of HAXPES and Other Techniques (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: International Workshop for New Opportunities in Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy: HAXPES 2009
  • 発表場所: National Synchrotron Light Source, New York, USA
• [学会発表] 硬X線光電子分光による強相関物質の研究 光電子分光によるフェルオロジー:熱力学物性は光電子分光でどの程度理解できるか? (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝,企画招待講演
  • 学会等名: 第22回日本方射光学会年会・方射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学、本郷キャンパス
• [学会発表] Studies of the Electronic Structure of Strongly Correlated Materials by the Combination of HAXPES and Other Techniques (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: International Workshop for New Opportunities in Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy : HAXPES 2009
  • 発表場所: National Synchrotron Light Source, New York, USA
• [学会発表] 光電子分光によるフェルオロジー:熱力学物性は光電子分光でどの程度理解できるか? (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口宗孝
  • 学会等名: 第22回日本方射光学会年会・方射光科学合同シンポジウム(「硬X線光電子分光による強相関物質の研究」)
  • 発表場所: 東京大学、本郷キャンパス(企画招待講演)
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/lab/riken-sx/
• [備考] 賞等の受賞 2011年4月1日 平成22年度RSC報奨金表彰
• [備考] マグネリ相チタン酸化物 温度変化で三つの顔 日刊工業新聞、2010年3月9日
• [備考] 温度で3種の相変化 マグネリ相チタン酸化物 化学工業日報、2010年3月9日
• [備考] マグネリ相チタン酸化物"三つの顔"の謎を解明 科学新聞、2010年3月26日
• [備考] 奇妙なチタン酸化物 .温度で3種の相変化-Ceramics Japan (セラミックス)、Vol.45 7月号 2010年 572ページ
• [備考] Semiconducting sandwich filling retains its mystery RIEKN RESEARCH Volume 5 Number 7 (2010) 4
• [備考] 酸化ニッケル絶縁体の謎解明 日経産業新聞、2008年5月19日
• [備考] 酸化ニッケルはなぜ金属でないのか -長年の謎を解明- 科学新聞、2008年5月30日
• [備考] A breath of fresh air for electronics RIEKN RESEARCH Volume 3 Number 11 (2008) 3
• [備考] ノーベル賞学者モットを悩ませた謎に挑む SPring-8学術成果集 夢の光を使ってサイエンスの謎に挑む p47-48 (2010)
• [備考] 励起秩序研究チーム
  • URL: http://www.riken.jp/lab/riken-sx/
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/lab/riken-sx/
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.riken.jp/lab/riken-sx/
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/lab/riken-sx/
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/lab/riken-sx/
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/lab/riken-sx/