分子-電極ナノコンタクト系の軟X線発光と超高分解能光電子分光

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17069008
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 辛 埴 東京大学, 物性研究所, 教授 (00162785)
• 研究分担者: 高田 恭孝 独立行政法人理化学研究所, 播磨研究所・放射光科学総合研究センター, 専任研究員 (90261122)
• キーワード: 軟X線発行 / 軟X線吸収 / 光電子分光 / シンクロトロン放射光 / 表面吸着 / 化学結合

研究概要

H18年度の研究実績は、(1)東大・物性研で行っている真空紫外超高分解能光電子分光研究と、(2)SPring-8で行っている軟X線吸収、発光分光・光電子分光研究がある。
(1)については0.1meVの超高分解能光電子分光システムの建設を行うべく、レーザー等の光学系の発注、整備、真空系の発注、整備を行った。エタロンを用いて、50μeVの発振幅を持つものを開発した。光電子分光器については、スウェーデンの業者と共同開発をし、80μeVの分解能を持つものを設計、共同開発をした。その結果、総合分解能0.15μeVを達成することができた。
(2)については、SPring-8のビームラインBL27SUにおいて既設の固体表面軟X線分光装置をビームラインBL17SUに移設し、専用化させ、常時、使用ができるようにし、以下の研究を共同研究として行った。
(2-1)窒素原子で修飾した銅(100)表面上に作成したコバルトナノドットの電子状態を光電子分光によって研究することを行い、1層のコバルトが多層の物より、幅が狭く、電荷移動によりシフトしていることを見いだした。この結果については理論家と共同研究により解析している(東大・小森研との共同研究)。
(2-2)さらに、シリコン表面の界面について、内殻吸収と軟X線発光分光を組み合わせた測定を行うことで元素選択的かつ化学状態選択的に界面の価電子帯電子構造を明らかにした(武蔵工大・服部研との共同研究)。
(2-3)一方、ルチルの表面欠陥状態について、吸収と共鳴光電子分光を行い、金属状態になっていることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Heavy-Fermion-like State in a Transition Metal Oxide LiV_2O_4 Single Crystal : Indication of Kondo Resonance in the Photoemission Spectrum (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Shimoyamada, S.Tsuda, K.Ishizaka, T.Kiss, T.Shimojima, T.Togashi, S.Watanabe, C.Q.Zhang, C.T.Chen, Y.Matsushita, H.Ueda, S.Shin
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 96 ページ: 026403-026406
• [雑誌論文] Direct observation of site-specific valence electronic structure at the SiO_2/Si interface (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamashita., S.Yamamoto, K.Mukai, J.Yoshinobu, Y.Harada, T.Tokushima, T.Takeuchi, Y.Takata, S.Shin, K.Akagi, S.Tsuneyuki
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 73 ページ: 045336-045339
• [雑誌論文] Bulk-and Surface-Sensitive High-Resolution Photoemission Study of Two Mott-Hubbard Systems : SrVO_3 and CaVO_3 (2006)
  • 著者名/発表者名: R.Eguchi, T.Kiss, S.Tsuda, T.Shimojima, T.Mizokami, T.Yokoya, A.Chainani, S.Shin, I.H.Inoue, T.Togashi, S.Watanabe, C.Q.Zhang, C.T.Chen, M.Arita, K.Shimada, H.Namatame, M.Taniguchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 96 ページ: 076402-076405
• [雑誌論文] Effects of interface roughness on the local valence electronic structure at the SiO_2/Si interface : Soft X-Ray absorption and emission study (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamashita, S.Yamamoto, K.Mukai, J.Yoshinobu, Y.Harada, T.Tokushima, Y.Takata, S.Shin
  • 雑誌名: J. Phys.IVFrance 132 ページ: 259-262
• [雑誌論文] Direct observation of the site-specific valence electronic structure at SiO_2/Si(111) interface (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamashita, S.Yamamoto, K.Mukai, J.Yoshinobu, Y.Harada, T.Tokushima, T.Takeuchi, Y.Takata, S.Shin, K.Agaki, S.Tsuneyuki
  • 雑誌名: e-J. Surf. Sci. Nanotech 4 ページ: 280-284
• [雑誌論文] Laser-excited ultrahigh-resolution photoemission spectroscopy of superconducting Na_<0.35>CoO_2・1.3H_2O (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Shimojima, T.Yokoya, T.Kiss, A.Chainani S.Shin, T.Togashi, C.Zhang, C.Chen, S.Watanabe, K.Takada, T.Sasaki, H.Sakurai, E.Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids 67 ページ: 282-285
• [雑誌論文] Valence band structure of CuIr_2S_4 studied by photoemission and S L X-ray emission spectroscopies (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Kitamoto, Y.Taguchi, T.Noda, Y.Fujita, K.Mimura, K.Ichikawa, H.Ishibashi, S.Shin, O.Aita
  • 雑誌名: Physica B 378-380 ページ: 561-562
• [雑誌論文] Laser-excited ultrahigh-resolution photoemission study of anisotropic s-wave superconductor YNi_2B_2C (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Baba, Y.Yokoya, S.Tsuda, T.Kiss, T.Shimojima, S.Shin, T.Togashi, C.T.Chen, C.Q.Zhang, S.Watanabe, T.Watanabe, M.Nohara, H.Takagi
  • 雑誌名: Physica B 378-380 ページ: 469-470
• [雑誌論文] Bulk band structure and Fermi surface of nickel : A soft x-ray angle-resolved photoemission study (2006)
  • 著者名/発表者名: N.Kamakura, Y.Tanaka, T.Tokushima, Y.Harada, A.Chainani, K.Kobayashi, S.Shin
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 74 ページ: 045127-045135
• [雑誌論文] Laser-excited ultrahigh-resolution photoemission spectroscopy of borocarbide superconductor RNi_2B_2C (R=Y and Er) (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Baba, T.Yokoya, S.Tsuda, T.Kiss, T.Shimojima, S.Shin, T.Togashi, C.T.Chen, C.Q.Zhang, S.Watanabe, T.Watanabe, M.Nohara, H.Takagi
  • 雑誌名: Physica C 445-448 ページ: 46-49
• [雑誌論文] Low-Energy Charge-Density Excitations in MgB_2 : Striking Interplay between Single-Particle and Collective Behavior for Large Momenta (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Q.Cai, P.C.Chow, O.D.Restepo, Y.Takano, K.Togano, H.Kito, H.Ishii, C.C.Chen, K.S.Liang, C.T.Chen, S.Tsuda, S.Shin, C.C.Kao, W.Ku, A.G.Eguiluz
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 97 ページ: 176402-176405
• [雑誌論文] Electronic Structure of DNA Nucleobases and Their Dinucleotides Explored by Soft X-ray Spectroscopy (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Harada, T.Takeuchi, H.Kino, A.Fukushima, K.Takakura, K.Hieda, A.Nakao, S.Shin, H.Fukuyama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 110 ページ: 13227-13231
• [雑誌論文] High performance slit-less spectrometer for soft x-ray emission spectroscopy (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Tokushima, Y.Harada, H.Ohashi, Y.Senda, S.Shin
  • 雑誌名: Rev.Sci.Instrum. 77 ページ: 063107-063111