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本研究の目的は、現在得られる強い電子相関を示す物質の多くが多結晶状態である現状を考え、その状態でもその極一部の良質表面を用いた実験が可能な赤外線顕微反射分光を実行することである。それによりこれまで単結晶に限られていた研究対象を一挙に広げ、そのフェルミ準位近傍の電子構造を高分解の遠赤外透過及び反射分光法により明かにする。
今年度はその第1段階として極微小結晶表面でも観察が可能な赤外顕微鏡(独国Bruker社製A590/6v)を導入し、赤外域での分光実験が可能なように装置を立ち上げた。最初の研究資料として赤外域に微小エメルギーギャップを示すTmTe単結晶についてその透過と反射測定を行い、赤外顕微鏡システムが良好に作動することを確認した。TmTeは圧力環境の変化に応じて金属絶縁体転移を示す物質として多くの興味を持たれている物質であるが、そのフェルミ準位近傍の微細な電子構造は未知である。 劈開性を持つ純良単結晶であるが、吸収係数が大きく、さりとて融点が非常に高い物質なのでストイキオメトリーを保った薄膜結晶が得られない物質である。そのため、結晶を出来るだけ薄く劈開しなければならない。つまり、面積が0.5mm角程度の微小試料にすることでようやく0.1mm程度の薄い試料に成形できるため、顕微鏡での分光実験が不可欠であるわけである。本実験により、そのエネルギーギャップが375meV、その吸収端には間接励起子タイプの励起子構造が存在することが初めて観測された。その成果は平成10年度春の物理学会のシンポジュウム(講演番号30pYM7「赤外分光から見たフェルミ準位微細電子構造」)で発表予定である。この様に計画は順調に推移している。
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