マイクロ集光レーザーを用いた磁気ドメイン選択的ARPESによるワイル磁性体の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

hBN薄片に対する角度分解光電子分光（ARPES）測定のため、装置の改良を行った。前年度に製作したバキュームスーツケースについて、高真空を維持するための改良および手順の確立に成功した。hBN単結晶試料からスコッチテープ法により薄片を得たのち、それをARPES実験用の真空チャンバーまで窒素雰囲気または高真空環境を維持したまま輸送することで、薄片を一度も大気にさらさず清浄表面を維持することができた。その結果、hBN薄片に対するARPES測定に成功した。測定の結果、バルク（結晶内部）では対称性に由来しバンドが縮退するべき箇所が0.8 eVものギャップを隔てていることが分かった。これは、ARPESで観測できる結晶表面近傍においては対称性が破れていることに由来すると考えられる。この点を検証するため、光電子強度分布を計算するソフトウェアを開発した。本ソフトウェアの特徴は先行研究にあるようなモデル化を行わない点であり、第一原理計算の結果を直接用いて光電子励起確率を計算することができる。このため、スラブ系のような大規模な物質も取り扱うことができる。スラブから結晶表面近傍のみを取り出して光電子強度分布を計算することで、実験で観測されたエネルギーギャップを再現することに成功した。