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Photoemission spectroscopy of the filled skutterudite compound YbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

充填スクッテルダイト化合物YbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の光電子分光

岡根 哲夫; 藤森 伸一; 間宮 一敏; 岡本 淳; 村松 康司; 藤森 淳; 長本 泰征*; 小柳 剛*

Okane, Tetsuo; Fujimori, Shinichi; Mamiya, Kazutoshi; Okamoto, Jun; Muramatsu, Yasuji; Fujimori, Atsushi; Nagamoto, Yasuyuki*; Koyanagi, Tsuyoshi*

充填スクッテルダイト化合物$$RT_{4}X_{9}$$ ($$R$$=アルカリ金属, 希土類金属, アクチナイド; $$T$$=Fe, Ru, Os; $$X$$=プニクトゲン: P, As, Sb)は超伝導, 磁気秩序, ヘビー・フェルミオン的性質, 金属絶縁体転移など多様な物性を示すことから興味が持たれている物質である。この中でYbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$は磁気特性や輸送特性にヘビーフェルミオンあるいは価数揺動的振る舞いが見られる化合物であり、これらの性質はYb原子の価数の不安定性と関連づけられると考えられている。本研究は、励起源として放射光とヘリウム紫外線源とを用いた高分解能光電子分光によりYbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の電子状態を調べたものである。実験により得られたスペクトルでは、Yb2価のシグナルにおいてバルク成分と表面成分がはっきり分離されて観測されたが、両者のエネルギー位置の関係は通常のYb化合物と比べて異常なものであることがわかった。

The filled skutterudite compounds $$RT_{4}X_{9}$$ ($$R$$ = alkaline earth, rare earth, actinide; $$T$$ = Fe, Ru, Os; $$X$$ = pnictogen: P, As, Sb) exhibit a variety of physical properties such as superconductivity, magnetic ordering, heavy-Fermion behavior, and metal-insulator transition. Among them, YbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$ shows a heavy-Fermion or intermediate-valence behavior in the magnetic, electrical transport, and thermal properties, which might be associated with a valence instability of Yb atom. In this study, the electronic structure of YbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$ have been investigated by the high-resolution photoemission spectroscopy, using He discharge lamp and synchrotron radiation as an excitation sources. The bulk and surface components of the Yb$$^{2+}$$ signal is clearly divided in the spectra. The relation of the energy position between them is anomalous compared to that of the conventional mixed-valent Yb compounds.

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パーセンタイル:71.79

分野:Physics, Condensed Matter

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