単原子層２次元近藤格子CePt2の低温電子状態

单层二维近藤晶格CePt2的低温电子态

• 批准号: 22K03482
• 负责人: 小森 文夫
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03482/
• 关键词: 重い電子系; f電子; 原子層; 第一原理計算; 走査トンネル顕微鏡; ２次元近藤格子; エピタキシャル薄膜; 電子状態計算

本研究では、近藤共鳴状態を持つCe原子を2次元格子状に配列している系をPt(111)面上のエピタキシャルCePt2原子層で実現し、その電子状態を調べている。実験研究では、光電子分光、軟X線分光および準粒子干渉を用いて、この系のスピン依存電子状態を調べ、第一原理計算（DFT）による電子状態計算結果と比較し、Ce4f電子と遍歴電子との相互作用をパラメタとする2次元Ce近藤格子の電子状態を解明することを目標としている。これまでのSTMによる観察により、表面第一層はPt原子で覆われており、その原子配列はバルク終端ではなく、2x2超構造であることが示されている。しかしながら、STMで観察された原子サイズの凹凸は原子配列そのものであるとは必ずしも結論できず、STM像シミュレーション等の電子状態計算との比較が必要である。そこで、本年度は第一原理計算による電子状態計算を行った。計算で最適化された構造は、これまで報告されている計算結果とは矛盾がないことが分かった。一方、これまでの実験結果では、STM像は探針ー表面距離に大きく依存し、その最適化原子配列から期待されるような単純な像になっていない。そのような場合、これまでのSTM像シミュレーションでは、探針ー表面距離依存性を十分に議論することが難しかった。そこで、DFTプログラム開発者と協力しそれを計算可能とする機能を完成し、探針ー表面距離が大きな場合のSTM像を再現することができた。これまでの実験結果の詳細と計算結果の一部は、３つの国際会議で発表した。そのうちの一つは招待講演である。また、実験のための試料作製準備を整え、試料を超高真空中で作製しそのまま測定できるような共同利用施設を利用できるように、各施設の現状を調べた。また、STM実験の準備として、名古屋大学の研究協力者の低温STMを整備した。

This study で は, kondo resonance state を つ Ce を 2 dimensional lattice atom に match column し て い る department を Pt (111) surface の エ ピ タ キ シ ャ ル CePt2 atomic layer で be し, そ の electronic state を adjustable べ て い る. Be 験 research で は, photoelectron spectroscopic, soft X-ray spectroscopic お よ び quasiparticle dry involved を with い て, こ の is の ス ピ ン dependent electron state を べ, first principles calculation (DFT) に よ る electronic state the calculated result is し と, Ce4f と time phase and electronic と の interaction を パ ラ メ タ と す る 2 dimensional Ce kondo lattice の electronic state を interpret す る こ Youdaoplaceholder0 objective と る て る る. こ れ ま で の STM に よ る 観 examine に よ り, surface layer 1 は Pt atoms で わ れ て お り, そ の atoms with column は バ ル ク terminal で は な く, 2 x2 super structure で あ る こ と が shown さ れ て い る. し か し な が ら, STM で 観 examine さ れ た atomic サ イ ズ の is concave and convex は atoms with column そ の も の で あ る と は will ず し も conclusion で き ず, STM as シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の electronic states such as computing と の is necessary で が あ る. Youdaoplaceholder0 で で, そ first-principles calculation による electronic state calculation を line った for this year. Optimal calculation で さ れ た tectonic は, こ れ ま で report さ れ て い る results と は contradiction が な い こ と が points か っ た. One party, こ れ ま で の be 験 results で は, STM like ー は probe surface distance に き く dependent し, そ の optimization atoms with column か ら expect さ れ る よ う な 単 pure な like に な っ て い な い. そ の よ う な occasions, こ れ ま で の STM as シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で は, probe ー surface distance dependence を talk very に す る こ と が difficult し か っ た. そ こ で, DFT プ ロ グ ラ ム open 発 person と together し そ れ を computing may と す る function を し, probe ー surface distance が big き の STM な occasions like を reappearance す る こ と が で き た. Youdaoplaceholder0 れまで experimental results <e:1> detailed と calculation results <e:1> a, 3 international conference で schedule た た. Youdaoplaceholder0 うち うち うち a うち is a host lecture である. ま た, be 験 の た め の sample making preparation を whole え, sample を で cropping systems in ultra high vacuum し そ の ま ま determination で き る よ う な common use facilities を using で き る よ う に status, each set の を adjustable べ た. Youdaoplaceholder0, STM laboratory <s:1> preparation と て て, Nagoya university <s:1> research collaborator <s:1> cryogenic STMを preparation た た.

项目成果

STM study of a monolayer Kondo lattice CePt2/Pt(111)

单层近藤晶格 CePt2/Pt(111) 的 STM 研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Koichiro Ienaga;Sunghun Kim;Toshio Miyamachi;Koichi Kato;and Fumio Komori
• 通讯作者: and Fumio Komori