Soft X-ray ARPES study on heavy fermions

軟X線角度分解光電子分光による重い電子系の研究

藤森 伸一   ; 大河内 拓雄*; 川崎 郁斗  ; 竹田 幸治   ; 岡根 哲夫  ; 斎藤 祐児  ; 藤森 淳; 山上 浩志; 芳賀 芳範   ; 山本 悦嗣  ; 大貫 惇睦

Fujimori, Shinichi; Okochi, Takuo*; Kawasaki, Ikuto; Takeda, Yukiharu; Okane, Tetsuo; Saito, Yuji; Fujimori, Atsushi; Yamagami, Hiroshi; Haga, Yoshinori; Yamamoto, Etsuji; Onuki, Yoshichika

近年の軟X線領域における角度分解光電子分光実験の進展により強相関電子系のバルク電子状態を直接的に観測することが可能となった。われわれはSPring-8 BL23SUを用い、ウラン化合物の電子状態を理解するために軟X線角度分解光電子分光実験を行っている。この講演では最近の実験結果、特に重い電子系ウラン化合物UPdAlとUNiAlの結果について発表する。これらの化合物では低温において、U 5電子は準粒子バンドを形成し、遍歴的な性質を持つことが明らかとなった。その一方で、コヒーレンス温度よりも高温においてU 5電子はフェルミ面への寄与を減らし、局在的な性質を持つことが明らかとなった。バンド計算との比較を踏まえ、これら化合物の電子状態について議論する。

Recent remarkable progress in ARPES experiments with high energy soft X-ray synchrotron radiation (SX-ARPES) made it possible to directly observe the bulk electronic structure of strongly correlated materials. We have been performing SX-ARPES experiments using SPring-8 BL23SU to understand their electronic structures. In this talk, I will review our recent SX-ARPES studies on heavy Fermion uranium compounds including uranium based superconductors. The results on the heavy Fermion superconductor UPdAl and UNiAl will be presented. It was found that quasi-particle bands with strong U 5 character form Fermi surface at low temperatures, suggesting that U 5 electrons have itinerant nature in these compounds. On the other hand, above the characteristic temperature , U 5 states are excluded from Fermi surface, and they become more localized states. These results were compared with those calculated by the band structure calculation.