2020 年度研究成果報告書

酸化物電荷移動界面におけるバンド構造の元素選択的直接観測

研究課題

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研究課題/領域番号	18K14130
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
研究機関	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
研究代表者	北村未歩大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (00783581)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	酸化物界面 / 光電子分光 / 角度分解光電子分光 / 放射光
研究成果の概要	本研究では、遷移金属酸化物ヘテロ界面で発現する特異な電気・磁気特性の起源に対する知見を得ることを目的として研究を行った。元素の吸収端のエネルギーの放射光を励起光とした酸化物ヘテロ薄膜の共鳴角度分解光電子分光により、構成元素毎の界面バンド構造を決定した。具体的には、ペロブスカイト型遷移金属酸化物La1-xSrxMnO3とLaNiO3を用いてヘテロ構造を作製し、MnとNiそれぞれのL吸収端のエネルギーの光で共鳴角度分解光電子分光を測定することにより、ヘテロ構造におけるLa1-xSrxMnO3由来のバンドとLaNiO3由来のバンドを分離して直接観測することに成功した。
自由記述の分野	放射光分光
研究成果の学術的意義や社会的意義	酸化物ヘテロ界面は、構成物質単体とは異なる特異な物性を発現するため次世代デバイスへの応用が期待されている。酸化物界面に特有の物性を設計・制御するためには、この発現メカニズムを理解することが非常に重要となる。今回の研究では、界面の磁気特性や伝導特性を決める価電子帯のバンド構造を元素選択的に直接決定することに成功した。これにより得られた知見を元に新奇な物性の設計指針を構築することで、酸化物ヘテロ構造における界面物性の設計・制御に大きく貢献できると考えられる。