Electronic structure of aluminium trihydride studied using soft X-ray emission and absorption spectroscopy

軟X線発光分光及び吸収分光によるアルミニウム水素化物の電子状態の研究

竹田 幸治   ; 斎藤 祐児  ; 齋藤 寛之; 町田 晃彦; 青木 勝敏; 山上 浩志; 室 隆桂之*; 加藤 有香子*; 木下 豊彦*

Takeda, Yukiharu; Saito, Yuji; Saito, Hiroyuki; Machida, Akihiko; Aoki, Katsutoshi; Yamagami, Hiroshi; Muro, Takayuki*; Kato, Yukako*; Kinoshita, Toyohiko*

軟X線発光分光と吸収分光を用いて、アルミニウム水素化物(-AlH)の電子状態の研究を行った。その結果、Al 3部分状態密度を明らかにした。またAl金属と比較することにより、-AlHの電子状態にはエネルギーギャップが形成されると同時に、Al 3電子数が増加していることがわかった。またこの結果はバンド計算による定性的な説明ができることも確かめられた。以上のことから、-AlHの水素原子とアルミニウム原子の結合は共有結合が重要であることを明らかにした。

We have performed soft X-ray emission spectroscopy (SXES) and soft X-ray absorption spectroscopy (SXAS) experiments on aluminum hydride -AlH. The occupied and unoccupied electronic states of the Al 3 partial density of states are obtained experimentally. By comparing the data from Al metal and -AlH, a band gap with a few eV is found for -AlH. In addition, the occupied states of -AlH have a larger spectral intensity than that of Al metal, indicating an increase in the number of electrons with the Al 3 character through Al-H bond formations. The results of a band-structure calculation account for the formation of the energy gap and the increase of the Al 3 electrons qualitatively. This suggests that a covalent-like nature is important to the Al-H bond in -AlH.