実験室光電子分光光源用高効率集光光学系の開発

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26610095
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡崎 浩三 東京大学, 物性研究所, 特任准教授 (40372528)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 光学系開発

研究実績の概要

高エネルギー分解能光電子分光は物質の電子構造や超伝導体の超伝導ギャップを直接観測できる強力な実験手法であるが、精密な超伝導ギャップ測定には、より高い輝度とエネルギー安定性が必要である。エネルギー安定性の面では放射光よりも実験室光源である希ガス放電管の方が優れている。複数の共鳴線を単色化するにはこれまで回折格子が使われることが多く、また、測定試料の清浄表面を長時間維持するためには測定槽の真空度をより良く保つ必要があるが、真空紫外光であるHeIα用の高透過率光学窓は存在しないため、これまでは金属薄膜であるAlフィルターが使われてきた。しかしながら、回折格子の回折効率、集光性、Alフィルターの酸化による透過率低下など、欠点は多い。本研究の目的は、測定槽の超高真空を保ちつつ、超伝導ギャップ測定を高効率化するためのHeIα共鳴線の集光光学系を開発する事である。当該年度では、HeIα共鳴線の光子数を落とすことなく単色化し、かつ測定槽の超高真空を保つ方法として、100nm厚のSnフィルターを実装した。共鳴線のエネルギーは離散的であるため、回折格子を用いずにフィルターによって超高真空を保ちつつ単色化出来れば、全反射ミラーによって高効率に集光する事も出来る。しかしながら、100nm厚では十分な強度が得られず、フィルターの耐久性に問題があることがわかった。今後は、膜厚を大きくしたフィルターを検討するとともに、多層膜直入射集光ミラーの光学系の開発も検討していく。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

回折格子を用いることなくHeIα共鳴線を単色化するためにSnフィルターを実装したが、強度不足により実用には耐えなかったため、膜厚の変更や異なる光学系を検討している。

今後の研究の推進方策

まずはより膜厚の厚いSn自立膜フィルター、サポートメッシュ付のSnフィルター等の導入を検討していく。その後、多層膜直入入射グレーディッドミラーや斜入社全反射ミラー等を用いた光学系を検討し、実装する。

次年度使用額が生じた理由

本研究の目的である集光光学系開発のために次年度使用が必要になった。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額と併せて集光光学系開発に使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Reversed anisotropy of the in-plane resistivity in the antiferromagnetic phase of iron tellurides (2015)
  • 著者名/発表者名: L. Liu, T. Mikami, M. Takahashi, S. Ishida, T. Kakeshita, K. Okazaki, A. Fujimori, and S. Uchida
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 91 ページ: 134502(1-7)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.91.134502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of the antiferromagnetic pseudogap in the electron-doped high-temperature superconductor by "protect annealing" (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Horio, T. Adachi, Y. Mori, A. Takahashi, T. Yoshida, H. Suzuki, L. C. C. Ambolode II, K. Okazaki, K. Ono, H. Kumigashira, H. Anzai, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi, D. Ootsuki, K. Sawada, M. Takahashi, T. Mizokawa, Y. Koike, and A. Fujimori
  • 雑誌名: arXiv 巻: 1502.03395 ページ: 1-23
• [雑誌論文] In-plane electronic anisotropy in the antiferromagnetic-orthorhombic phase of isovalent-substituted Ba(Fe1－xRux)2As2 (2015)
  • 著者名/発表者名: L. Liu, T. Mikami, S. Ishida, K. Koshiishi, K. Okazaki, T. Yoshida, H. Suzuki, M. Horio, L. C. C. Ambolode II, J. Xu, H. Kumigashira, K. Ono, M. Nakajima, K. Kihou, C. H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki, T. Kakeshita, S. Uchida, and A. Fujimori
  • 雑誌名: arXiv 巻: 1503.02855 ページ: 1-14
• [雑誌論文] Strongly three-dimensional electronic structure and Fermi surfaces of SrFe2(As0.65P0.35)2: Comparison with BaFe2(As1-xPx)2 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Suzuki, T. Kobayashi, S. Miyasaka, T. Yoshida, K. Okazaki, L. C. C. Ambolode, S. Ideta, M. Yi, M. Hashimoto, D. H. Lu, Z.-X. Shen, K. Ono, H. Kumigashira, S. Tajima, and A. Fujimori
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 27 ページ: 184543(1-6)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.89.184513
  • 査読あり
• [学会発表] Nd(O,F)BiS2超伝導体の角度分解光電子分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大田由一，岡崎浩三，山本遇哲，山本貴士，渡部俊太郎，C.-T.Chen，長尾雅則，綿打敏司，田中功，高野義彦，辛埴
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 強磁性と超伝導が共存するSr2VFeAsO3-dのARPESと内殻分光II (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀尾眞史，片桐隆雄，並木宏允，岡崎浩三，鈴木博人，徐健，輿石佳佑，石上啓介，芝田悟朗，高橋文雄，坂本祥哉，野中洋亮，小野寛太，堀場弘司，小林正起，坂井延寿，小出常晴，組頭広志，笹川崇男，藤森淳
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Superconducting gap in the iron-based superconductor BaFe2(As1-xPx)2 (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Xu，K. Okazaki，H. Suzuki，M. Horio，L. Liu，S. Ideta，T. Yoshida，M. Hashimoto，D. H. Lu，Z.-X. Shen，K. Ono，H. Kumigashira，M. Nakajima，K. Kihou，C. H. Lee，A. Iyo，H. Eisaki，S. Kasahara，T. Terashima，T. Shibauchi，Y. Matsuda，S. Uchida，A. Fujimori
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 122系鉄系超伝導体の電子ネマティック相における電子構造の異方性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 輿石佳佑，劉亮，岡崎浩三，鈴木博人，堀尾眞史，徐健，組頭広志，小野寛太，中島正道，石田茂之，木方邦宏，李哲虎，伊豫彰，永崎洋，内田慎一，藤森淳
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学(愛知県春日井市)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 高分解能レーザーARPESによるBaドープKFe2As2のゾーンコーナーのフェルミ面における超伝導ギャップの異方性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本遇哲，岡崎浩三，大田由一，石田行章，伊藤功，木方邦宏，李哲虎，伊豫彰，永崎洋，深澤英人，小堀洋，Xiaoyan Wang，Chuangtian Chen，渡部俊太郎，小林洋平，辛埴
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学(愛知県春日井市)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Superconducting gap in isovalent-substituted Ba(Fe0.65Ru0.35)2As2 observed by angle-resolved photoemission spectroscopy II (2014)
  • 著者名/発表者名: L. Liu，K. Okazaki，H. Suzuki，M. Horio，J. Xu，M. Hashimoto，D. H. Lu，Z.-X. Shen，M. Nakajima，S. Ishida，K. Kihou，C. H. Lee，A. Iyo，H. Eisaki，T. Mikami，S. Uchida，A. Fujimori
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学(愛知県春日井市)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 鉄系超伝導体BaFe2(As1-xPx)2の超伝導ギャップ (2014)
  • 著者名/発表者名: 徐健，岡崎浩三，吉田鉄平，鈴木博人，堀尾真史，劉亮，藤森淳，橋本信，Donghui Lu，Z.-X.Shen，小野寛太，組頭広志，中島正道，内田慎一，木方邦宏，李哲虎，伊豫彰，永崎洋，出田真一郎
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学(愛知県春日井市)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10