| 研究概要 |
物質中の伝導電子同士のクーロン反発が無視できない、いわゆる強相関電子系の光電子スペクトルについて、どれだけ物質内部(バルク)の電子状態の情報が反映されているかを実験的に調べた。より具体的には、物性の大きく異なる数種類のCe化合物、Yb_4Bi_3、ペロブスカイト型V酸化物Sr_<1-X>Ca_XVO_3について、実験室及び放射光実験施設において光電子スペクトルの励起エネルギー依存性をエネルギー高分解能で測定した。Yb_4Bi_3については一つのスペクトルだけでもバルクと表面の寄与が一応可能であった。Ce化合物については電子の平均自由行程が長く(短く)比較的バルク(表面)電子状態をよく反映する3d-4f(4d-4f)共鳴光電子分光を行い、Ce4fスペクトルが表面とバルクで大きく異なる事を見いだした。特に、強く価数揺動しているCeRu_2については、3d-4f共鳴光電子スペクトルの形状が4d-4f共鳴光電子スペクトル形状と定性的にも異なっており、Ce系の光電子分光で解析によく用いられるアンダーソン不純物モデルが適用できない事を明らかにした。一方、重い電子系とよばれるCeRu_2Si_2については3d-4f共鳴光電子スペクトルで近藤共鳴の裾を強く観測し、アンダーソン不純物モデルによる解析が妥当であった。しかしスペクトル形状は表面電子状態を強く反映した4d-4f共鳴光電子スペクトルのそれとは大きく異なった。すなわち、世界中でこれまで広く行なわれてきた4d-4f共鳴光電子分光ではバルクCe4f電子状態が分からないという事を実験的に証明した。V化合物については励起光のエネルギーを40.8,270,900eVと変化させてV3d光電子スペクトルを測定したところ、スペクトルは励起エネルギーによって大きく変化し、900eVでのスペクトルはおおむねバルク電子状態を反映しているものの、40.8eVでのスペクトルではバルク電子の情報はスペクトル中に1割程度しか反映されていない事が分かった。
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