Study of electronic states of uranium chalcogenides using soft X-ray photoemission spectroscopy and magnetic circular dichroism

軟X線光電子分光と軟X線磁気円二色性を用いたウランカルコゲナイドの電子状態の研究

竹田 幸治   ; 岡根 哲夫  ; 大河内 拓雄*; 藤森 伸一   ; 斎藤 祐児  ; 山上 浩志; 藤森 淳*; 池田 修悟*; 酒井 宏典   ; 芳賀 芳範   ; 大貫 惇睦*

Takeda, Yukiharu; Okane, Tetsuo; Okochi, Takuo*; Fujimori, Shinichi; Saito, Yuji; Yamagami, Hiroshi; Fujimori, Atsushi*; Ikeda, Shugo*; Sakai, Hironori; Haga, Yoshinori; Onuki, Yoshichika*

ウラン化合物強磁性体はほとんどが金属であるが、USX(X=S, Se, Te)は少数キャリア系でかつ強磁性を示す珍しい物質であることから、ウラン化合物の強磁性起源を知るうえでも重要な物質である。本研究では、この物質の電子状態を軟X線光電子分光と磁気円二色性を用いて調べた。光電子分光実験からは、少数キャリアを反映して、フェルミ準位にほとんど状態密度のない価電子帯スペクトルが得られ、かつキャリア濃度とウラン5f電子状態の価電子帯における束縛エネルギーに明瞭な相関が観測された。さらに、強磁性転移に伴うフェルミ準位近傍における電子状態の変化も観測された。磁気円二色性実験からは、金属強磁性体であるウランモノカルコゲナイドに対する以前の結果と酷似したスペクトルが得られた。これらの結果は価電子帯における5f電子状態は金属強磁性体と少数キャリア系強磁性体で異なるにもかかわらずスピン電子状態はよく似ているというウラン化合物強磁性体に対する新しい知見が得られた。

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