強い電子相関を持つ物質の高圧下における赤外反射分光

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本研究課題の目的は、強い電子相関を持つ物質の高圧力下における電子状態を、ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いて発生した数GPaの圧力下での赤外分光によって研究することであった。DACにおいては、有効径が0.2mm程度しか取れず、その中に置かれた試料の赤外反射スペクトルを精密に測定しなければならない。このため、従来の赤外光源よりも格段に輝度の高い赤外放射光を光源とし、大型放射光実験施設SPring-8の赤外ビームラインBL43IRに設置された赤外顕微分光装置を用いて行う予定であった。また、高圧赤外分光と並んで、常圧での強相関物質の反射分光を、神戸大学における実験装置で精密に測定するのも、本研究の重要な目的であった。まず、高圧赤外分光については、SPring-8での高圧赤外分光装置の整備がいくつかの技術的問題のために予定通り進まなかった。このため、予定していたような強相関物質の高圧赤外分光を予定通り行うには至らなかった。しかし、常圧での分光実験に関しては、近藤半導体であるYbB_<12>, CeRhSb, CeNiSn, CeRhAs、巨大磁気抵抗を示すパイロクロア型Tl_2Mn_2O_7について、光反射分光によってその電子状態を調べた。近藤半導体については、多体近藤効果のために生じると考えられるエネルギーギャップの温度変化および非磁性希釈効果を、そしてTl_2Mn_2O_7については磁場印加によって劇的に変化する電子状態について、多くの知見を得ることが出来た。これらの成果は2001年8月にミシガン大学で行われた強相関電子系の国際会議(SCES2001)で発表した(口答1件、ポスター2件)。本研究実施機関内に遂行することが出来なかった高圧での実験についても、上述の常圧での実験結果を受けて、今後実行していく予定である。