高分解能光電子スペクトルにおけるバルク電子状態の寄与の定量的評価

物質中の伝導電子同士のクーロン反発が比較的強い、いわゆる強相関電子系の光電子スペクトルについて、どれだけ物質内部(バルク)の電子状態の情報が反映されているかを実験的に調べた。具体的には、近藤温度(T_K)が比較的高いCeNi、低いCeRu_2Si_2、著しく低いCeRu_2Ge_2について、実験室及び放射光実験施設において光電子スペクトルの励起エネルギー依存性をエネルギー高分解能で測定した。その結果、表面電子状態の寄与の強いCe4d-4f共鳴光電子分光ではCeRu_2Si_2とCeRu_2Ge_2のスペクトルの違いははっきりしないにもかかわらず、高エネルギーでバルク電子状態を強く反映する高分解能Ce3d-4f共鳴光電子スペクトルではフェルミ準位近傍でその形状が大きく異なった。これは我々が推進してきた高エネルギー励起光による高分解能光電子分光が物質の真の電子状態を探るのに非常に有力であり、将来的には従来広く行われてきた低エネルギー励起光による光電子分光にとって替わる可能性があることを示している。また、CeNiについてはスペクトルの温度変化を観測し、近藤温度が150K程度のCe化合物であれば不純物アンダーソン模型でCe4f電子状態は記述でき、スペクトルの温度変化もこの模型の予言に基づいている事を示す決定的な証拠をとらえた。また、遷移金属酸化物についても精力的に研究を進め、今年度はSr_<1-x>Ca_xVO_3のV2p-3d共鳴光電子分光、Sr_2RuO_4の高分解能光電子分光を行った。共鳴光電子分光ではフェルミ準位近傍は確かにV3d電子の寄与が大きい事を確認したと同時に、電荷移動サテライトと思われる大きな共鳴増大も別に発見した。この解析からSr_<1-x>Ca_xVO_3のスペクトルの違いはほとんど唯一V-O-V結合角の違いに依存すると結論づけることができた。

物質中の伝導電子同士のクーロン反発が比較的強い、いわゆる強相関電子系の光電子スペクトルについて、どれだけ物質内部(バルク)の電子状態の情報が反映されているかを実験的に調べた。具体的には、近藤温度(T_K)が比較的高いCeNi、低いCeRu_2Si_2、著しく低いCeRu_2Ge_2について、実験室及び放射光実験施設において光電子スペクトルの励起エネルギー依存性をエネルギー高分解能で測定した。その結果、表面電子状態の寄与の強いCe4d-4f共鳴光電子分光ではCeRu_2Si_2とCeRu_2Ge_2のスペクトルの違いははっきりしないにもかかわらず、高エネルギーでバルク電子状態を強く反映する高分解能Ce3d-4f共鳴光電子スペクトルではフェルミ準位近傍でその形状が大きく異なった。これは我々が推進してきた高エネルギー励起光による高分解能光電子分光が物質の真の電子状態を探るのに非常に有力であり、将来的には従来広く行われてきた低エネルギー励起光による光電子分光にとって替わる可能性があることを示している。また、CeNiについてはスペクトルの温度変化を観測し、近藤温度が150K程度のCe化合物であれば不純物アンダーソン模型でCe4f電子状態は記述でき、スペクトルの温度変化もこの模型の予言に基づいている事を示す決定的な証拠をとらえた。また、遷移金属酸化物についても精力的に研究を進め、今年度はSr_<1-x>Ca_xVO_3のV2p-3d共鳴光電子分光、Sr_2RuO_4の高分解能光電子分光を行った。共鳴光電子分光ではフェルミ準位近傍は確かにV3d電子の寄与が大きい事を確認したと同時に、電荷移動サテライトと思われる大きな共鳴増大も別に発見した。この解析からSr_<1-x>Ca_xVO_3のスペクトルの違いはほとんど唯一V-O-V結合角の違いに依存すると結論づけることができた。