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内殻電子分光線二色性による多極子活性基底状態および励起状態の解明

公募研究

研究領域J-Physics:多極子伝導系の物理
研究課題/領域番号 16H01074
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

関山 明  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40294160)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード光電子分光 / 偏光 / 強相関電子系 / 放射光 / 軌道対称性 / 角度分解光電子分光 / 光物性
研究実績の概要

強相関4f不完全殻が物性に重要な影響を与える希土類化合物において、結晶場分裂によって生じ局在多極子の起源となりうる異方的4f電荷分布=軌道対称性の直接的な決定が可能な角度分解内殻光電子線二色性を我々は開発しつつあるが、本研究課題ではこれまで適用できた単結晶希土類Yb化合物を超えて他の希土類にも拡張し、多極子活性軌道が基底状態として有力な系及び関連する強相関4f電子系に対して測定し、基底/励起状態における軌道対称性を実際に直接決定する手法にまで昇華させるとともに多くの希土類電子系の基底状態対称性を明らかにすることを目的としている。H29年度には、複数の立方晶Pr化合物に対して測定に成功し、PrB6はΓ5対称性を、PrIr2Zn20はΓ3対称性を反映した線二色性および角度依存性を観測し、学術論文に発表した。なお、この研究は新学術領域における異なる班との共同研究であり分野横断した連携研究と言える。さらには正方晶SmCu2Si2においても(001)面内での4f軌道の方向を特定することに成功し、本手法がSm3+系においても有効であることを実証した。また、共同研究により
・α, β-YbAlB4にも本手法を適用して両者とも結晶場基底状態がJz=±5/2状態に近いことが判明
・立方晶ErCo2にも本手法を適用してEr3+系においても線二色性が観測されると共にEr3+ 4f状態の対称性についても知見を得た
等の成果をあげた。後者については学術論文として発表した。これらの成果から本研究課題を通じて角度分解内殻光電子線二色性がCe, Pr, Sm, Er, Yb系といった幅広い希土類化合物で適用可能なことを実証し本手法の確立に一定の進展があったといえる。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 12件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Rare-Earth Fourth-Order Multipole Moment in Cubic ErCo2 Probed by Linear Dichroism in Core-Level Photoemission2018

    • 著者名/発表者名
      Abozeed Amina A.、Kadono Toshiharu、Sekiyama Akira、Fujiwara Hidenori、Higashiya Atsushi、Yamasaki Atsushi、Kanai Yuina、Yamagami Kohei、Tamasaku Kenji、Yabashi Makina、Ishikawa Tetsuya、Andreev Alexander V.、Wada Hirofumi、Imada Shin
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 3 ページ: 033710-033710

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.033710

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for momentum-dependent heavy-fermionic electronic structures: Soft x-ray ARPES for the superconductor CeNi2Ge2 in the normal state2018

    • 著者名/発表者名
      Nakatani Y.、Aratani H.、Fujiwara H.、Mori T.、Tsuruta A.、Tachibana S.、Yamaguchi T.、Kiss T.、Yamasaki A.、Yasui A.、Yamagami H.、Miyawaki J.、Ebihara T.、Saitoh Y.、Sekiyama A.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 11 ページ: 115160-115160

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.115160

    • NAID

      120006731608

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear Dichroism in Angle-Resolved Core-Level Photoemission Spectra Reflecting 4f Ground-State Symmetry of Strongly Correlated Cubic Pr Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto Satoru、Fujioka Shuhei、Kanai Yuina、Yamagami Kohei、Yamasaki Atsushi、Kadono Toshiharu、Imada Shin、Tanaka Arata、Tamasaku Kenji、Yabashi Makina、Ishikawa Tetsuya、Matsumoto Keisuke T.、Onimaru Takahiro、Takabatake Toshiro、Sekiyama Akira et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 12 ページ: 123703-123703

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.123703

    • NAID

      210000134603

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental observation of temperature and magnetic-field evolution of the 4f states in CeFe2 revealed by soft x-ray magnetic circular dichroism2017

    • 著者名/発表者名
      Saitoh Y.、Yasui A.、Fuchimoto H.、Nakatani Y.、Fujiwara H.、Imada S.、Narumi Y.、Kindo K.、Takahashi M.、Ebihara T.、Sekiyama A.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 3 ページ: 035151-035151

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.035151

    • NAID

      120006502067

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circular dichroism in resonant angle-resolved photoemission spectra of LaNi2Ge22017

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakatani et al.
    • 雑誌名

      Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena

      巻: 印刷中 ページ: 50-53

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2017.01.008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Linear dichroism in 3d core-level and 4f valence-band photoemission spectra of strongly correlated rare-earth compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanai et al.
    • 雑誌名

      Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena

      巻: 印刷中 ページ: 61-65

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2016.12.012

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electronic Structures of Ferromagnetic CeAgSb2: Soft X-ray Absorption, Magnetic Circular Dichroism, and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopies2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Saitoh et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 11 ページ: 114713-114713

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.114713

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 光電子線二色性による強相関軌道対称性の研究:もう一つの角度分解光電子分光2018

    • 著者名/発表者名
      関山明
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] YbNi2Ge2の4f基底状態軌道対称性を反映した硬X線内殻光電子線二色性の観測2018

    • 著者名/発表者名
      樫内利幸ほか
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 立方晶PrB6におけるΓ5軌道対称性に起因した内殻光電子線二色性および放出角依存性の観測2018

    • 著者名/発表者名
      浜本諭ほか
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 内殻光電子スペクトル線二色性による重い電子系YbT2Zn20 (T = Co, Ir)における4f軌道対称性の観測2018

    • 著者名/発表者名
      金井惟奈ほか
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 立方晶Pr化合物PrB6非整合反強磁性相における硬X線内殻光電子線二色性の観測2018

    • 著者名/発表者名
      浜本諭ほか
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 強相関立方晶Pr化合物における4f基底状態を反映した角度分解内殻光電子スペクトル線二色性の観測2017

    • 著者名/発表者名
      濱本諭ほか
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 立方晶Ce化合物における4f基底状態を反映した内殻光電子スペクトル線二色性の観測2017

    • 著者名/発表者名
      金井惟奈ほか
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 内殻吸収および内殻光電子スペクトル線二色性による正方晶SmCu2Si2の4f基底状態対称性の観測2017

    • 著者名/発表者名
      金井惟奈ほか
    • 学会等名
      第30回日本放射光学会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸芸術センター(神戸市)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 局在イオンの内殻光電子線二色性における光学過程2017

    • 著者名/発表者名
      関山明、金井惟奈、田中新、今田真
    • 学会等名
      第30回日本放射光学会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸芸術センター(神戸市)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 内殻光吸収及び光電子スペクトルの線二色性を用いた強相関電子系CeRu2Si2,CeCu2Ge2の4f基底状態の研究2017

    • 著者名/発表者名
      荒谷秀和ほか
    • 学会等名
      第30回日本放射光学会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸芸術センター(神戸市)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Bulk-sensitive hard x-ray photoemission study of YbT2Zn20 (T = Co, Rh, Ir)2017

    • 著者名/発表者名
      Akira SEKIYAMA et al.
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Linear dichroism in angle - resolved core level photoemission reflecting 4f ground state symmetry of strongly correlated cubic Pr compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru HAMAMOTO et al.
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Switching of 3d Orbital Symmetry across Metal - Insulator Transition in Perovskite Manganites probed by linearly poralized Hard-X-ray Photoemission2017

    • 著者名/発表者名
      Hidenori FUJIWARA et al.
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectroscopic observation of crystal-field-split ground-state symmetry in cubic Ce compounds by high-energy photoemission2017

    • 著者名/発表者名
      Yuina KANAI et al.
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Linear dichroism in angle-resolved core-level photoemission spectra ! reflecting ground-state outer orbital symmetry ! of strongly correlated electron systems2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Sekiyama
    • 学会等名
      7th International Conference on Hard X-Ray Photoelectron Spectroscopy (HAXPES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 角度分解硬X線内殻光電子線二色性による強相関軌道対称性の解明2017

    • 著者名/発表者名
      関山明
    • 学会等名
      PF研究会「次世代光源で拓かれる光電子分光研究の将来展望」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 価数揺動物質YbAlB4におけるYb 3d内殻光電子スペクトル線二色性2017

    • 著者名/発表者名
      久我健太郎ほか
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 内殻光電子スペクトル線二色性による強相関Sm, Yb化合物における基底4f軌道対称性の決定2017

    • 著者名/発表者名
      金井惟奈ほか
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 角度分解内殻光電子スペクトル線二色性を用いた強相関立方晶Pr化合物4f基底状態対称性の観測2017

    • 著者名/発表者名
      浜本諭ほか
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 偏光制御X線電子分光による重い電子系化合物CeNi2Ge2の4f軌道対称性2017

    • 著者名/発表者名
      中谷泰博ほか
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 強相関希土類化合物DyB2C2の異方的4f電荷分布を反映した角度分解内殻光電子線二色性の観測2017

    • 著者名/発表者名
      高野彩佳ほか
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Linear dichroism in angle - resolved core - level photoemission spectra reflecting anisotropic strongly correlated outer-orbital charge distributions2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Sekiyama et al.
    • 学会等名
      J-Physics 2017: International Workshop on Multipole Physics and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Linear dichroism in angle - resolved core level photoemission reflecting 4f ground state symmetry of strongly correlated cubic Pr compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hamamoto et al.
    • 学会等名
      J-Physics 2017: International Workshop on Multipole Physics and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of the linear dichroism in core-level photoemission reflecting 4f ground-state symmetry of strongly correlated cubic Ce compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Yuina Kanai et al.
    • 学会等名
      J-Physics 2017: International Workshop on Multipole Physics and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異方的4f電荷分布を反映した角度分解内殻光電子線二色性における光学過程2016

    • 著者名/発表者名
      関山明、金井惟奈、田中新、今田真
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 強相関希土類化合物の希土類 3dおよび4f光電子スペクトル線二色性による異方的4f電荷分布の観測2016

    • 著者名/発表者名
      金井惟奈ほか
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Momentum‐dependent heavy fermionic electronic structures in CeNi2Ge2 probed by 3D soft X‐ray ARPES2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakatani et al.
    • 学会等名
      39th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2016)
    • 発表場所
      チューリッヒ(スイス)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Linear Dichroism in 3d core‐level and 4f valence‐band photoemission spectra of strongly correlated rare‐earth compounds2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanai et al.
    • 学会等名
      39th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2016)
    • 発表場所
      チューリッヒ(スイス)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Linear dichroism in angle ‐ resolved core ‐ level photoemission probing strongly correlated anisotropic orbital symmetry in crystalline solids2016

    • 著者名/発表者名
      A. Sekiyama et al.
    • 学会等名
      39th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2016)
    • 発表場所
      チューリッヒ(スイス)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bulk-sensitive high-resolution photoemission and photoemission dichroism studies of the electronic structures of strongly correlated systems2016

    • 著者名/発表者名
      A. Sekiyama
    • 学会等名
      39th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2016)
    • 発表場所
      チューリッヒ(スイス)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Compendium of Surface and Interface Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      A. Sekiyama
    • 総ページ数
      853
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://decima.mp.es.osaka-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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