軟X線発光分光によるアルミ水素化物の電子状態の研究

Study of the electronic states of AlH by soft X-ray emission spectroscopy

竹田 幸治   ; 岡根 哲夫  ; 藤森 伸一   ; 保井 晃; 斎藤 祐児  ; 山上 浩志; 齋藤 寛之; 室 隆桂之*; 加藤 有香子*; 木下 豊彦*

Takeda, Yukiharu; Okane, Tetsuo; Fujimori, Shinichi; Yasui, Akira; Saito, Yuji; Yamagami, Hiroshi; Saito, Hiroyuki; Muro, Takayuki*; Kato, Yukako*; Kinoshita, Toyohiko*

軽金属水素化物は水素吸蔵の重量比が大きいことから、クリーンエネルギー社会におけるエネルギー貯蔵材料として注目されている。実用材料として利用するためには、水素の吸蔵・放出のメカニズムを理解する必要があり、電子状態を明らかにすることが重要である。今回われわれは高圧合成に世界で初めて成功したアルミ水素化物AlHに注目した。この物質の電子状態の理論的研究は盛んに行われているが、電子状態に関する実験データは皆無である。そこで、われわれは軟X線発光(XES)実験により、価電子帯におけるAl 3p部分電子状態密度を、そして蛍光収量法での、Al 1s吸収(XAS)実験により伝導帯におけるAl 3p部分電子状態密度を抽出し、それらの結果をAl単体金属の結果と比較し、AlHの電子状態に関する情報を初めて得た。AlにおいてXESスペクトルとXASスペクトルの交点(フェルミ準位)が、XASスペクトルの中点になるようにすべてのスペクトルを表示している。これからAlHにおいていはエネルギーギャップが開いていること、Alに比べてAl 3p部分状態密度が増大していることがわかった。

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