電子相関と乱れによる低エネルギー励起構造の実験的決定

通过电子关联和无序实验测定低能激发结构

• 批准号: 21K13882
• 负责人: 大槻 太毅
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13882/
• 关键词: 強相関電子系; アンダーソン局在; 光電子分光; １粒子スペクトル関数; 遷移金属

本研究では電子相関と乱れが共存する系において１粒子励起スペクトルの直接観測を行い、電子相関と乱れが引き起こす特徴的な電子状態を明らかにすることを目的としている。研究計画に基づき、本年度は特に次の研究成果を得た。(1)金属絶縁体転移近傍でホッピング伝導を示すRu酸化物Ca2-xSrxRuO4について角度分解光電子分光（ARPES）と硬Ｘ線光電子分光（HAXPES）を行い、Sr置換依存性からバルク絶縁体上に表面金属状態が実現していることを明らかにした。さらにこの表面状態では明瞭なkink構造が観測され、電子格子相互作用が強くなっていることがわかった。この成果の一部は学術論文として国際誌に出版し、国際会議で発表した。(2)励起子絶縁体Ta2NiSe5の類似物質であるTa2PdSe6においてもARPES研究を進めた。Ta2PdSe6は非常に低い抵抗率と高いゼーベック係数を持つ非常に特徴的な半金属物質である。詳細なフェルミ面と明瞭なバンド分散を観測し成功し、半金属的な電子状態が実現していることを明らかにした。また、同価数元素置換を施した混晶系においてもARPESを行い、この物質の特徴的な輸送現象と１粒子励起スペクトルとの比較を行った。本結果は日本物理学会で発表した。(3)透明半導体In2O3はSn置換および遷移金属置換による不純物効果が期待される。そこでHAXPES及び共鳴軟X線光電子分光研究を進めた。また、層状籠状物質BaIr2Ge7は特徴的な電気抵抗率の温度依存性を示す物質であり、その振る舞いはフォノンによる温度効果と乱れによる飽和抵抗によって考察されてきた。この物質のARPESとHAXPESを行い、特にスペクトル関数の温度依存性から乱れではなく籠状構造に由来する非調和フォノンモードの電気抵抗への影響を明らかにした。この研究は学術論文として国際誌に出版した。

这项研究的目的是直接观察到电子相关性和扰动共存的系统中一个粒子的激发光谱，并阐明由电子相关性和干扰引起的特征电子状态。根据研究计划，特别是今年获得了以下研究结果。 (1) Angle-resolved photoelectron spectroscopy (ARPES) and hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES) for Ru oxide Ca2-xSrxRuO4, which exhibits hopping conduction near the metal insulator transition, were performed to reveal that the surface metal state on the bulk insulator is realized due to the dependence of Sr substitution.此外，在这种表面状态下观察到了清晰的扭结结构，发现电子晶格相互作用很强。其中一些结果是在国际期刊上发表的，并在国际会议上发表。 （2）在TA2PDSE6上也进行了ARPES研究，这是激子绝缘子TA2Nise5的类似材料。 TA2PDSE6是一种非常独特的半金属材料，电阻率非常低，较高的Seebeck系数。我们成功地观察了详细的费米表面和清晰的带分散，表明已经实现了半金属电子状态。此外，在具有本性元素取代的混合晶体系统中还进行了ARPE，并在该材料的特征运输现象与单个颗粒激发谱之间进行了比较。这些结果是在日本物理学会提出的。 （3）由于SN取代和过渡金属取代，预计透明的半导体In2O3有望具有杂质效应。因此，我们进行了haxpes和谐振X射线光电子光谱。此外，分层的笼子样材料Bair2Ge7是一种表现出特征性温度依赖性的材料，其行为已由声子引起的温度效应和扰动引起的饱和电阻。进行了该材料的ARPES和HAXPE，特别是，Anharmonic声子模式对电阻的影响，这些电阻是从笼子样结构而不是干扰的，而不是干扰的，是笼子样结构，并阐明了光谱功能的温度依赖性。这项研究是在国际杂志上发表的。

项目成果

励起子絶縁体候補物質Ta2NiSe5の共鳴光電子分光

激子绝缘体候选Ta2NiSe5的共振光电子能谱

• 发表时间: 2021
• 作者: 三田将隆;湯澤祐介;石田達拡;宇陀慎太郎;伊東和輝;大槻太毅;北村未歩;中埜彰俊;丸岡うらら;寺崎一郎;吉田鉄平
• 通讯作者: 吉田鉄平

Thickness Dependent Metal-Insulator Transition in Ru Nanosheets Probed by Low-Energy Inverse Photoelectron Spectroscopy

低能反光电子能谱探测钌纳米片中厚度依赖性金属-绝缘体转变

• 发表时间: 2021
• 作者: K. Kawamura;D. Ootsuki;T. Ishida;T. Yoshida;M. Morita;K. Fukuda;and H. Yoshida
• 通讯作者: and H. Yoshida

角度分解光電子分光による遷移金属カルコゲナイドTa2Pd(Se1-xSx)6の電子状態観測

角分辨光电子能谱观察过渡金属硫族化物Ta2Pd(Se1-xSx)6的电子态

• 发表时间: 2022
• 作者: 大槻太毅;石田達拡;北村未歩;有田将司;中埜彰俊;丸岡うらら;寺崎一郎;吉田鉄平
• 通讯作者: 吉田鉄平

層状遷移金属カルコゲナイドTa2PdSe6の角度分解光電子分光

层状过渡金属硫属化物Ta2PdSe6的角分辨光电子能谱

• 发表时间: 2021
• 作者: 大槻太毅;石田達拡;三田将隆;伊東和輝;宇陀愼太郎;北村未歩;中埜彰俊;丸岡うらら;寺崎一郎;吉田鉄平
• 通讯作者: 吉田鉄平

Metallic surface state of Ca2-xSrxRuO4 studied by photoemission spectroscopy

光电子能谱研究Ca2-xSrxRuO4的金属表面态

• 发表时间: 2022
• 作者: D. Ootsuki;H. Okamura;S. Mitsumoto;Y. Ikemoto;T. Moriwaki;M. Arita;T. Yoshida;K. Kudo;H. Ishii;M. Nohara;and T. Mizokawa;大槻太毅;大槻太毅，石田達拡，北村未歩，有田将司，中埜彰俊，丸岡うらら，寺崎一郎，吉田鉄平;Daiki Ootsuki
• 通讯作者: Daiki Ootsuki