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2008 年度 実績報告書

光電子分光によるバルク金属-絶縁体転移の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18104007
研究機関大阪大学

研究代表者

菅 滋正  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40107438)

研究分担者 関山 明  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (40294160)
キーワード軟X線角度分解光電子分光 / 強相関電子系 / バルク3次元フェルミオロジー / 硬X線光電子分光 / 光電子recoil効果 / 近藤格子効果 / 極低エネルギー超高分解能光電子分光
研究概要

金属-絶縁体転移を起こす物質の中でも特にMott型の金属-絶縁体転移を起こす物質としてV_2O_3、renormalized Peierls絶縁体的な金絶-縁体転移を起こす物質としてVO_2がこれまでよく研究されてきた.我々は硬X線光電子分光(HAXPES)を用いてさらにバルク敏感な高分解能の測定を行いこの両物質の金属-絶縁体転移の機構を議論した.ところでマグネリ相のバナジウム酸化物V_nO_<2n-1>はV_2O_3+(n-2)VO_2の表式で書かれる様に両物質が部分的に混ざった物質であるのでこれらのバルク電子状態を調べることでバナジウム酸化物全体の金属-絶縁体転移機構を解明できる可能性があるので上記2物質に加えて金属-絶縁体転移を起こすV_4O_7(転移温度は250K),V_5O_9(145K),V_6O_<11>(170K)について超高真空中で単結晶試料を破断しすべての内殻と価電子帯の金属相ならびに絶縁体相の光電子スペクトルを高い精度で測定した結果、価電子帯スペクトルの挙動はincoherent部の強度が電子相関の増大とともに強くなる振る舞いを示すものの物質問で大きな違いは無く絶縁体相のV2pスペクトルには大きな物質依存性が観測されることが分かった.なお金属相のスペクトルの物質依存性はこれよりは小さい。この結果よりV-V間のdimerization効果が物質により大きく異なることが分かった.低温になるにつれてgapの開く近藤半導体ではないかと言われているFeSb_2について,HAXPES軟X線PES,極低エネルギー超高分解光電子分光(ELEPES)を行った結果ELEPESもバルク敏感であることならびに低温でもこの物質は金属であることを示すスペクトルを観測した.以上のように金属-絶縁体転移機構を解明できるバルク敏感光電子分光の手法が確立された。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Hard X-ray photoelectron spectroscopy of correlated electron systems and recoil effects in photoelectron emission2009

    • 著者名/発表者名
      S. Suga, A. Sekiyama
    • 雑誌名

      Euro. Phys. J. (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential and restriction of high resolution, high energy photoemission in 400-8,000 eV for studying strongly correlated electron systems2008

    • 著者名/発表者名
      S. Suga
    • 雑誌名

      Appl. Phys. A 92

      ページ: 479-485

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Band Jahn-Teller instability and formation of valence bond solid in a mixed-valent spinel oxide LiRh_2O_42008

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 101

      ページ: 086404-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structures and p-d exchange interaction of Mn doped diluted magnetic semiconductors2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ueda, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

      ページ: 205206-1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra-high resolutionVUV light source system for extremely low energy photoelectron spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      G. Funabashi, et al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 47

      ページ: 2265-2269

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Significance of the intersite Coulomb interaction between the 0 2p and Cu 3d holes revealed by resonant inelastic X-ray scattering for Sr_<14>CU_<24>O_<41>2008

    • 著者名/発表者名
      A. Higashiya, et al.
    • 雑誌名

      New J. Phys. 10

      ページ: 053033-1-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origin of "hot-spots" in the pseudogap regime of Nd_<1.85>Ce_<0.15>CuO_4 : LDA+DMFT+Σk study2008

    • 著者名/発表者名
      E. E. Kokorina, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental and Theoretical Physics 107

      ページ: 828-838

    • 査読あり
  • [学会発表] Genuine bulk electronic structures of ruthenates, cuprates, manganites and vanadates revealed by high energy photoelectron spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      S. Suga
    • 学会等名
      German Physical Society Meeting
    • 発表場所
      Berlin工科大学ドイツ
    • 年月日
      2009-02-24
  • [学会発表] HAXPES of strongly correlated materials : Yb, Sm and V compounds and presence or absence of recoil effects in some V compounds2008

    • 著者名/発表者名
      S. Suga
    • 学会等名
      International Workshop on Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy
    • 発表場所
      ALS, Berkley, California
    • 年月日
      2008-10-14
  • [学会発表] High Energy Photoelectron Spectroscopy of Correlated Electron Systems and Recoil Effects in Photoelectron Emission2008

    • 著者名/発表者名
      S. Suga, A. Sekiyama
    • 学会等名
      International Conference on X-Ray and Inner Shell Processes
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2008-06-26
  • [産業財産権] 原子軌道解析装置およびその解析方法2009

    • 発明者名
      関山 明
    • 権利者名
      大阪大学
    • 産業財産権番号
      特願2009-038656
    • 出願年月日
      2009-02-20

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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