研究課題
BiS2系超伝導体の超伝導機構の解明を目指し、複数のモードの光電子分光を有機的に用いてREO1-xFxBiS2 (RE=Rare Earth)を中心として常伝導・超伝導電子状態を実験的に研究した。以下に具体的な研究実績の概要を述べる。[1] CeO1-xFxBiS2の軟X線内殻光電子分光および軟X線3d-4f共鳴光電子分光を行った。3d-4f閾値をまたぐ光エネルギーにおいて、フェルミ準位近傍の電子状態に顕著な増大は見いだされなかった。この結果は、Ce4f電子は局在状態にあり伝導特性に主要な役割を果たしていないことをしめす。[2] LaO1-xFxBiS2(x=0.23)の真空紫外線ARPES を行い、フェルミ面とバンド構造を観測した。x~0.5試料のフェルミ面とバンド構造との比較から、xの変化に伴い価電子帯全体は非リジッドバンド的に変化すること、フェルミ面の面積が変化することを見いだした。これらの結果は、 LaO1-xFxBiS2においてはTcとフェルミ準位上の状態密度との間に相関があることを示している。また、バンド計算では説明できない構造について、空間的/時間的な構造の歪みとの関連を考察した。
2: おおむね順調に進展している
超伝導状態の光電子分光研究については、多結晶試料の実験は光電子強度が弱く実験が難しいことが判明し、また、海外の放射光施設におけるARPES研究は課題が不採択のため実施できていない。一方、常伝導状態の電子状態の光電子分光研究は、計画していた研究項目を実施することができ、項目ごとの目標を達成することができている。全体的に見て、おおむね順調に進展していると考えている。
超伝導ギャップ測定に関しては、引き続き共同利用申請を行う。他の研究項目については、計画計画に従って研究を進める。加えて、BiS2系超伝導体の特徴を調べるために、研究対象を関連物質にも広げて研究を行う。
大学が発行する外部向け電子研究広報誌e-Bulletin (vol.11)の中で、Research Highlightsの一つとして研究成果(Electronic structure of optimally doped novel superconductor La(O,F)BiS2)が紹介された。
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すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 備考 (1件)
J. Phys.: Conference Series
巻: 683 ページ: 012002
10.1088/1742-6596/683/1/012002
巻: 683 ページ: 012003
10.1088/1742-6596/683/1/012003
http://www.okayama-u.ac.jp/user/kouhou/ebulletin/pdf/vol11.pdf