| 研究課題/領域番号 |
16K05445
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
吉田 鉄平 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (10376600)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 光電子分光 |
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| 研究実績の概要 |
強相関電子状態の有効モデル構築は物性物理学における重要な課題である。近年、鉄系超伝導体において軌道自由度の重要性が認識され、軌道と電子相関の関係に興味が持たれている。そこで研究では鉄系超伝導体と同様にt2g電子を持つV系およびRu系遷移金属酸化物において軌道秩序を伴うモット転移近傍の電子状態の有効モデルを構築するため、光電子分光実験を行った。
V系酸化物Na1-xSrxVO3(NSVO)は、フィリング制御によるモット転移をしめし、絶縁体相では軌道秩序をもつ。NSVOの硬X線光電子分光（HAXPES）を行い、フェルミ準位近傍のバルク電子状態を観測した。その結果、モット転移近傍で擬ギャップを観測し、その組成依存性、温度依存性も観測した。さらに、HAXPESのスペクトル形状を現象論的な自己エネルギーを用いた解析を行い、フェルミ液体のみならず、擬ギャップ状態のスペクトル形状を再現することに成功した。また、１次元鎖をもつV酸化物についても硬X線光電子分光を行い、電子ドープによる金属絶縁体転移の観測を行った。
Ru 系酸化物Ca2RuO4は電場印加によって金属-絶縁体転移を起こす興味深い性質を示す。試料に電圧を印加した状態で光電子分光測定を行うため、電場印加できる試料ホルダーを作製した。試料ホルダーには、試料に電場をかける２端子と、試料に接触させた温度計のために２端子を用意した。この試料ホルダーを用いて電場印加状態のHAXPES測定をSPring-8 で行い、電場印加による金属絶縁体転移を観測することに成功した。絶縁相において、電場印加による効果はモットギャップの減少に現れ、スペクトル形状の変化空軌道秩序が融解していることを見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
電場印加機構の作製が順調に進み、電場印加状態の光電子分光測定に成功したため、計画は順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
Ru系試料の組成依存性、温度依存性などの電場印加光電子分光を行い、電場による金属絶縁体転移の機構を探る。またV酸化物の表面処理機構の開発を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
試料の表面処理機構の開発について、仕様と設計に検討を要するため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
試料の表面処理機構について、設計を検討し、仕様を確定させて発注、納入を行う。また電場印加機構の改良を行う。
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