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Soft X-ray angle resolved photoemission study of superconducting and magnetic uranium compounds

軟X線角度分解光電子分光によるウラン化合物超伝導体・磁性体の研究

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*

近年、軟X線領域における角度分解光電子分光(SX-ARPES)は、強相関電子系を研究するために実験手法として、非常に強力であることが認識されつつある。一方、最近アクチナイド化合物はその新規な超伝導や磁性といった性質から非常に注目されているが、その電子状態は明らかとなっていない。SX-ARPESはバルクU 5f電子状態を明らかにできるため、これらアクチナイド化合物の超伝導や磁性といった性質の起源を調べることができる。本研究では、われわれのウラン化合物に対する最近のSX-ARPESを用いた研究について発表する。実験はSPring-8 BL23SUで行い、フォトンエネルギー400eVから1000eVにおいて、分解能40から100meVにおいて角度分解光電子分光実験を行った。われわれは、これらの化合物におけるU 5f電子起源のバンド構造とフェルミ面を得ることができた。これらの結果を理論モデルと比較し、超電導や磁性の起源について議論する。

Angle resolved photoemission spectroscopy in soft X-ray (SX-ARPES) has been recognized as a powerful experimental tool to reveal electronic structures of strongly correlated materials. Meanwhile, although actinide compounds attract much attention in recent years due to their exotic superconducting and magnetic properties, their electronic structures are not well understood. Since SX-ARPES can probe bulk U 5f electronic structures, it is possible to explore the mechanism of superconductivity or magnetism in actinide compounds. In the present study, we show recent results of SX-ARPES studies on superconducting and magnetic uranium compounds. Experiments were performed at the soft X-ray beamline SPring-8 BL23SU. We have clearly observed energy band dispersion and Fermi surface of U 5f origin in these compounds. The obtained data are compared with theoretical models, and the mechanisms of superconductivity and magnetism in uranium compounds are discussed.

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