時間・スピン・角度分解光電子分光装置の開発とスピントロニクス材料への応用

时间、自旋和角度分辨光电子能谱设备的开发及其在自旋电子材料中的应用

• 批准号: 18J22309
• 负责人: 吉川 智己
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J22309/
• 关键词: スピン分解光電子分光; 奇パリティ多極子秩序; ホイスラー合金; トポロジカル物質

軟X線磁気円二色性吸収分光（XMCD）によるホイスラー合金のスピン依存した状態密度の抽出Co基ホイスラー合金は、デバイスへの応用が期待されている。最近XMCDの遷移確率を利用し、スピン依存したCo 3dの非占有状態を抽出する試みが行われた。しかし、励起先の違いによってに働く静電引力がスピン方向に依存して異なるため、スピン電子状態の抽出が行えなかった。本研究ではCo2MnGe (Ga)ホイスラー合金においてGa (Ge) L2, 3吸収端におけるXAS/XMCDを行った。さらに、XMCDスペクトルと第一原理計算による非占有側のGe (Ga)におけるd軌道のPDOSを比較した。その結果、選択則に基づいてXAS/XMCDスペクトルの計算を行ったところ、実験結果を再現した。さらにスペクトルから交換分裂を見積もり、Co 3dスペクトルにフィードバックすることによって補正込みの非占有PDOS抽出方法を提案した。レーザー光を用いたスピン分解光電子分光装置の開発マニピュレータの導入により、高精度な位置依存測定が可能となった。またレーザー強度が不安定であったため、原因究明を行い、それにより除震台が除震できていない可能性があることが分かった。しかしコロナ禍の影響もあり、スピン測定までは遂行できなかった。奇パリティ秩序をもつ強相関物質の角度分解光電子分光強相関電子系では、軌道自由度に関連する物性が重要なテーマとして議論されてきた。近年、奇パリティ多極子秩序に起因する新奇物性が注目を集めている。その舞台としてCeCoSiが挙げられる。しかし電子状態を直接観測した例はない。そこでCeCoSiの電子状態を調べるため角度分解光電子分光を行い、3次元的な電子状態、ノーダルライン形成、Co 3d軌道がEF近傍で支配的、そしてCe 4fとEF近傍のCo 3dが弱く混成していることが明らかとなった。

Soft X-ray magnetic dichroism absorption spectroscopy (XMCD) is expected to be used in the extraction of Co-based alloys depending on the density of state. Recently, XMCD mobility is dependent on the non-occupied state of Co3d. For example, the first time in the past, the electrostatic attraction depends on the direction of the electron state. In this study, XAS/XMCD was developed for Co2MnGe (Ga) alloy with Ga (Ge) L2, 3 absorption terminal. First principles calculations for Ge (Ga) on the non-occupied side XAS/XMCD is the basis for the calculation of the results and selection criteria. A method for extracting non-possessive PDOS from a sample is proposed. The development of a high-precision, position-dependent optical spectrometer The intensity of the earthquake is unstable, the cause is clear, and the earthquake is eliminated. The impact of the disaster is not easy to determine. The angular decomposition of photoelectron spectra and the correlation between orbital degrees of freedom and physical properties of strongly correlated substances are discussed In recent years, strange multipole order causes new physical properties. CeCoSi is the best choice. The electronic state is directly measured. CeCoSi electronic state modulation, angular resolution photoelectron spectroscopy, three-dimensional electronic state, formation of CeCoSi orbital near EF, CeCoSi orbital near EF, CoSi orbital near EF weak hybrid

项目成果

Russian Academy of Sciences/Novosibirsk State University/Saint Petersburg State University(ロシア連邦)

俄罗斯科学院/新西伯利亚国立大学/圣彼得堡国立大学（俄罗斯联邦）

Fisica de Materiales UPV/EHU/International Physics Center(スペイン)

Fisica de Materiales UPV/EHU/国际物理中心（西班牙）

Emergence of low-energy electronic states in oxygen-controlled Mott insulator Ca2RuO4+δ

氧控莫特绝缘体 Ca2RuO4+δ 中低能电子态的出现

• DOI: 10.1016/j.ssc.2020.114180
• 发表时间: 2021
• 期刊: Solid State Communications
• 影响因子: 2.1
• 作者: Takeo Miyashita;Hideaki Iwasawa;Tomoki Yoshikawa;Shusuke Ozawa;Hironoshin Oda;Takayuki Muro;Hiroki Ogura;Tatsuhiro Sakami;Fumihiko Nakamura;Akihiro Ino
• 通讯作者: Akihiro Ino

ホイスラー合金Co2MnGe (Ga)薄膜のGe (Ga) L2, 3端における磁気円二色性スペクトルⅡ

Heusler合金Co2MnGe(Ga)薄膜Ge(Ga)L2、3边缘的磁圆二色光谱II

• 发表时间: 2020
• 作者: 吉川 智己;V. N. Antonov;河野 嵩;鹿子木 将明;角田 一樹;宮本 幸治;竹田 幸治; 斎藤 祐児;後藤 一希;桜庭 裕弥;宝野 和博;A. Ernst;木村 昭夫
• 通讯作者: 木村 昭夫

Synchrotron radiation ARPES study of Dirac electron systems including rare earth elements

包含稀土元素的狄拉克电子系统的同步辐射 ARPES 研究

• 发表时间: 2019
• 作者: T. Yoshikawa;Y. Kitayama;X.Wang;H. Iwasawa; M. Kakoki;T. Kono;H. Oda;S. Ozawa;S. Kumar;E. Schwier; K. Shimada;T. Muro;H. Tanida and A. Kimura
• 通讯作者: H. Tanida and A. Kimura