Verification of magnetic/electronic/spin structure correspondence in topological magnets

拓扑磁体中磁/电子/自旋结构对应的验证

• 批准号: 22H01943
• 负责人: 黒田 健太
• 金额: $ 10.15万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01943/
• 关键词: 顕微光電子分光; 偏光顕微教; トポロジカル物質; スピンテクスチャー; 光学磁気効果; 角度分解光電子分光; トポロジカル電子物質; スピン軌道結合; 磁性; 磁区

本研究課題の目的は、ワイル磁性体などに代表されるトポロジカル磁性体において期待される磁気構造・電子構造・スピンテクスチャの相関特性を実験的に示す事である。この目的達成のために本年度では，この実証を可能にする実験装置として，マイクロ集光レーザーとスピン角度分解光電子分光を組み合わせた顕微スピン角度分解光電子分光装置を世界に先駆けて実現させるために装置開発を主に行った。その結果，紫外光 6-eV レーザーを光電子励起光源として，超高真空槽にある試料表面の位置で 5 マイクロメートル (5um) 以下の微小スポット化に成功した。また，装置の性能評価をした結果，微小スポットを利用した条件下で， 5meV 以下の高エネルギー分解能を有したままスピン分解測定が可能であることがわかった。さらに LabView を用いたグラフィックユーザーインターフェイスなどの測定環境を整備した結果，光電子強度・スピン分解シグナルの高速空間マッピングを行えるようになった。顕微スピン角度分解光電子分光の最終的な空間分解能は，レーザーのスポットサイズだけでなく，試料ステージ・真空槽ステージの熱ドリフトやレーザースポット位置のドリフトによって制限されるが，慎重に装置評価を行った結果，それらからのドリフトが 1 um 以下（7 時間程度のテスト測定）に抑えられていることが分かった。以上から，世界に先駆けて 5um スケールの高い空間分解能とスピン検出を両立させた，顕微レーザースピン角度分解光電子分光を本研究で実現させた。

该研究主题的目的是实验证明在拓扑磁体（例如Weil磁体）中预期的磁性结构，电子结构和自旋纹理的相关特性。为了实现这一目标，今年我们主要开发了一种实验设备，该设备可以实现这一演示，以实现世界上第一个用于微型旋转分辨的光电子光谱的实验设备，该设备结合了微浓度激光器和旋转 - 旋转分辨的光电线光学光谱光谱。结果，我们使用紫外线6-ev激光作为光电电兴奋光源将紫外线6-ev激光器成功地转换为小于5微米（5UM）的微量孔。此外，评估了设备的性能，发现可以使用小斑点在条件下进行自旋分辨的测量，高能分辨率为5 MeV或更少。此外，由于使用LabView，光电强度的高速空间映射和自旋分解信号的高速空间映射（例如图形用户界面）的结果是可能的。微观自旋角度分辨光电子光谱的最终空间分辨率不仅受到激光的斑点大小的限制，而且还受到样品阶段和真空室阶段的热漂移以及激光斑点位置的漂移，而且仔细评估了设备的漂移，并发现与这些设备的漂移保持在1 UM（测试测量值下方约为7小时）下方。由此，这项研究使得可以实现微观激光旋转角度分辨光谱光谱，该光谱谱图结合了5UM量表的高空间分辨率和世界首先是世界上的自旋检测。

项目成果

Electronic Correlations of CeSb under The Devil’s Staircase Transition

魔鬼阶梯跃迁下 CeSb 的电子相关性

• 发表时间: 2022
• 作者: 西田銀一;池田直;藤井達生;狩野旬;深田幸正;高木裕介;井上直希;木村彰杜;沖本洋一;于洪武;藤原孝将;朴規相;Kenta Kuroda
• 通讯作者: Kenta Kuroda

HiSORにおけるレーザー顕微スピン分解光電子分光装置の現

HiSOR激光显微镜自旋分辨光电子能谱仪的现状

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩田拓万;西岡幸美;大和田清貴;岩澤英明;有田将司;木村昭夫;黒田健太;宮本幸治;奥田太一
• 通讯作者: 奥田太一

SPADExp: A photoemission angular distribution simulator directly linked to first-principles calculations

• DOI: 10.1016/j.elspec.2023.147297
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena
• 影响因子: 1.9
• 作者: Hiroaki Tanaka;K. Kuroda;T. Matsushita

角度分解光電子分光で解明する多層型高温超伝導体の強結合超伝導状態

角分辨光电子能谱揭示多层高温超导体中的强耦合超导态

• 发表时间: 2022
• 作者: 黒川輝風;大久保卓;Z. Yang;野村肇宏;小濱芳允;國定聡;酒井志朗;C. Lin;黒田健太;T. K. Kim;M. Wattson;C. Cacho;辛埴;遠山貴己;常盤和靖;近藤猛
• 通讯作者: 近藤猛

複合アニオン超伝導体 HfP2-xSex における線ノード型ディラック電子の直接観測

复合阴离子超导体HfP2-xSex中线节点狄拉克电子的直接观察

• 发表时间: 2022
• 作者: 西岡幸美;石坂仁志;黒田健太;井野明洋;Shiv Kumar;島田賢也;鬼頭聖;長谷泉;石田茂之;岡邦彦;藤久裕司;後藤義人;吉田良 行;伊豫彰;荻野拓;永崎洋;川島健司;柳陽介;木村昭夫
• 通讯作者: 木村昭夫