軌道分解硬Ｘ線光電子分光の開発と強相関酸化物の軌道依存金属絶縁体転移の研究

• 研究課題/領域番号: 23740240
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤原 秀紀 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00397746)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 硬X線光電子分光 / 強相関酸化物 / 金属絶縁体転移 / 角度分解光電子分光 / 共鳴非弾性X線散乱 / 光電子分光 / 強相関電子系 / 共鳴非弾性散乱 / 軟X線光電子分光 / 国際情報交流

研究概要

強相関物質の金属絶縁体転移の起源を解明する為には、軌道成分を分解した電子状態観測が必要不可欠である。本研究では軌道分解硬X線光電子分光装置を開発し、内殻光電子スペクトルの線二色性の基底状態波動関数の決定に成功した。さらに、試料観察光学顕微鏡と集光放射光マイクロビームを組み合わせた軟X線角度分解光電子分光と直線偏光依存共鳴非弾性X線散乱により、強相関酸化物の三次元バンド構造と電荷励起の軌道分解観測に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Bulk nature of layered perovskite iridates beyond the Mott scenario : An approach from a bulk-sensitive photoemission study (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Yamasaki, S. Tachibana, H. Fujiwara
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89
• [雑誌論文] Spin-Polarized Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy of the So-Predicted Kondo Topological Insulator SmB_6 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Suga, K. Sakamoto, H. Fujiwara
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 ページ: 14705-14705
• [雑誌論文] Spin-Polarized Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy of the So-Predicted Kondo Topological Insulator SmB_6 (2014)
  • 著者名/発表者名: S Suga, K. Sakamoto, T. Okuda, and S. Imada(他12名)
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 83 号: 1 ページ: 14705-14705
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.014705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bulk nature of layered perovskite iridates beyond the Mott scenario : An approach from a bulk- sensitive photoemission study (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Yamasaki, H. Fujiwara, M. Sing, A. Sekiyama, and S. Suga(最終著者他22名)
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 12 ページ: 121111-121111
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.121111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Direct k-space mapping of the electronic structure in an oxide-oxide interface (2013)
  • 著者名/発表者名: G. Berner, M. Sing, H. Fujiwara
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 110
• [雑誌論文] Direct k-space mapping of the electronic structure in an oxide-oxide interface (2013)
  • 著者名/発表者名: G. Berner, M. Sing, H. Fujiwara, J. Mannhart, S. Suga and R. Claessen
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 110 号: 24 ページ: 247601-247601
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.247601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recoil effects for valence and core photoelectrons in V_3Si (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Suga, H. Fujiwara
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 86 ページ: 35146-35146
• [雑誌論文] Microscopic and Spectroscopic Studies of Light-Induced Magnetization Switching of GdFeCo Facilitated by Photoemission Electron Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ohkochi, H. Fujiwara
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 51 ページ: 73001-73001
  • NAID: 40019351122
• [雑誌論文] Soft- and Hard-X-ray Photoemission Spectroscopy of La_<2-2x>Sr_<1+2x>Mn_2O_7 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81
• [雑誌論文] Photon Energy dependent Hard X-Ray Photoemission Spectroscopy of YbCu_2Si_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kitayama, H. Fujiwara
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81
• [雑誌論文] Microscopic and spectroscopic studies of light-induced magnetization switching of GdFeCo facilitated by photoemission electron microscopy (PEEM) (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ohkochi et al.
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 51 号: 7R ページ: 73001-73001
  • DOI: 10.1143/jjap.51.073001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recoil effects for valence and core photoelectrons in V3Si (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Suga, S. Itoda, A. Sekiyama, H. Fujiwara, S. Komori, S. Imada, M. Yabashi, K. Tamasaku, A. Higashiya, T. Ishikawa, M. Shang and T. Fujikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.035146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft- and Hard-X-ray Photoemission Spectroscopy of La2-2xSr1+2xMn2O7 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara, A. Sekiyama, H. Sugiyama, G. Funabashi, T. Muro, A. Higashiya, M. Yabashi, K. Tamasaku, T. Ishikawa, S. Miyasaka, H. Nakamura, T. Kimura, Y. Tokura and S. Suga
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. B 巻: 81 号: Suppl.B ページ: SB069-SB069
  • DOI: 10.1143/jpsjs.81sb.sb069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photon Energy Dependent Hard X-Ray Photoemission Spectroscopy of YbCu2Si2 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kitayama et al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. B 巻: 81 号: Suppl.B ページ: SB055-SB055
  • DOI: 10.1143/jpsjs.81sb.sb055
  • 査読あり
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性X線散乱による強相関バナジウム酸化物の電子状態観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 東京大学放射光アウトステーション報告会
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2014-02-19
  • 招待講演
• [学会発表] Soft-X-ray Resonant Inelastic X-ray Scattering on Vanadium oxides (2014)
  • 著者名/発表者名: H.Fujiwara
  • 学会等名: 2014 Quantum Material Symosium
  • 発表場所: Muju, Korea
• [学会発表] 軟X線角度分解光電子分光による酸化物へテロ接合界面の電子状態観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: SPRUC 拡大研究会
  • 発表場所: SPring-8
  • 招待講演
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性散乱による強相関バナジウム酸化物の電子状態観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 広島国際会議場
• [学会発表] Soft-X-ray Resonant Inelastic X-ray Scattering for Vanadium Oxides (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara, Y. Nakata, S. Naimen, Y. Nakatani, J. Miyawaki, S. Niwa, H. Kiuchi, A. Tanaka, J. Denlinger, J. W. Allen, S.-K. Mo, P. Metcalf, M. Imai, K. Yoshimura, T. Kiss, A. Sekiyama, Y. Harada and S. Suga
  • 学会等名: 2014 Quantum Materials Symposium
  • 発表場所: Muju Deogyusan Resort, Korea
• [学会発表] 軟 X 線角度分解光電子分光による酸化物ヘテロ接合界面の電子状態観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: SPRUC拡大研究会・SPring-8利用ワークショップ
  • 発表場所: SPring-8
  • 招待講演
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性X 線散乱と軟X 線角度分解光電子分光によるLaAlO_3/SrTiO_3 酸化物へテロ界面の電子状態観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2013-05-08
  • 招待講演
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性X線散乱によるLaAlO_3/SrTiO_3 酸化物へテロ界面の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2013-05-07
  • 招待講演
• [学会発表] 顕微軟X 線角度分解光電子分光によるV_2O_3 のバンド構造の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性散乱と顕微軟X 線角度分解光電子分光によるV_2O_3 の電子状態観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性軟X 線散乱によるVO_2 の金属-絶縁体転移の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中田裕貴,藤原秀紀
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Fermi Surface of V2O3 Revealed by Micro Soft-X-ray ARPES (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Fujiwara
  • 学会等名: SCES2013
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] 顕微軟X 線角度分解光電子分光によるV_2O_3 のバンド構造観測と測定位置依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] はじめに : 趣旨説明(シンポジウム)新しい元素選択スペクトロスコピーによる局所電子状態・構造観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] Metal-Insulator Transition and Fermi Surface of V_2O_3 Revealed by HAXPES and Micro Soft-X-ray ARPES (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara
  • 学会等名: 13th Japan-Korea-Tawiwan Symposium
  • 発表場所: Osaka, Japan
• [学会発表] 顕微軟X線角度分解光電子分光によるV_2O_3 のバンド構造とFermi 面の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性散乱と顕微軟X線角度分解光電子分光によるV2O3の電子状態観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀, 中田裕貴, 木須孝幸, 宮脇淳, 丹羽秀治, 木内久雄, 原田慈久, J. Denlinger, J. W. Allen, S.-K. Mo, P. Metcalf, 今井正樹, 吉村一良, 松下智裕, 室隆桂之, 関山明, 菅滋正
  • 学会等名: 日本物理学会 秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Fermi Surface of V2O3 Revealed by Micro Soft-X-ray ARPES (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara, T. Kiss, J. Denlinger, J. W. Allen, S.-K. Mo, S. Suga, P. Metcalf, T. Muro, and A. Sekiyama
  • 学会等名: Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] 顕微軟X線角度分解光電子分光による V2O3のバンド構造観測と測定位置依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] はじめに : 趣旨説明 (シンポジウム) 新しい元素選択スペクトロスコピーによる 局所電子状態・構造観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] Metal-Insulator Transition and Fermi Surfaces of V2O3 Revealed By HAXPES and Micro Soft-X-ray ARPES (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara
  • 学会等名: 13th Japan-Korea-Taiwan Symposium on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] 顕微軟X線角度分解光電子分光によるV2O3のバンド構造とFermi面の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Soft-X-ray ARPES on V_2O_3 with Optical Microscope (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara
  • 発表場所: Universitat Wurzburg ,Germany
  • 年月日: 2012-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] 硬X線光電子分光によるV2O3の金属絶縁体転移の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 鳥栖市民文化会館
  • 年月日: 2012-01-08
• [学会発表] Metal-insulator transition of LiRh_2O_4 observed by extremely low energy photoemission and HAXPES (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara
  • 学会等名: ICESS12
  • 発表場所: Saint-Malo, Flance
• [学会発表] Evidence of constant U across metal-insulator transition and Fermi surfaces of V_2O_3 revealed by HAXPES and micro soft-X-ray ARPES (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara
  • 学会等名: ICESS12
  • 発表場所: Saint-Malo, Flance
• [学会発表] Evidence of constant U across Metal-Insulator Transition and Fermi Surfaces of V2O3 Revealed By HAXPES and Micro Soft-X-ray ARPES (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara
  • 学会等名: the twelfth International Conference on Electron Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: サンマロ（フランス）
• [学会発表] Metal-Insulator Transition of LiRh2O4 Observed By Extremely Low Energy Photoemission and HAXPES (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara
  • 学会等名: the twelfth International Conference on Electron Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: サンマロ（フランス）
• [学会発表] 顕微軟X 線角度分解光電子分光による V2O3 のバンド構造の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀, 若林勇希, 木須孝幸, 福島和亮, 北山賢, 池田真司, 畠山千佳, 郝博洋, 淵本寛人, P. Metcalf, J. W. Allen, 室隆桂之, 関山明
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学 (兵庫県)
• [学会発表] 硬X線光電子分光によるV2O3の金属絶縁体転移の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀, 関山明, S.-K. Mo, J. W. Allen, 山口淳一, 舟橋元, 今田真, P. Metcalf, 東谷篤志, 室隆桂之, 矢橋牧名, 玉作賢治, 石 川哲也, 菅滋正
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 鳥栖市民文化会館 (佐賀県)
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性 X 線散乱による強相関バナジウム酸化物の電子状態観測
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 東京大学放射光アウトステーション報告会
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 招待講演
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性X線散乱と軟X線角度分解光電子分光による LaAlO3/SrTiO3酸化物へテロ界面の電子状態観測
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 千葉大学
  • 発表場所: 千葉大学
  • 招待講演
• [学会発表] 高分解能共鳴非弾性X線散乱によるLaAlO3/SrTiO3酸化物へテロ界面の研究
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀
  • 学会等名: 高分解能共鳴非弾性X線散乱によるLaAlO3/SrTiO3酸化物へテロ界面の研究
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 招待講演
• [備考] ① 絶縁体界面の極薄膜金属層電子構造を解明 阪大 ナノ機能性材料に応用 日刊工業新聞 (掲載日2013年06月04日) 1)プレスリリース
  • URL: http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0820130604eaah.html
• [備考] ② 日刊工業新聞 (掲載日2013年06月04日) 1)プレスリリース
  • URL: http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0820130604eaah.html
• [備考] 日本語解説等 藤原秀紀・関山 明, "V_2O_3の金属絶縁体転移と電子構造―古くて新しい問題への分光学的アプローチ-" 固体物理 47, 279-286,(2012) 2)紀要
• [備考] 2つの絶縁体間の界面に生じる金属層の電子構造を解明
  • URL: http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/jp/operation/pdf/press/suga20130530.pdf
• [備考] 絶縁体界面の極薄膜金属層電子構造を解明 阪大 ナノ機能性材料に応用
  • URL: http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/jp/operation/press_release.html#news