高分解能光電子分光による微小超伝導体測定法の開発

• 研究課題/領域番号: 20684014
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 相馬 清吾 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (20431489)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円); 2010年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2009年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円); 2008年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
• キーワード: 角度分解光電子分光 / 超伝導 / 強相関電子系

研究概要

重要な物性を示すが大型単結晶の育成困難であったり、劈かい面が存在しない物質について、物性発現に深く関わるフェルミ準位近傍の微細電子構造を決定すために、高分解能角度分解光電子法の微小単結晶実験技術・装置を開発した。その結果、鉄系超伝導体やセメント超伝導体などの、研究期間中に新しく発見された物質群ついて、その基本的な電子構造を明らかにし、さら超伝導ギャップなどの微細電子構造の決定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Fermi surface dichotomy of the superconducting gap and pseudogap in underdoped pnictides (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. -M. Xu, P. Richard, K. Nakayama, T. Kawahara, Y. Sekiba, T. Qian, M. Neupane, S. Souma, T. Sato, T. Takahashi, H. -Q. Luo, H. -H. Wen, G. -F. Chen, N. -L. Wang, Z. Wang, Z. Fang, X. Dai, H. Ding
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 2 ページ: 392-392
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct evidence for cage conduction band in superconducting cement 12Cao・7Al_2O_3 by low-energy high-resolution photoemission spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Souma, T. Arakane, T. Sato, T. Takahashi, S. W. Kim, S. Matsuishi, H. Hosono
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpan. 巻: 79 ページ: 103704-103704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Van Hove Singularities as a Result of Quantum Confinement: The Origin of Intriguing Physical Properties in Pb Thin Films (2010)
  • 著者名/発表者名: Yu Jie Sun, S. Souma, Wen Juan Li, T. Sato, Xie Gang Zhu, Guang Wang, Xi Chen, Xu Cun Ma, Qi Kun Xue and Jin Feng Jia, T. Takahashi, T. Sakurai
  • 雑誌名: Nano Res. 巻: 3 ページ: 800-800
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrahigh-resolution spin-resolved photo-emission spectrometer with a mini Mott detector (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Souma, A. Takayama, K. Sugawara, T. Sato, T. Takahashi
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. 巻: 81 ページ: 95101-95101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct evidence for the Dirac-cone topological surface states in the ternary chalcogenide TlBiSe_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, K. Segawa, H. Guo, K. Sugawara,S. Souma, T. Takahashi, Y. Ando
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 105 ページ: 136802-136802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pseudogap of charge-density-wave compound SmNiC_2 studied by high-resolution photo-emission spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, S. Souma, K. Nakayama, T. Takahashi, S. Shimomura, H. Onodera
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 79 ページ: 44707-44707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct evidence for cage conduction band in superconducting cement 12 CaO・7Al_2O_3 by low-energy high-resolution photoemission spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Souma, et al
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Van Hove Singulaxities as a Result of Quantum Confinement : The Origin of Intriguing Physical Properties in Pb Thin Films (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.J.Sun, et al
  • 雑誌名: Nano Research 巻: 3 ページ: 800-806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrahigh-resolution spin-resolved photoemission spectrometer with a mini Mott detector (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Souma, et al
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct evidence for the Dirac-cone topological surface states in the ternary chalcogenide TlBiSe_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Sato, et al
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pseudogap of charge-density-wave compound SmNiC_2 studied by high-resolution photoemission spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Sato, et al
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconducting-gap symmetry of Ba_<0.6>K_<0.4>Fe_2As_2 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nakayama, T. Sato, P. Richard, Y.-M. Xu, Y. Sekiba, S. Souma, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, H. Ding, T. Takahashi
  • 雑誌名: Europhys. Lett. 巻: 85 ページ: 67002-67002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of the Fe-Based Ba_<0.6>K_<0.4>Fe_2As_2High Temperature Superconductor: Evidence for an Orbital Selective Electron-Mode Coupling (2009)
  • 著者名/発表者名: P. Richard, T. Sato, K. Nakayama, S. Souma, T. Takahashi, Y. -M. Xu, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, H. Ding
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 102 ページ: 47003-47003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Phase Transition of CeSb Studied by Low-Energy Angle-Resolved Photo-emission Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Takayama, S. Souma, T. Sato, T. Arakane, and T. Takahashi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 78 ページ: 73702-73702
  • NAID: 10025961840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal-insulator transition of Na_xWO_3 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Raji, T. Sato, S. Souma, T. Takahashi, D. D. Sarma, P. Mahadevan
  • 雑誌名: Mod. Phys. Lett. 巻: B23 ページ: 2819-2819
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band structure and Fermi surface of an extremely overdoped iron-based super-conductor KFe_2As_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, K. Nakayama, Y. Sekiba, P. Richard, Y.-M. Xu, S. Souma, T. Takahashi, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, H. Ding
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 103 ページ: 47002-47002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Phase Transition of CeSb Studied by Low-Energy Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Takayama, et al.
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band structure and Fermi surface of an extremely overdoped iron-based superconductor KFe_2As_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sato, et al
  • 雑誌名: Physical Review Letters 103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal-insulator transition of Na_xWO_3 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Raj, et al
  • 雑誌名: Modern Physics Letters 23 ページ: 2819-2846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconducting-gap symmetry of Ba_<0.6> K_<0.4> Fe_2 As_2 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nakayama, et.al.
  • 雑誌名: Europhysics Letters 85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band structure and Fermi surface of heavy Fermion compounds Ce_2TIn_8 (T=Co, Rh, In) studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Souma,S. Ra j, J. C. Campuzano, T. Sato, T. Takahashi, S. Ohara, S. Sakamoto
  • 雑誌名: Physica B 巻: 403 ページ: 752-752
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-energy excitations in graphite studied by ultrahigh-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sugawara, T. Sato, S. Souma, T. Takahashi, H. Suematsu
  • 雑誌名: Physica B 巻: 403 ページ: 1531-1531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasiparticle lifetime in graphite studied by ultrahigh-resolution ARPES (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sugawara, T. Sato, S. Souma, T. Takahashi, H. Suematsu
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Solids 巻: 69 ページ: 2996-2996
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative structural and Peierls transition of Indium chains on Si(111) surface (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Sun, S. Agario, S. Souma, K. Sugawara, Y. Tago, T. Sato, T. Takahashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 77 ページ: 125115-125115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconducting Gap and Pseudogap in Iron-Based Layered Superconductor La(O_<1-x>F_x)FeAs (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, S. Souma, K. Nakayama, K. Terashima, K. Sugawara, T. Takahashi, Y. Kamihara, M. Hirano, H. Hosono
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 77 ページ: 63708-63708
  • NAID: 110006781571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Fermi-surface-dependent nodeless superconducting gaps in Ba_<0.6>K_<0.4>Fe_2As_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ding, P. Richard, K. Nakayama, K. Sugawara, T. Arakane, Y. Sekiba, A. Takayama, S. Souma, T. Sato, T. Takahashi, Z. Wang, X. Dai, Z. Fang, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang
  • 雑誌名: Europhysics Letters 巻: 83 ページ: 47001-47001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconducting Gap and Pseudogap in Iron-Based Layered Superconductor La(O_<1-x>F_x)FeAs (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, K. Nakayama, Y. Sekiba, T. Arakane, K. Terashima, S. Souma, T. Takahashi, Y. Kamihara, M. Hirano, H. Hosono
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 77(Suppl.c) ページ: 55-68
  • NAID: 110006781571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi arc in the superconducting state of impurity-doped Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, K. Terashima, K. Nakayama, S. Souma, T. Takahashi, T. Yamamoto, K. Kadowaki
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: B78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct evidence for hidden one-dimensional Fermi surface of hexagonal K_<0.25>WO_3 (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Raj, T. Sato, S. Souma, T. Takahashi, D. D. Sarma, Priya Mahadevan, J. C. Campuzano, M. Greenblatt, W. H. McCarroll
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 77 ページ: 245120-245120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band structure and Fermi surface of heavy Fermion compounds Ce_2 TIn_8(T=Co, Rh, In)studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Souma, et.al.
  • 雑誌名: Physica B 403 ページ: 752-754
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconducting Gap and Pseudogap in Iron-Based Layered Superconductor La (O_<1-x>F_x) FeAs (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, et.al.
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan. 77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Fermi-surface-dependent nodeless superconducting gaps in Ba_<0.6>K_<0.4> Fe_2 As_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ding, et.al.
  • 雑誌名: Europhysics Letters 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-energy excitations in graphite studied by ultrahigh-resolution angleresolved photoemission spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sugawara, et.al.
  • 雑誌名: Physica B 403 ページ: 1531-1533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasiparticle lifetime in graphite studied by ultrahigh-resolution ARPES (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sugawara, et.al.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Solids 69 ページ: 2949-2955
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi arc in the superconducting state of impurity-doped Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, et.al.
  • 雑誌名: Physical Review B 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of the Fe-Based Ba_<0.6> K_<0.4> Fe_2 As_2 High Temperature Superconductor : Evidence for an Orbital Selective Electron-Mode Coupling (2008)
  • 著者名/発表者名: P Richard, et.al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 102
  • 査読あり
• [学会発表] 高分解能光電子分光でみる強相関微細電子構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 日本物理学会(第65回年次大会)
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] 高分解能光電子分光でみる強相関微細電子構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: Seigo Souma
  • 学会等名: The 14^<th> Hiroshima international Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] Spin-resolved ultrahigh-resolution ARPES study of Rashba effect on semimetal surface (2011)
  • 著者名/発表者名: Seigo Souma
  • 学会等名: The 1^<st> GCOE international Symposium
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2011-02-19
• [学会発表] ミニモット検出器を用いたスピン分解光電子分光装置の開発:IV (2010)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 日本物理学会(2010秋季大会)
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] CeSbの微細電子構造:キセノンプラズマ発光ARPES (2010)
  • 著者名/発表者名: 高坂研一郎
  • 学会等名: 日本物理学会(2010秋季大会)
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] High-resolution ARPES study on Bi_<1-x>Sb_x(x=0.023) (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Guo
  • 学会等名: 日本物理学会(2010秋季大会)
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] CeRu_2Al_<10>の高分解能光電子分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ
  • 発表場所: 高知大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-08-01
• [学会発表] Ultrahigh-resolution spin-resolved ARPES of novel low-dimensional systems (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Souma
  • 学会等名: Electronic, transport, and optical properties of low-dimensional systems (WS10-ETOLDs)
  • 発表場所: バレンシア(スペイン)(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] Ultrahigh-resolution spin-resolved ARPES of novel low-dimensional systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Seigo Souma
  • 学会等名: Electronic, transport, and optical properties of low-dimensional systems (WS10-ETOLDs)
  • 発表場所: バレンシア, スペイン
  • 年月日: 2010-05-31
• [学会発表] ミニモット検出器を用いたスピン分解光電子分光装置の開発:III (2010)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 日本物理学会(第65回年次大会)
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] CeRu_2Al_<10>のキセノンプラズマ励起光電子分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 日本物理学会(第65回年次大会)
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] Spin-resolved ultrahigh-resolution ARPES study of Rashba effect on semi-metal surface (2010)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: The 14^<th> Hiroshima international Symposium on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] Spin-resolved ultrahigh-resolution ARPES study of Rashba effect on semi-metal surface (2010)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: The 1^<st> GCOE international Symposium
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
  • 年月日: 2010-02-19
• [学会発表] バルク敏感スピン分解超高分解能光電子分光装置の開発と強相関化合物の電子構造研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2009-12-26
• [学会発表] Development of bulk-sensitive spin-resolved ultrahigh-resolution photoemission spectrometer (2009)
  • 著者名/発表者名: Seigo Souma
  • 学会等名: LEPES2009 (UVSOR Workshop on Low-Energy Photoemission of Solids using Synchrotron Radiation)
  • 発表場所: UVSOR, 岡崎
  • 年月日: 2009-10-04
• [学会発表] Development of bulk-sensitive spin-resolved ultrahigh-resolution photoemission spectrometer (2009)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 2nd UVSOR Workshop on Low-Energy Photoemission of Solids using Synchrotron Radiation
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2009-10-04
• [学会発表] ミニモット検出器を用いたスピン分解光電子分光装置の開発:II (2009)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 日本物理学会(2009年秋季大会)
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] ミニモット検出器を用いたスピン分解光電子分光装置の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 日本物理学会(第64回年次大会)
  • 発表場所: 立教大学(東京)
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 一次元In鎖の金属絶縁体転移の起源 : 角度分解光電子分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 第一回界面科学研究会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)(招待講演)
  • 年月日: 2008-12-20
• [学会発表] 次元In鎖の金属絶縁体転移の起源: 角度分解光電子分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 第一回界面科学研究会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2008-12-19
• [学会発表] 鉄ニクタイド超伝導体の高分解能角度分解光電子分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: PF研究会「高分解能角度分解光電子分光研究と将来展望」
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構(つくば)
  • 年月日: 2008-12-18
• [学会発表] 鉄ニクタイド超伝導体の高分解能角度分解光電子分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: PF研究会「高分解能角度分解光電子分光研究と将来展望」
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構(つくば)(招待講演)
  • 年月日: 2008-12-18
• [学会発表] High-resolution ARPES of novel superconductors (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Souma
  • 学会等名: Tohoku-Fudan Joint Workshop
  • 発表場所: 復旦大学(上海)(招待講演)
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] High-resolutions ARPES of novel superconductors (2008)
  • 著者名/発表者名: Seigo Souma
  • 学会等名: Fudan-Tohoku workshop
  • 発表場所: 複旦大学, 上海
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] キセノンプラズマ発光によるYb4As3の高分解能光電子分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 相馬清吾
  • 学会等名: 日本物理学会(2008年秋季大会)
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡)
  • 年月日: 2008-09-21