角度分解光電子分光を用いた高次トポロジカル絶縁体の探 索

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本研究では高次トポロジカル絶縁体候補物質に対し、良質な単結晶を育成・物性評価し、高輝度紫外光や低エネルギー放射光を励起光源とした角度分解光電子分光 (LE-ARPES) 装置や高効率・３次元スピン角度分解光電子分光 (3D Spin-ARPES) 装置、走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて、高次トポロジカル相の指標となる一次元的なヒンジ（稜線）状態のバンド構造や運動量空間での特異な３次元スピン構造を直接観測する。これにより、高次トポロジカル絶縁体の物質探索を行い、物質固有のトポロジカル数とエッジ状態との対応関係（バルク・エッジ対応）に基づいた理解を高次トポロジカル数にも拡張することを目的としている。今年度は、いくつかのEu化合物、１次元的な結晶構造を持つTaNiTe5などの高次トポロジカル絶縁体候補物質の単結晶作製を行い、角度分解光電子分光やスピン角度分解光電子分光を用いて、バルクおよび表面電子バンド構造の観測を行った。さらにはSPring-8にて軟X線放射光を用いた角度分解光電子分光により、バルクバンドを明らかにした。