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Si studied by angle-resolved photoelectron spectroscopy; Elucidating the contribution of U 5
states in URu
Si藤森 伸一; 小畠 雅明; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 山上 浩志; 松本 裕司*; 山本 悦嗣; 立岩 尚之; et al.
Physical Review B, 96(12), p.125117_1 - 125117_9, 2017/09
被引用回数：10 パーセンタイル：45.87(Materials Science, Multidisciplinary)The Fermi surface and band structure of 
have been studied by angle resolved photoelectron spectroscopy (ARPES) with the incident photon energies of 
= 665-735 eV. Detailed band structure and the three-dimensional shape of the Fermi surface were derived experimentally, and they are quantitatively explained by the band-structure calculation based on the density functional approximation. Comparison of the experimental ARPES spectra of with those of 
shows that they have considerably different spectral profiles particularly in the energy range of 
- 1 eV. Some energy bands with their energy dispersions of about 1 eV observed in are missing in the ARPES spectra of measured along the same high symmetry line of Brillouin zone, suggesting that U 5 states form these bands in . The relationship between the ARPES spectra of and is very different from the case between 
and 
where their intrinsic difference is limited only in the very vicinity of the Fermi energy. The present result argues that the U 5 electrons in have strong hybridization with ligand states, and essentially have an itinerant character.
delocalization in ferromagnetic CeRuGe and paramagnetic CeRuSi observed by Ce 
XAS and XMCD岡根 哲夫; 竹田 幸治; 山上 浩志; 藤森 淳; 松本 裕司; 木村 憲彰*; 小松原 武美*; 青木 晴善*
Physical Review B, 86(12), p.125138_1 - 125138_11, 2012/09
被引用回数：12 パーセンタイル：46.65(Materials Science, Multidisciplinary)X-ray absorption (XAS) and its magnetic circular dichroism (XMCD) were measured at the Ce absorption edges of ferromagnetic CeRuGe and paramagnetic CeRuSi: both compounds are considered to be located near the boundary of delocalization of Ce 4 electrons. While the XAS line shape varies clearly reflecting the variation in the 4 delocalization, the line-shape variation in XMCD is hardly discernible under various conditions of temperature and magnetic field. The XAS line-shape variation can be explained as effects of the variations in the 4 occupation number and in the ratio of 
= 7/2 states in the ground states, both of which are closely related to the 4 delocalization. The 4 delocalization also causes a decrease in the ratio of the orbital magnetic moment to the spin magnetic moment. The magnetic-field dependence of XAS suggests that the Ce 4 electrons retain a delocalized character across the metamagnetic transition in CeRuSi.
Si岡根 哲夫; 川崎 郁斗; 保井 晃; 大河内 拓雄*; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 藤森 淳; 松本 裕司*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 80(Suppl.A), p.SA060_1 - SA060_3, 2011/07
被引用回数：1 パーセンタイル：11.35(Physics, Multidisciplinary)Angle-resolved photoelectron spectroscopy was measured in the Ce 3
4 resonance energy region for the paramagnetic state of CeRuSi, Ce
La
RuSi and LaRuSi to investigate a variation of band structures around the quantum critical point (QCP). While the results clearly demonstrate the difference of the band structures between CeRuSi and LaRuSi, the observed band structures of CeRuSi and CeLaRuSi resemble each other. The results indicate that the Ce 
electrons in the paramagnetic state have an itinerant character in either side of the critical composition, and Ce
La
RuSi near QCP is similar to CeRu(SiGe).
(SiGe) studied by resonant soft X-ray ARPES岡根 哲夫; 大河内 拓雄*; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 保井 晃; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 藤森 淳; 松本 裕司*; 杉 基紀*; et al.
Physica Status Solidi (B), 247(3), p.397 - 399, 2010/03
Angle-resolved photoelectron spectroscopy measurements were made in the Ce 
4 resonance energy region for the paramagnetic state of CeRuSi, CeRu(Si
Ge
) and LaRuSi to investigate a variation of band structures around the quantum critical point. The results indicate that the Ce electrons in the paramagnetic state have an itinerant character and participate in the formation of energy bands both in CeRuSi and CeRu(SiGe), and the change of the band structures in the paramagnetic states should be continuous around the quantum critical point of the CeRu(SiGe) system.
-derived Fermi surfaces of CeRu(SiGe) near the quantum critical point; Resonant soft-X-ray ARPES study岡根 哲夫; 大河内 拓雄*; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 保井 晃; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 藤森 淳; 松本 裕司*; 杉 基紀*; et al.
Physical Review Letters, 102(21), p.216401_1 - 216401_4, 2009/05
被引用回数：28 パーセンタイル：77.12(Physics, Multidisciplinary)Angle-resolved photoelectron spectroscopy in the Ce 4 excitation region was measured for the paramagnetic state of CeRuSi, CeRu(SiGe), and LaRuSi to investigate the changes of the 4 electron Fermi surfaces around the quantum critical point. While the difference of the Fermi surfaces between CeRuSi and LaRuSi was experimentally confirmed, a strong 4-electron character was observed in the band structures and the Fermi surfaces of CeRuSi and CeRu(SiGe), consequently indicating a delocalized nature of the 4 electrons in both compounds. The absence of Fermi surface reconstruction across the critical composition suggests that SDW quantum criticality is more appropriate than local quantum criticality in CeRu(SiGe).
Co
measured using soft X-ray magnetic circular dichroism安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68(11), p.2148 - 2152, 2007/11
被引用回数：9 パーセンタイル：41.74(Chemistry, Multidisciplinary)強い垂直磁気異方性を示す磁性材料が高密度磁気記録媒体として不可欠となっている。DyCoアモルファス膜は有望な光学磁気記録材料として注目されている。これまで、垂直磁化膜の磁気異方性エネルギーや保磁力など膜全体の磁気特性の報告が多くなされている。一方、膜の構成元素ごとの磁気特性について着目し元素選択的・軌道選択的に測定した物理量と、前述した系全体を表す物理量との相関について研究している例は少ない。本稿では軟X線磁気円二色性分光測定を用い、DyCo垂直磁化膜の磁気特性を元素選択的・軌道選択的観点から研究した例を紹介する。
-edge of perpendicular magnetic DyCo films安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 松本 幸治*; 森川 剛*; 松下 智裕*; 逢坂 哲彌*; 三浦 義正*
Journal of Alloys and Compounds, 408-412, p.741 - 745, 2006/02
被引用回数：7 パーセンタイル：46.38(Chemistry, Physical)次世代高密度記録媒体材料の候補として期待される希土類-遷移金属アモルファス薄膜の垂直磁気異方性の濃度依存性を元素別に調べるために、DyCo膜の軟X線吸収測定及び磁気円二色性測定を行った。MCD測定は磁化の入射角に対する軸方向への射影としてあらわれ、濃度によってDyのモーメントの広がりが変化することがわかった。
-edges of Tb
FeCo
perpendicular magnetization films安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 中谷 健; 松下 智裕*; 逢坂 哲彌*; 三浦 義正*
Transactions of the Magnetics Society of Japan, 4(4-2), p.326 - 329, 2004/11
希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス合金薄膜は、強い垂直磁気異方性を示すという特長により、光磁気ディスクに用いられている。これまで、TbFeCo薄膜の磁気異方性エネルギーや保磁力などの磁気特性につき多くの報告がなされているが、その垂直磁気異方性の起源は明確となっていないのみならず、その磁気特性についてミクロスコピックな測定から得られる物理量との相関について議論した例もない。一方、軟X線磁気円二色性(MCD)分光は元素選択的・軌道選択的測定という特長を持ち、複数の磁性元素で構成される磁性体の磁気的性質を調べるのに威力を発揮する。そこで、われわれはMCD分光によりTbFeCo垂直磁化膜の磁気異方性エネルギーと軌道角運動量の相関を調べた。
Coの硬X線MCDの磁場依存性安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 籠宮 功*; 松本 幸治*; 佐山 淳一*; 森河 剛*; 逢坂 哲彌*
no journal, ,
希土類遷移金属(RE-TM)アモルファス合金薄膜の強い垂直磁気異方性を垂直磁気記録媒体へ応用し超高密度磁気記録を達成する試行がなされている。本研究では、希土類金属がDy、遷移金属がCoのアモルファス薄膜についてDyの5d電子及びCo 4p電子に着目して元素別ヒステリシス測定を行った。試料として組成比の異なるDyCoアモルファス薄膜をCr(20nm)を下地層としSi基板上にマグネトロンスパッタリング法で成膜した。試料最表面は酸化防止のためSiN(5nm)を成膜した。Dy L2,3及びCo K吸収端MCD測定は蛍光収量法で大型放射光施設SPring-8 BL39XUで行った。磁気円二色性は移相子で左右円偏光切り替えて室温で測定した。MCDの測定からTb 5d, Co 4pのモーメンに関する元素別ヒステリシスループは磁場の変化に対して急峻に反転していることがわかった。これに対して全磁化VSMの反転が磁場変化に対してゆっくり起こっていることがわかった。一般に、おもに磁性を担うDy4f及びCo3d電子は局在した電子であり互いに直接には関与しあわないが、遍歴的なバンド電子であるDy 5d及びCo 4p電子を媒体として結びついていると考えられる。これらTb 5d, Co 4p電子がどのような機構で磁気的性質と結びついているか考察する。
安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 籠宮 功*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 逢坂 哲彌*
no journal, ,
垂直磁気記録方式が実用化される機運が高まり、超高密度磁気記録を実現する材料開発が切望されている。希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス薄膜はSperri磁性構造をもち、ある組成において垂直磁気異方性を示すことから、有望な垂直磁気記録媒体として着目されている。ミクロスコピックな知見を得る測定方法として硬X線磁気円二色性(MCD)を用いたMCD測定は得られる情報が元素選択的・軌道選択的でありRE-TM薄膜のように複数の磁性元素で構成される磁性体のミクロスコピックな磁気的性質を調べるのに有効な手段である。今回はDyの5d, Co 4p電子に着目して元素別ヒステリシス測定を行ない、マクロなヒステリシスループと振る舞いが異なることを見いだした。
Co by means of magnetic circular dichroism安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 籠宮 功*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 逢坂 哲彌*
no journal, ,
希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス薄膜はSperri磁性構造をもち、ある組成において垂直磁気異方性を示すことから、有望な垂直磁気記録媒体として着目されている。ミクロスコピックな知見を得る測定方法として硬X線磁気円二色性(MCD)を用いたMCD測定は得られる情報が元素選択的・軌道選択的でありRE-TM薄膜のように複数の磁性元素で構成される磁性体のミクロスコピックな磁気的性質を調べるのに有効な手段である。今回はDyの5d, Co 4p電子に着目して元素別ヒステリシス測定を行ない、マクロなヒステリシスループと振る舞いが異なることを見いだした。
Co垂直磁化膜の研究安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 松本 幸治*; 佐山 淳一*; 森河 剛*; 逢坂 哲彌*
no journal, ,
垂直磁気記録方式が実用化され、超高密度磁気記録を実現する材料開発はますます盛んになっている。希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス薄膜は、ある組成において垂直磁気異方性を示すことから、垂直磁気記録媒体として有望視されている。X線磁気円二色性(MCD)分光測定は、得られる情報が元素選択的・軌道選択的でありRE-TM薄膜のように複数の磁性元素で構成される磁性体の磁気的性質を調べるのに有効な手段である。本講演では垂直磁化(RE-TM)アモルファス薄膜としてDyCoに着目し、Dy 4f, 5d及びCo 3d, 4pの電子・スピン状態について調べた結果をまとめて報告する。
安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 田中 真人*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*
no journal, ,
希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス薄膜はSperri磁性の構造を持ち、あるRE-TMの組成比において垂直磁気異方性を示す。これまでにわれわれはTb-Fe-Coアモルファス薄膜の磁気異方性エネルギーや保磁力などの磁気特性と、構成元素別のミクロスコピックな物理量との相関について報告してきた。X線磁気円二色性を用いた測定は、得られる情報が元素選択的・軌道選択的でありRE-TM薄膜のように複数の磁性元素で構成される磁性体の磁気的性質を調べるのに有効な手段である。今回は、Tb-Co垂直磁化膜のTb 4f及びCo3dの電子に着目して、元素・軌道選択的磁気ヒステリシス測定を行ったので報告する。
(SiGe
)の軟X線角度分解光電子分光岡根 哲夫; 大河内 拓雄; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 保井 晃; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 藤森 淳; 松本 裕司*; 木村 憲彰*; et al.
no journal, ,
CeRuSiは代表的な重い電子系化合物であり、非磁性基底状態を持つ。この化合物のSiサイトをGeで置換した化合物やCeサイトをLaで置換した化合物では基底状態で反強磁性秩序が発現する。この時のフェルミ面形状変化を明らかにすることは、量子臨界点近傍での4f電子の性質を理解するうえで重要な課題となっている。本研究では、特に4f電子の寄与の強いバンドが作るフェルミ面形状の変化を明らかにすることを目的として、非磁性基底状態を持つCeRuSiと反強磁性基底状態を持つCeRu(SiGe)に対してCe 
共鳴エネルギー領域での角度分解光電子分光実験を行った。また、LaRuSiについても測定を行った。実験の結果、共鳴ARPESによって電子の寄与の大きいフェルミ面を選択的に観測することに成功した。CeRuSiとLaRuSiではフェルミ面形状が異なる一方で、量子臨界点を挟んだ二つのCe化合物の間ではバンド構造,フェルミ面とも類似しており、磁性基底状態を持つ組成においてもフェルミ面がLa的になっているとは言えないことを明らかにした。
(SiGe)並びにCeLaRuSiの共鳴角度分解光電子分光岡根 哲夫; 大河内 拓雄*; 保井 晃; 川崎 郁斗; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 藤森 淳; 松本 裕司*; et al.
no journal, ,
CeRuSiは常磁性基底状態を持つ代表的な重い電子系化合物であり、低温域ではCeの4f電子は遍歴であると考えられている。この化合物のSiサイトをGeで置換する、あるいはCeサイトをLaで置換すると基底状態で反強磁性秩序が発現するようになる。この磁性発現境界は量子臨界点と考えられており、そこではCe 4f電子の性質が遍歴的なものから局在的なものへと変化することが期待され、その場合にはバンド構造やフェルミ面に劇的な変化が生じ得る。そこで本研究では、臨界組成をまたいだ組成を持つCeRu(SiGe)2化合物とCeLaRuSi化合物に対してCe 3d4f共鳴エネルギー領域での角度分解光電子分光実験を行って、フェルミ面変化の有無を調べた。実験の結果、得られるフェルミ面イメージが共鳴と非共鳴のエネルギーでは劇的に異なることを観測した。組成の異なる化合物に対するデータの比較から、常磁性状態間では臨界組成をまたいでも顕著なフェルミ面変化は観測されず、4f電子が遍歴的と考えられる状態がつながっていることを示唆する結果が得られた。
Si希釈系化合物のフェルミ面の研究岡根 哲夫; 大河内 拓雄*; 保井 晃; 川崎 郁斗; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 藤森 淳; 松本 裕司*; et al.
no journal, ,
本研究では、臨界組成をまたいだフェルミ面の変化を検証することを目的として、CeRu(SiGe)2化合物に対してCe 3d-4f共鳴エネルギー領域での角度分解光電子分光実験を行った。実験の結果、CeRuSiとLaRuSiの間のフェルミ面形状の違いを明瞭に観測した一方で、(Si,Ge)置換系では臨界組成を越えてもフェルミ面形状に劇的な変化は現れないことを明らかにした。さらに最近、(Ce,La)置換系についても同様に臨界組成をまたいだ形での比較を行うために角度分解光電子分光実験をCe
La
RuSi化合物に対して行い、(Si,Ge)置換系と同様に臨界組成を越えてもフェルミ面形状に劇的な変化は現れないことを明らかにした。
Si並びにCeRuGeのCe 吸収端でのX線吸収磁気円二色性測定岡根 哲夫; 竹田 幸治; 山上 浩志; 藤森 淳; 松本 裕司; 木村 憲彰*; 小松原 武美*; 青木 晴善*
no journal, ,
CeRuGeとCeRuSiは磁気量子臨界点の近傍に位置する化合物と考えられ、両者の間でのどのようなCe 4f電子状態の違いが基底状態での磁気秩序の有無につながっているかを理解することは重要な課題である。本研究では、磁性発現境界の近傍に位置するCe化合物の4f電子の磁気的性質の違いを調べることを目的として、CeRuGeとCeRuSiに対するCe 吸収端でのXMCD測定実験を行った。実験の結果、X線吸収スペクトル形状に明らかな変化が現れる場合でもXMCD形状にはほとんど変化が現れないことが明らかになった。さらに、XMCDスペクトルの磁場依存性や温度依存性、サム・ルール解析の妥当性などを明らかにした。
Siの電子状態藤森 伸一; 小畠 雅明; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 山上 浩志; 松本 裕司*; 山本 悦嗣; 立岩 尚之; et al.
no journal, ,
角度分解光電子分光によりThRuSiのバンド構造およびフェルミ面の導出を行った結果について報告する。バンド計算の結果との比較を行い、その電子状態について議論する。さらにURuSiに対する実験結果との比較を行って、URuSiのバンド構造とフェルミ面におけるU 5f電子状態の寄与についても議論する。
Si studied by ARPES藤森 伸一; 小畠 雅明; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 山上 浩志; 松本 裕司*; 山本 悦嗣; 立岩 尚之; et al.
no journal, ,
ThRuSi2の電子状態について角度分解光電子分光法を用いて研究を行った。ThRuSiは隠れた秩序転移を示すURuSiと同じ結晶構造を持つが、5f電子を持たないことからURuSiにおけるU 5f電子状態を理解するための参照系である。ARPESによる測定の結果、ThRuSiの電子構造は特にEF付近においてURuSiと大きく異なっていることが明らかとなった。これは、URuSiにおいて、5f電子がフェルミ準位に寄与し、遍歴的な性質を持っていることを示している。
