Search for exotic quasiparticles by angle-resolved photoemission spectroscopy

通过角分辨光电子能谱寻找奇异的准粒子

• 批准号: 21H04435
• 负责人: 佐藤 宇史
• 金额: $ 26.87万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04435/
• 关键词: エキゾチック準粒子; 角度分解光電子分光

本年度は、昨年度に引き続き、角度分解光電子分光(ARPES)-分子線エピタキシー(MBE)複合装置の開発と、それを用いたエキゾチック準粒子の探索を行った。真空紫外レーザー光源系のprobe光とpump光の同期などにより、2光子ARPESができるように調整を行った。また、試料位置の精密制御のために、高速クローズドループ制御の試料精動機構を導入して装置の除振対策を施すことにより、高精度の空間分割ARPES測定を実現した。MBE装置においては、試料作製槽内に組み込んだ蒸着源、回折装置、膜厚モニタなどの最適化調整により、原子層物質における高精度ARPES測定を実現する舞台を整えた。本装置や高輝度放射光を用いて、主に以下に示す研究成果を得た。線ノード型準粒子をもつと期待されるトポロジカル半金属超伝導体CaSb2の電子構造を決定し、線ノード型準粒子が現れる電子ポケットが欠如した状態でも超伝導が現れることを見出し、ブリルアンゾーンの中心におけるホールポケットが超伝導に重要な役割を果たすことを示唆した。カゴメ超伝導体Cs(V1-xNbx)3Sb5の電子構造をARPESによって決定した。その結果、これまで提案されている超伝導機構のモデルはVの電子だけを考慮したものがほとんどであったのに対して、V電子とSb電子が協力しながら超伝導を実現していることが明らかになった。原子層遷移金属ダイカルコゲナイドの研究においては、ダビデの星が密に整列することでモット絶縁体になるNbSe2とは異なり、原子層NbTe2はダビデの星が隙間を空けながら規則的に配列した金属となることを初めて明らかにした。

This year, the development and application of angle resolution photoelectron spectroscopy (ARPES)-molecular beam spectroscopy (MBE) composite devices were investigated. Vacuum ultraviolet light source system probe light pump light synchronization, 2 photon ARPES adjustment Precision control of sample position, introduction of high-speed precision control of sample movement mechanism, implementation of vibration elimination strategy, and high-precision spatial division ARPES measurement MBE equipment, sample preparation tank, assembly, evaporation source, folding device, film thickness optimization, atomic layer material, high-precision ARPES measurement stage The device has high brightness radiation, and the main research results are shown below. The electronic structure of CaSb2 is determined by the electron structure of the line-type quasi-particles and the electron structure of CaSb2 is determined by the electron structure of the line-type quasi-particles. The electron structure of CaSb2 is determined by the electron structure of CaSb2. The electron structure of CaSb2 is determined by the electron structure of CaSb2. The electron structure of CaSb2 is determined by the electron structure of CaSb2. The electron structure of CaSb2 is determined by the electron structure of CaSb2. The electronic structure of Cs(V1-xNbx)3Sb5 is determined by ARPES. As a result, the proposal for a superconductivity mechanism is to consider the cooperation of V electrons and Sb electrons in the superconductivity mechanism. The atomic layer migration of metals is studied in detail. The atomic layer migration of metals is studied in detail. The atomic layer migration of metals is studied in detail. The atomic layer migration of metals is studied in detail.

项目成果

ナノ計測による量子物質における電子状態解明の展望

使用纳米测量阐明量子材料中电子态的前景

• 发表时间: 2023
• 作者: 清原 聖子編著（1,2章）以下分担執筆：山岸敬和（3章）;荒木圭子（4章）;立岩 真也;Takatsugu Masuda;佐藤宇史
• 通讯作者: 佐藤宇史

原子層VSxTe2-x薄膜の電子構造 : 高分解能ARPES

原子层VSxTe2-x薄膜的电子结构：高分辨率ARPES

• 发表时间: 2023
• 作者: 川上竜平;八重樫健;栁沢幸紀;安藤龍一;中山耕輔;菅原克明;相馬清吾;高橋隆;佐藤宇史
• 通讯作者: 佐藤宇史

High-resolution ARPES study of a kagome superconductor Cs(V1-xNbx)3Sb5

Kagome 超导体 Cs(V1-xNbx)3Sb5 的高分辨率 ARPES 研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Takemi Kato;Yongkai Li;Kosuke Nakayama;Zhiwei Wang;Seigo Souma;Fumihiko Matsui;Miho Kitamura;Koji Horiba;Hiroshi Kumigashira;Takashi Takahashi;Yugui Yao;and Takafumi Sato
• 通讯作者: and Takafumi Sato

ARPES observation of charge-density wave gaps and their evolution by carrier injection in a kagome superconductor CsV3Sb5

Kagome 超导体 CsV3Sb5 中的电荷密度波隙及其通过载流子注入的 ARPES 观测

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Nakayama;Y. Li;T. Kato;M. Liu;Z. Wang;T. Takahashi;Y. Yao;and T. Sato
• 通讯作者: and T. Sato

Electronic structure of monolayer VS2 thin film studied by ARPES

ARPES研究单层VS2薄膜的电子结构

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Kawakami;H. Oka;K. Yaegashi;K. Nakayama;K. Sugawara;T. Kato;Y. Saruta;S. Souma;M. Kitamura;K. Horiba;H. Kumigashira;T. Takahashi;T. Fukumura;T. Sato
• 通讯作者: T. Sato