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線共鳴光電子分光および内殻光電子分光のデータの解析を進め、価電子帯を構成するCe4f, O2p, S3pの部分状態密度のエネルギ－位置の相対変化のフッ素濃度依存性を他の測定手法で提案されている局所構造の変化と対応させて議論した。本研究結果を論文として出版した。[2] REO1-xFxBiS2においてREO層の電子状態に与える影響を調べるために、RE=La, Ce. PrのARPES実験を行いバンド構造/フェルミ面形状の変化を直接観測した。その結果、バンド構造/フェルミ面形状がREに依存して変化することを見いだした。この結果は、REOブロック層はBiS2伝導層にキャリアーを導入するだけではなく、伝導層の電子状態にも影響を与えていることを示す。[3] 母物質CeOBiS2試料で報告された超伝導の起源を調べるためにARPES実験を行った。その結果、フェルミ準位近傍の光電子強度は極めて低いものの、電子的フェルミ面が観測されることがわかった。この結果は、超伝導の報告とは矛盾せず、測定したCeOBiS2単結晶試料ではFドープ量ゼロにもかかわらず何らかの理由により電子ドープされていることを示唆する。
2: おおむね順調に進展している
超伝導状態の観測については海外放射光ビームラインでのマシンタイムが採択されないために未実施となっているが、国内外の放射光施設をもちいた常伝導状態の電子状態研究は着実に進んでおり、電子状態と局所構造の関連についての理解も深まっている。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。
超伝導状態の測定につい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当初計画した研究を進めるだけでなく、F未ドープにもかかわらず超伝導性を示すCeOBiS2の研究を進展させるとともに、BiS2系超伝導体の特徴を調べるために測定対象を関連物質にも広げて研究を進める。
すべて 2017 2016 その他
すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)
Physical Review B
巻: 95 ページ: 085109
10.1103/PhysRevB.95.085109
巻: 95 ページ: 064515
10.1103/PhysRevB.95.064515
Physical Chemistry Chemical Physics
巻: 18 ページ: 25136-25142
10.1039/c6cp04949d
