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軟X線光電子分光によるウランモノカルコゲナイド化合物の研究

Study of uranium chalcogenides by soft X-ray photoemission spectroscopy

竹田 幸治   ; 岡根 哲夫  ; 大河内 拓雄; 斎藤 祐児  ; 山上 浩志; 藤森 淳; 落合 明*

Takeda, Yukiharu; Okane, Tetsuo; Okochi, Takuo; Saito, Yuji; Yamagami, Hiroshi; Fujimori, Atsushi; Ochiai, Akira*

ウランモノカルコゲナイド化合物UXC(XC = S, Se, Te)はウラン化合物強磁性体の典型物質である。今回の研究ではUSを対象として選んだ。この物質の物性理解にはU 5f電子状態を把握することが重要である。光電子分光法は電子状態を直接観測できるので、その検証に有力な実験手法である。表面敏感性の高い真空紫外光電子分光(UPES)実験は行われており、その光電子スペクトルにはU 5f電子状態が遍歴性と局在性の両方の性質を示す構造が観測されている。しかし、これまでの光電子分光の結果はバルクのU 5f電子状態をとらえているとは言いがたい。そこで本研究ではUSに対してバルク敏感な軟X線光電子分光(SXPES)を用いてバルクのU 5f電子状態を明らかにすることを目的とした。実験はSPring-8 BL23SUのSXPES装置を用いて行った。試料はブリッジマン法により作製された単結晶を用いた。測定温度は20Kで、試料の清浄表面は測定温度に冷却した状態でへき開により得た。この実験の結果、UPESの結果とは異なるUSのバルクのU 5f電子状態が明らかにされ、USの電子状態は遍歴5f電子の描像でよく記述できることがわかった。

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