Band structure and Fermi surface of heavy fermion superconductors

重い電子系超伝導体のバンド構造及びフェルミ面

藤森 伸一   ; 大河内 拓雄; 岡根 哲夫  ; 斎藤 祐児  ; 藤森 淳; 山上 浩志; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範   ; 山本 悦嗣  ; 大貫 惇睦*

Fujimori, Shinichi; Okochi, Takuo; Okane, Tetsuo; Saito, Yuji; Fujimori, Atsushi; Yamagami, Hiroshi; Ikeda, Shugo; Matsuda, Tatsuma; Haga, Yoshinori; Yamamoto, Etsuji; Onuki, Yoshichika*

重い電子系超伝導体UPdAl, UNiAl, URuSiのバンド構造とフェルミ面をSX-ARPESによって得た。SX-ARPESは近年開発された実験手法であり、バルク及び5f電子敏感性の高いバンド構造とフェルミ面を得ることができる。われわれは、低温において5f電子がフェルミ面を形成していることを見いだした。このことは、低温においては5f電子は遍歴的な性質を持っていることを示している。一方、以上の温度では、5f電子がフェルミ面に寄与しなくなることを見いだした。実験的なフェルミ面とバンド構造をバンド計算と比較し、局在・遍歴を示す5f電子状態について議論する。

We have observed the band structures and Fermi surfaces (FS's) of the heavy Fermion (HF) superconductors UPdAl, UNiAl and URuSi by angle-resolved photoemission experiments in soft X-ray region (SX-ARPES). SX-ARPES is a recently developed experimental technique, by which one can observe bulk-sensitive and U 5-dominant band structures and FS's of uranium compounds. We have found quasi-particle bands of U 5 electron origin form Fermi surface at low temperature, suggesting that U 5 electrons have itinerant character in these compounds. On the other hand, above , U 5 electrons are excluded from Fermi surface, and they become localized electrons at high temperatures. The experimental band structures and Fermi surfaces are compared with the results of band structure calculations, and the localized and itinerant natures of U 5 electrons are discussed in terms of their electronic structures.