スピン軌道相互作用とヤンテラー効果が競合する遷移金属化合物の電子状態と光制御

自旋轨道相互作用和杨-泰勒效应竞争的过渡金属化合物的电子态和光学控制

• 批准号: 14J07601
• 负责人: 杉本 拓也
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07601/
• 关键词: 超伝導; 軌道自由度; 層状物質; 鉄系超伝導体; BiS2系超伝導体; 光電子分光; X線吸収分光; EXAFS; 軌道縮退; 電子ネマティック状態; p電子系超伝導体; 角度分解光電子分光

本年度も、昨年度に引き続き鉄系超伝導体 Fe(Se,Te)及び BiS2 系物質の研究を行った。鉄系超伝導体 Fe(Se,Te)については、昨年度の分解光電子分光のデータの解釈のため、第一原理計算を行った。計算により、Fe 3d xy/yz の軌道分裂がスピン軌道相互作用由来である可能性がある事を発見した。また。電子相関が正方格子上での yz/zx 軌道の異方性や、スピン軌道相互作用による xy±iyz タイプのスピン揺らぎを引き起こしている可能性を見出した。一方で、BiS2 系物質については、混合原子価を有する EuFBiS2、CeOBiS2 について角度分解光電子分光実験を行った。EuFBiS2 については、高エネ研 PF の BL-28A にて、Eu 4d-4f の共鳴実験を行いEuの原子価状態を特定した。イタリアの Elettra 放射光施設の Spectromicroscopyビームラインにて、位置分解光電子分光を 行ったところ、金属相と絶縁相を単一の結晶から観測し、電子状態が空間的に相分離している事を発見した。 第一原理計算を用いて金属相絶縁相それぞれにおけるバンド構造や価 電子帯の光電子分光スペクトルを再現する事に成功した。同様に、CeOBiS2 系にも Spectromicroscopyビームラインにて位置分解 角度分解光電子分光実験を行った。そして、EuFBiS2 と同様に、金属相と絶縁相が共存している事がわかった。 しかし、EuFBiS2 との大きな相違は、系の一様な部位に金属相と絶縁相が出ているか否かである。EuFBiS2 は、 一様な劈開面上に金属相と絶縁相が存在しているのに対し、CeOBiS2 では、一様な劈開面上は絶縁相であるが、 一様でない部分に金属相が出現した。これは、CeOBiS2 が EuFBiS2 よりも小さい local atomic disorderを有する事に起因すると考えられ、ステップ等が出現する際に一 様な部位よりわずかな大きな圧力がかかり、一様な部位と異なる局所構造が誘起されたと推測できる。

This year に and last year に have led to the research of を fields った of iron series super伝 conductors Fe(Se,Te) and び BiS2 series substances. Iron objects is super conductor 伝 Fe (Se, Te) に つ い て は, yesterday's annual の decomposition photoelectron spectroscopic の デ ー タ の solution 釈 の た め line, first principles calculation を っ た. Computing に よ り, Fe 3 d y/z の orbit split が ス ピ ン orbital interaction origin で あ る possibility が あ る matter を 発 see し た. Youdaoplaceholder0. On electronic phase masato が tetragonal lattice で の の different party や, yz/zx orbit ス ピ ン orbital interaction に よ る y + iyz タ イ プ の ス ピ ン 揺 ら ぎ を lead き up こ し て い る を likely see a し た. One party で, BiS2 material に つ い て は, hybrid atomic 価 を have す る EuFBiS2, CeOBiS2 に つ い て Angle decomposition photoelectron spectroscopic be 験 を line っ た. EuFBiS2 に に にて て て て, kao エネ research institute PF <s:1> BL-28A にて, Eu 4d-4f <s:1> resonance laboratory を field を Eu <s:1> atomic 価 state を specific た た. イ タ リ ア の Elettra radiation light facilities の Spectromicroscopy ビ ー ム ラ イ ン に photoelectron spectral line を っ て, location decomposition た と こ ろ, metal phase と never try phase を 単 a の crystals か ら 観 し, separation of electronic state space が に し て い る matter を 発 see し た. First principles calculation を with い て metal phase never try phase そ れ ぞ れ に お け る バ ン ド tectonic や 価 electronic 帯 の photoelectron spectroscopic ス ペ ク ト ル を reappearance す る matter に success し た. The same as に, CeOBiS2 series に Spectromicroscopyビ ビ ムラ ビ にて にて にて position decomposition Angle decomposition photoelectron spectroscopy を field った. そ し て, EuFBiS2 と with others に coexist, the metal phase と never try phase が し て い る matter が わ か っ た. し か し, EuFBiS2 と の big き な は, deemed to tie の others な parts に metal phase と never try phase が out て い る か no か で あ る. EuFBiS2 は, others に な split surface metal phase と never try phase が exist し て い る の に し, seaborne CeOBiS2 で は, others は never try な split surface phase で あ る が, others で な い part に metallic phase が appear し た. こ れ は, CeOBiS2 が EuFBiS2 よ り も small さ い local atomic disorder を have す に る things cause す る と exam え ら れ, ス テ ッ プ す が, such as the event る に one Others な parts よ り わ ず か な big き な pressure が か か り, others な parts と different な る bureau structure が induced さ れ た と speculation で き る.

项目成果

BiS2系超伝導体における局所構造変化と超伝導発現

BiS2基超导体的局部结构变化和超导表现

• 发表时间: 2015
• 作者: Naoto Shiraishi;Keiji Saito;and Hal Tasaki;T. Sugimoto;N. Shiraishi;杉本拓也;杉本拓也;N. Shiraishi and T. Sagawa;Coexistence of nematic and non-nematic states in Fe(Se,Te) system revealed by ARPES;水口佳一，Eugenio Paris，杉本拓也，梶谷丈，三浦章，溝川貴司，Naurang L. Saini，三浦大介
• 通讯作者: 水口佳一，Eugenio Paris，杉本拓也，梶谷丈，三浦章，溝川貴司，Naurang L. Saini，三浦大介

Ce valence fluctuation in CeO1－xFxBiS2 superconductor studied by x-ray absorption spectroscopy

X射线吸收光谱研究CeO1－xFxBiS2超导体中Ce价态涨落

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Sugimoto;B. Joseph;E. Paris;A. Iadecola;S. Demura;Y. Mizuguchi;Y. Takano;T. Mizokawa;and N. L. Saini
• 通讯作者: and N. L. Saini

Electronic structure of Ce(O,F)BiS2 revealed by x-ray absorption, resonance photoemission, and angle-resolved photoesmission spectroscopies

通过 X 射线吸收、共振光电子发射和角分辨光电子发射光谱揭示 Ce(O,F)BiS2 的电子结构

• 发表时间: 2015
• 作者: Naoto Shiraishi;Keiji Saito;and Hal Tasaki;T. Sugimoto;N. Shiraishi;杉本拓也
• 通讯作者: 杉本拓也

Electronic structure of Li1+ x [Mn0.5Ni0.5]1－ x O2 studied by photoemission and x-ray absorption spectroscopy

光电发射和X射线吸收光谱研究Li1+ x [Mn0.5Ni0.5]1－ x O2的电子结构

• DOI: 10.1063/1.4927239
• 发表时间: 2015
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Y. Yokoyama;D. Ootsuki;T. Sugimoto;H. Wadati;J. Okabayashi;Xu Yang;Fei Du;Gang Chen;and T. Mizokawa
• 通讯作者: and T. Mizokawa

X-ray absorption spectroscopy and Anderson’s impurity-model calculation on CeO1-xFxBiS2

CeO1-xFxBiS2 的 X 射线吸收光谱和 Anderson 杂质模型计算

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Sugimoto;B. Joseph;E. Paris;A. Iadecola;T. Mizokawa;S. Demura;Y. Mizuguchi;Y. Takano;and N. L. Saini
• 通讯作者: and N. L. Saini