電子エネルギーバンドの偏光マッピング

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10304024
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 難波 秀利 立命館大学, 理工学部, 教授 (40118766)
• 研究分担者: 服部 賢 奈良先端科学技術大学大学院, 物質創成科学研究所, 助教授 (00222216)
• キーワード: 表面新物質 / 1次元物質 / 2次元物質 / フェルミ面 / バンド構造 / 光電子分光 / 放射光

研究概要

本研究の目的は、固体表面に形成される新しい物性を現す物質(表面新物質)を研究対象にして、新物質のバンド分散と構成原子軌道を求め、新奇な表面電子物性の特性とメカニズムを解析することである。二次元や一次元の低次元物質は、低次元性のゆえにこれまでにも電荷密度波などの特異的な物性が見出されてきた。超伝導や電荷密度波などの物性の解明にはフェルミ面の形の研究が欠かせないにも関わらず、形を直接見た例はほとんど無い。このような電子の関与する新奇な物性の解明手法として、本研究では、直線偏光放射光と、「二次元表示型球面鏡分析器」という我々が開発した2次元分析器を活用する。数十eVの真空紫外放射光を試料に照射して、放出される光電子を2次元分析器で測定する。広い立体角の範囲に渡って、あるエネルギーの光電子の角度分布が一度に測定できるので、エネルギーバンド構造の二次元分布を一度に取ることができる。表面のような二次元の試料においては、バンド分散が完全に分かることになる。
本年度は、立命館大学放射光施設のビームラインにおいて直線偏光を用いたエネルギーバンドの二次元測定を行えるように、ビームラインの整備を行った。放射光を単色化するための分光器は、東大の物性研田無分室から移設して整備した。それに放射光を導入するビーム輸送系を設計、製作した。その後ろに付ける分析装置を設計、製作した。これらをビームラインに並べ,立ち上げる作業を行っている段階である。分析装置には、試料表面を作成する真空槽が付属しており、作成した表面新物質を汚すことなく分析できるようになっている。来年度はこれらの装置を駆使して成果が出せるように整備を進める予定である。

研究成果

• [文献書誌] H.Namba, K.Yamamoto, T.Ohta & H.Kuroda: "One-dimensional band-like electronic states on Ni(755) surfaces studied by angle-resolved photoelectron spectroscopy using synchrotron radiation" J. Electron Spectroscopy Releted Phenom.88-89. 707-710 (1998)
• [文献書誌] T.Nishimura, A.Ikeda, H.Namba & Y.Kido: "Surface relaxation and rumpling of RbI(001) determined by medium energy ion scattering" Surf.Sci.Lett.411. L834-L838 (1998)
• [文献書誌] H.Namba, M.Obara, D.Kawakami, T.Nishimura, Y.Yan, A.Tagishita & Y.Kido: "A compact vacuum-ultraviolet beamline for synchrotron radiation photoelectron spectroscopy combined with an ion scattering spectrometer, SORIS" J.Synchrotron Rad.5. 557-558 (1998)
• [文献書誌] H.Iwai, H.Namba, Y.Kido, M.Taguchi & R.Oiwa: "Improvement of spectrometer energy resolution for high-resolution photoelectron spectroscopy" J.Synchrotron Rad.5. 1020-1022 (1998)
• [文献書誌] K.Hattori, K.Shudo, M.Ueta, T.Iimoro & F.Komori: "Hydrogen-chlorine exchange reactions on Si(111)-7x7 studied with STM" Surf.Sci.402/404. 170-173 (1998)
• [文献書誌] F.Komori, T.Iwaki, K.Hattori, O.Shinjo & T.Hasegawa: "Tunneling spectroscopy around the boundary of a small impurity phase on the surface of 2H-NbSe2" Appl.Phys.A66. S135-138 (1998)