擬一次元バナジウム系の金属絶縁体転移と軌道状態

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540412
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 佐藤 仁 広島大学, 放射光科学研究センター, 准教授 (90243550)
• 研究分担者: 沢田 正博 広島大学, 放射光科学研究センター, 准教授 (00335697) ; 田中 新 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (70253052)
• 連携研究者: 中村 裕之 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00202218)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 金属絶縁体転移 / 擬一次元系 / バナジウム系 / 光電子分光 / 線二色性分光 / 共鳴散乱

研究概要

擬一次元物質BaVS3が70 Kで示す金属絶縁体転移の機構を明らかにするために、転移前後でのV 3d状態の変化を、角度分解光電子分光(ARPES)、軟X線吸収二色分光(LD)を中心として調べた。ARPESより、a1g軌道は一次元不安定性により70 Kより上の150-120 Kでギャップを形成し、一方egp軌道は局在化により丁度70 Kでギャップを形成することを明らかにした。LDよりV 3d軌道の占有比率は変化しないことが分かった。LDスペクトルの理論解析より、V 3d軌道はV鎖方向にegp-egp-egp-a1gで占有されている可能性が高いことが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Hard x - ray photoemission spectroscopy of quasi one - dimensional BaVS3 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, K. Tobimatsu, A. Tanaka, H. Nakamura, Y. Utsumi, K. Mimura, S. Motonami, K. Shimada, S. Ueda, K. Kobayashi, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Conf. Proc 巻: Vol.1 ページ: 012116/4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.1.012116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angle resolved photoemission study of GeBi2Te4 (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Arita, H. Sato, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, M. Sasaki, A. Ohnishi, H.-J. Kim
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Conf. Proc 巻: Vol.1 ページ: 012117/4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.1.012017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conduction - band electronic structure of 1 T-TaS2 revealed by angle - resolved inverse - photoemission spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, M. Arita, Y. Utsumi, Y. Mukaegawa, M. Sasaki, A. Ohnishi, M. Kitaura, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.89 ページ: 155137/6
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.89.155137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bulk nature of layered perovskite iridates beyond the Mott scenario : An approach from a bulk sensitive photoemission study (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Yamasaki, S. Tachibana, H. Fujiwara, A. Higashiya, A. Irizawa, O. Kirilmaz, F. Pfaff, P. Scheiderer, J. Gabel, M. Sing, T. Muro, M. Yabashi, K. Tamasaku, H. Sato, 他13名
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.89 ページ: 121111(R)/5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure induced valence change of YbNiGe3 investigated by resonant x - ray emission spectroscopy at the Yb L3 edge (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, H. Yamaoka, Y. Utsumi, H. Nagata, M. A. Avila, R. A. Ribeiro, K. Umeo, T. Takabatake, Y. Zekko, J. Mizuki, J.-F. Lin, N. Hiraoka, H. Ishii, K.-D. Tsuei, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.89 ページ: 045112/8
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.89.045112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core excitations in resonant x ray Raman scattering of titanium oxides : an approach for electronic structures (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Tezuka, T. Sasaki, Y. Fujita, T. Iwamoto, H. Osawa, S. Nozawa, N. Nakajima, H. Sato, T. Iwazumi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: Vol.83 ページ: 014707/9
  • DOI: 10.7566/JPSJ.83.014707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hard x - ray photoemission study of the covalent - chain antiferromagnets TlFeS2 and TlFeSe2 (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Mimura, S. Motonami, Y. G. Shim, K. Wakita, Z. Jahangirli, O. Alekperov, N. Mamedov, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, K. Shimada, Y. Taguchi, K. Kobayashi, G. Bihlmayer, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi C 巻: Vol.10 ページ: 989-992
  • DOI: 10.1002/pssc.201200814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structures of ternary - layered semiconductor TlGaSe2 investigated by photoemission spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Motonami, K. Mimura, Y. G. Shim, K. Wakita, H. Sato , 他10名
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi C 巻: Vol.10 ページ: 1001-1004
  • DOI: 10.1002/pssc.201200863
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi - surface reconstruction involving two van Hove singularities across the antiferromagnetic transition in BaFe2As2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakashima, A. Ino, S. Nagato, H. Anzai, H. Iwasawa, Y. Utsumi, H. Sato, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi, T. Oguchi, Y. Aiura, I. Hase, K. Kihou, C. H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki
  • 雑誌名: Solid State Commun 巻: Vol.157 ページ: 16-20
  • DOI: 10.1016/j.ssc.2012.12.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Te concentration dependent photoemission and inverse photoemission study of FeSe1-xTex (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoya, R. Yoshida, Y. Utsumi, K. Tsubota, H. Okazaki, T. Wakita, Y. Mizuguchi, Y. Takano, T. Muro, Y. Kato, H. Kumigashira, S. Oshima, H. Harima, Y. Aiura, H. Sato, 他5名
  • 雑誌名: Sci. Technol. Adv. Mater 巻: Vol.13 ページ: 54403/8
  • DOI: 10.1088/1468-6996/13/5/054403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse - photoemission spectroscopy of iron - based superconductors NdFeAsO1-d and Ba(Fe1-xCox)2As2 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, Y. Utsumi, O. Morimoto, Y. Nakashima, A. Ino, Y. Aiura, A. Iyo, H. Kito, K. Miyazawa, P. M. Shirage, H. Eisaki, C. H. Lee, K. Kihou, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 巻: Vol.391 ページ: 12137/4
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal - insulator transition and optical conductivity in BaVS3 (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Tanaka
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 巻: Vol.391 ページ: 12107/4
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of Kondo lattice compounds YbNi3X9 (X=Al, Ga) studied by hard x - ray spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Utsumi, H. Sato, S. Ohara, T. Yamashita, K. Mimura, S. Motonami, K. Shimada, S. Ueda, K. Kobayashi, H. Yamaoka, N. Tsujii, N. Hiraoka, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.86 ページ: 115114/9
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.86.115114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Valence states and spin structure of spinel FeV2O4 with different orbital degrees of freedom (2012)
  • 著者名/発表者名: J.-S. Kang, Jihoon Hwang, D. H. Kim, Eunsook Lee, W. C. Kim, C. S. Kim, Sangil Kwon, Soonchil Lee, T. Ueno, M. Sawada, Bongjae Kim, Beom Hyun Kim, B. I. Min
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.85 ページ: 165136/5
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.85.165136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization - dependent Ti K X - ray absorption and emission studies of Ti2O3 single crystal (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, H. Maso, Y. Utsumi, H. Kurihara, Y. Mukaegawa, Y. Tezuka, T. Iwazumi, F. Iga, M. Tsubota, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: J. Elec. Spec. Relat. Phenom 巻: Vol.184 ページ: 184-187
  • DOI: 10.1016/j.elspec.2011.02.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conduction - band electronic states of YbInCu4 studied by photoemission and soft x - ray absorption spectroscopies (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Utsumi, H. Sato, H. Kurihara, H. Maso, K. Hiraoka, K. Kojima, K. Tobimatsu, T. Ohkochi, S.-i. Fujimori, Y. Takeda, Y. Saitoh, K. Mimura, S. Ueda, Y. Yamashita, H. Yoshikawa, K. Kobayashi, T. Oguchi, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.84 ページ: 115143/7
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.84.115143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of a narrow-gap semiconductor FeGa3 investigated by photoemission and inverse photoemission sptroscopies (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Arita, K. Shimada, Y. Utsumi, O. Morimoto, H. Sato, H. Namatame, M. Taniguchi, Y. Hadano, T. Takabatake
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.83 ページ: 245116/5
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.83.245116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orbital and magnetic orders in quasi - one dimensional compound BaVS3
  • 著者名/発表者名: A. Tanaka, H. Sato, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Conf. Proc 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization - dependent ARPES study on quasi - one - dimensional BaVS3
  • 著者名/発表者名: H. Sato, K. Tobimatsu, A. Tanaka, H. Nakamura, H. Hayashi, H. Iwasawa, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Conf. Proc 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 共鳴X線回折の解析による電子状態の対称性の理論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 強磁性半導体薄膜Ge0.6Mn0.4Te中で格子歪みのあるサイトとないサイト : 蛍光X線ホログラフィーによる観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 細川伸也, 八方直久, 林好一, 仙波伸也, 佐藤仁 , 鈴木基寛
  • 学会等名: 第27回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20140111-13
• [学会発表] 硬X線光電子分光によるTlFeX2(X=S, Se)の電子状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三村功次郎, 本並哲, 沈用球, 脇田和樹, Z. Jahangirli, O. Arekperov, N. Mamedov, 佐藤仁, 他8名
  • 学会等名: 第27回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140111-13
• [学会発表] トポロジカル絶縁体GeBi2Te4の角度分解光電子分光 : 準粒子散乱について (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田将司, 佐藤仁, 他6名
  • 学会等名: 第27回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140111-13
• [学会発表] Electronic structure of Yb - based heavy fermion compounds : Physics and spectroscopic studies using synchrotron radiation (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sato
  • 学会等名: 2013 Korean - Japanese Students Workshop
  • 発表場所: Pusan (Korea)
  • 年月日: 20130826-27
• [学会発表] Polarization - dependent ARPES study on quasi - one - dimensional BaVS3 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, K. Tobimatsu, A. Tanaka, H. Nakamura, H. Hayashi, H. Iwasawa, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 学会等名: Strongly Correlated Electron Systems 2013 (SCES'13)
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20130805-09
• [学会発表] Orbital and magnetic orders in quasi - one dimensional compound BaVS3 (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Tanaka, H. Sato, H. Nakamura
  • 学会等名: Strongly Correlated Electron Systems 2013 (SCES'13)
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20130805-09
• [学会発表] Hard x - ray photoemission spectroscopy of quasi - one - dimensional BaVS3 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, K. Tobimatsu, A. Tanaka, H. Nakamura, Y. Utsumi, K. Mimura, S. Motonami, K. Shimada, S. Ueda, K. Kobayashi, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 学会等名: 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS (APPC12)
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20130714-19
• [学会発表] Angle resolved photoemission study of GeBi2Te4 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Arita, H. Sato, 他6名
  • 学会等名: 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS (APPC12)
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20130714-19
• [学会発表] 遷移金属化合物における共鳴軟X線回折の理論 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 学会等名: 物性研究所短期研究会「真空紫外・軟X線放射光物性研究の将来」
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20130528-29
• [学会発表] 反強磁性NiOにおけるOK端X線吸収の線二色性の起源 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] Hard x - ray photoemission spectrsocopy of quasi - one - dimensional BaVS3 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, K. Tobimatsu, A. Tanaka, H. Nakamura, Y. Utsumi, K. Mimura, S. Motonami, K. Shimada, S. Ueda, K. Kobayashi, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 学会等名: 12th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: Saint-Malo (France)
  • 年月日: 20120916-21
• [学会発表] Polarization dependent angle - resolved photoemission study on quasi - one - dimensional BaVS3 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, K. Tobimatsu, A. Tanaka, H. Nakamura, H. Hayashi, J. Jiang, H. Iwasawa, K. Shimada, M. Atita, M. Nakatake, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 学会等名: ISSP International Workshop(3D-AINAS 2012)
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20120806-08
• [学会発表] BaVS3の硬 X 線光電子分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤仁, 飛松浩明, 田中新, 中村裕之, 内海有希, 三村功次郎, 本並哲, 島田賢也, 上田茂典, 小林啓介, 生天目博文, 谷口雅樹
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 20120324-27
• [学会発表] 擬一次元系BaVS3の硬X 線光電子分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤仁, 飛松浩明, 中村裕之, 田中新, 内海有希, 三村功次郎, 本並哲, 上田茂典, 山下良之 , 吉川英樹, 小林啓介, 島田賢也, 生天目博文, 谷口雅樹
  • 学会等名: 第25回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 鳥栖市民文化会館・中央公民館
  • 年月日: 20120106-09
• [学会発表] VO2単結晶薄膜を用いた逆光電子分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長尾浩樹, 村岡祐治, 平井正明 , 脇田高徳, 内海有希, 佐藤仁, 横谷尚睦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 角度分解光電子分光によるBaVS3の電子状態の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤仁, 飛松浩明, 田中新, 中村裕之, 林博和, 姜健, 羽渕隆文, 平山大裕, 岩澤英明, 島田賢也, 有田将司, 生天目博文, 谷口雅樹
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 遷移金属化合物の秩序状態と共鳴軟X線弾性散乱の理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] Angle - resolved photoemission study on quasi - one - dimensional BaVS3 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, K. Tobimatsu, A. Tanaka, H. Nakamura, H. Hayashi, J. Jiang, T. Habuchi, D. Hirayama, H. Iwasawa, K. Shimada, M. Arita, M. Nakatake, H. Namatame, M. Taniguchi
  • 学会等名: Strongly Correlated Electron Systems 2011 (SCES'11)
  • 発表場所: Cambridge (UK)
  • 年月日: 20110829-0903
• [学会発表] Metal - insulator transition and optical conductivity in BaVS3 (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Tanaka
  • 学会等名: Strongly Correlated Electron Systems 2011 (SCES'11)
  • 発表場所: Cambridge (UK)
  • 年月日: 20110829-0903