実験室光電子分光光源用高効率集光光学系の開発

2015 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: 光電子分光用光源開発

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HeIα共鳴線が優れている。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。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。昨年度は、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が、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。当該等年度においては、膜厚を大きくしたフィルターや多層膜直入射集光ミラーの光学系の開発も検討したが、実装する事が出来なかった。今後は、十分な強度を持ったSnフィルターを実装する事に絞ってその方法を検討していく。

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。その後、膜厚の変更や異なる光学系を検討したが、実装することができなかったため。

今後の研究の推進方策

今後は十分な強度を持ったSnフィルターに絞って実装方法を検討し、実験室光電子分光光源の高効率化を行う。

次年度使用額が生じた理由

回折格子を用いずに実験室光電子分光用光源のHeIα共鳴線を単色化するためにSnフィルターの実装を検討していたが、十分な強度を持たせることが出来なかった。
その結果、本研究で予定していた集光光学系のための光学素子の開発が当初想定より遅れてしまったため。

次年度使用額の使用計画

次年度においては、十分な強度を持ったSnフィルターの実装方法を出来るだけ早急に検討し、その実装のために使用する計画とする。

研究成果

• [雑誌論文] Suppression of the antiferromagnetic pseudogap in the electron-doped high-temperature superconductor by "protect annealing" (2016)
  • 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, A. Fujimori
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 ページ: 10567(1-8)
  • DOI: 10.1038/ncomms10567
  • 査読あり
• [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] Dependence of electron correlation strength in Fe1+yTe1-xSex on Se content (2015)
  • 著者名/発表者名: L. C. C. Ambolode II, K. Okazaki, M. Horio, H. Suzuki, L. Liu, S. Ideta, T. Yoshida, T. Mikami, T. Kakeshita, S. Uchida, K. Ono, H. Kumigashira, M. Hashimoto, D. -H. Lu, Z. -X. Shen, and A. Fujimori
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 92 ページ: 035104(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.92.035104
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Low-Temperature and High-Energy-Resolution Laser Photoemission Spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Shimojima, Kozo Okazaki, and Shik Shin
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 84 ページ: 072001(1-26)
  • DOI: 10.7566/JPSJ.84.072001
  • 査読あり
• [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: Physical Review B 巻: 92 ページ: 094503(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.92.094503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonequilibrium electronic and phonon dynamics of Cu0.17Bi2Se3 investigated by core-level and valence-band time-resolved photoemission spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, Y. Ishida, R. Yoshida, M. Okawa, K. Okazaki, T. Kanai, A. Kikkawa, Y. Taguchi, T. Kiss, K. Ishizaka, N. Ishii, J. Itatani, S. Watanabe, Y. Tokura, T. Saitoh, and S. Shin
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 92 ページ: 121106(R)(1-6)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.92.121106
  • 査読あり
• [学会発表] SiC(000-1)面成長グラフェンにおける超高速キャリアダイナミクス (2016)
  • 著者名/発表者名: 染谷隆史, 吹留博一, 渡邊浩, 山本貴士, 岡田大, 鈴木博人, 飯盛拓嗣, 石井順久, 金井輝人, 田島圭佑, Baojie Feng, 山本達, 板谷治郎, 小森文夫, 岡崎浩三, 辛埴, 松田巌
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2016-03-19 – 2016-03-22
• [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. Shimauchi, Y. Matsuda, S. Uchida, A. Fujimori
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] BaFe2As2の電子ネマティック相における電子構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 輿石佳佑, 劉亮, 岡崎浩三, 鈴木博人, 徐健, 堀尾眞史, 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2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] Ln(O,F)BiS2超伝導体のレーザー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2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] レーザー角度分解光電子分光によるIr1-xPtxTe2の超伝導ギャップの直接観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大槻太毅, 溝川貴司, N. L. Saini, 大田由一, 山本遇哲, 橋本嵩広, 岡崎浩三, 辛埴, 藤森淳, 鳥山達矢, 小西健久, 太田幸則, 卞舜生, 工藤一貴, 野原実
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] レーザー角度分解光電子分光によるFeSeの軌道秩序状態における超伝導ギャップ異方性の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本嵩広, 大田由一, 山本遇哲, 鈴木裕也, 下志万貴博, 渡部俊太郎, C.-T.Chen, 綿重達也, 小林遼, 笠原成, 松田祐司, 芝内孝禎, A. Bohmer, T. Wolf, P. Adelmann, C. Meingast, H. v. Loehneysen, 岡崎浩三, 辛埴
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [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2 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本遇哲, 岡崎浩三, 大田由一, 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2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] 鉄系超伝導体母物質BaFe2As2の極紫外時間分解角度分解光電子分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木博人, 岡崎浩三, 山本貴士, 染谷隆史, 岡田大, 藤澤正美, 金井輝人, 石井順久, 中島正道, 永崎洋, 板谷治郎, 藤森淳, 辛埴
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [備考] 反強磁性の影響がない高温超伝導状態を観測
  • URL: http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2016/4598/