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Electronic structures of ferromagnetic CeAgSb$$_{2}$$; Soft X-ray absorption, magnetic circular dichroism, and angle-resolved photoemission spectroscopies

強磁性体CeAgSb$$_{2}$$の電子構造; 軟X線吸収、磁気円二色性、角度分解光電子分光

斎藤 祐児; 藤原 秀紀*; 山口 貴司*; 中谷 泰博*; 森 健雄*; 渕本 寛人*; 木須 孝幸*; 保井 晃*; 宮脇 淳*; 今田 真*; 山上 浩志; 海老原 孝雄*; 関山 明*

Saito, Yuji; Fujiwara, Hidenori*; Yamaguchi, Takashi*; Nakatani, Yasuhiro*; Mori, Takeo*; Fuchimoto, Hiroto*; Kiss, Takayuki*; Yasui, Akira*; Miyawaki, Jun*; Imada, Shin*; Yamagami, Hiroshi; Ebihara, Takao*; Sekiyama, Akira*

軟X線吸収(XAS)、磁気円二色性(XMCD)、角度分解光電子分光(ARPES)により強磁性体CeAgSb$$_{2}$$の電子状態を調べた。Ce $$M_{4,5}$$ XASスペクトルのサテライト構造の強度が非常に小さいことから、Ce 4${it f}$電子は非常に局在的であることが明らかとなった。Ce $$M_{4,5}$$ XASの線二色性効果から、Ce 4${it f}$基底状態は${it c}$軸方向を向いた$$Gamma$$$$_{6}$$であることが分かった。XMCD結果は、CeAgSb$$_{2}$$の局在磁性描像を支持する。さらに、ARPESで得られたバンド構造は、CeAgSb$$_{2}$$では無くLaAgSb$$_{2}$$に対するバンド計算結果とよく一致する。しかしながら、Ce 3${it d}$-4${it f}$共鳴ARPES結果では、ブリルアンゾーンの一部でCe 4$$f^{1}_{5/2}$$と4$$f^{1}_{7/2}$$ピーク強度比に波数依存性が観測され、Ce 4${it f}$と伝導電子に無視できない混成効果が有ることが分かった。このことは、CeAgSb$$_{2}$$のあまり大きくない電子比熱係数と関係づけることができる。

We report on the electronic structures of ferromagnetic CeAgSb$$_{2}$$ using soft X-ray absorption (XAS), magnetic circular dichroism (XMCD), and angle-resolved photoemission (ARPES) spectroscopies. The Ce $$M_{4,5}$$ XAS spectra show very small satellite structures, reflecting a strongly localized character of the Ce 4${it f}$ electrons. The linear dichroism effects in the Ce $$M_{4,5}$$ XAS spectra demonstrate the ground-state Ce 4${it f}$ symmetry of $$Gamma$$$$_{6}$$, the spatial distribution of which is directed along the ${it c}$-axis. Nevertheless, ARPES spectra at the Ce 3$$d$$-4$$f$$ resonance show the momentum dependence of the intensity ratio between Ce 4$$f^{1}_{5/2}$$ and 4$$f^{1}_{7/2}$$ peaks in a part of the Brillouin zone, suggesting the non negligible momentum-dependent hybridization effect between the Ce 4${it f}$ and the conduction electrons. This is associated with the moderate mass enhancement in CeAgSb$$_{2}$$.

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パーセンタイル:33.51

分野:Physics, Multidisciplinary

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