2009 Fiscal Year Annual Research Report
先端光電子分光によるf電子系化合物の高精度バルクフェルミオロジー
| Project Area | Emergence of Heavy Electrons and Their Ordering |
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| Project/Area Number |
20102003
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
横谷 尚睦 Okayama University, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90311646)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山上 浩志 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, グループリーダー (20239867)
関山 明 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40294160)
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| Keywords | f電子系化合物 / 重い電子 / 近藤半導体 / 電子状態 / フェルミ面 / バルク高精度光電子分光 |
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| Research Abstract |
本研究提案において我々はバルク高精度光電子分光で、f電子系化合物のフェルミ面や電子構造の温度依存性さらには超伝導や磁性転移等による特徴的な電子構造を観測することにより、f電子系化合物における重い電子状態の形成および超伝導と磁性等の共存の機構解明を目的とする。本年度は以下のような研究を行った。(1) URu2Si2の隠れた秩序状態の起源を調べる為に,軟X線光電子分光およびレーザー光電子分光に着手し、価電子帯バンド構造およびフェルミ準位近傍のバンド構造を観測することに成功した。(2) 近藤半導体系Sm1-xEuxB6,Yb1-xLuxB12に対して、高エネルギー励起と同様にバルク敏感と考えられている10eV以下の励起光で高分解能光電子分光を行い、低温で開く狭いエネルギーギャップを観測することに成功した。(3) 低温で磁気秩序を示さないCeNi2Ge2に対してはSPring-8軟X線ビームラインにてbν依存三次元角度分解光電子分光を行い、フェルミ準位近傍の準粒子分散及びフェルミ面を明らかにした。(4) Ce化合物において4f軌道と混成する軌道を実験的に同定可能な偏光依存硬X線光電子分光法の開発に成功した。(5) 典型的重い電子系化合物であるCeRu2Si2の希釈系化合物に対する共鳴角度分解光電子分光実験により、量子臨界点近傍でのフェルミ面変化を検証し、重いフェルミ面の観測に成功した。(6) ウランカルコゲナイド価電子帯の構造は局在5f電子系の典型例として認識されていたが、軟X線光電子分光により表面成分の寄与を除いたバルクの電子構造を同定し、その電子構造は遍歴5f電子系であることを明らかにした。
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