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論文

Electronic structure of URu$$_2$$Si$$_2$$ in paramagnetic phase; Three-dimensional angle resolved photoelectron spectroscopy study

藤森 伸一; 竹田 幸治; 山上 浩志; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範

Electronic Structure (Internet), 3(2), p.024008_1 - 024008_8, 2021/06

The three-dimensional (3D) electronic structure of the hidden order compound $$mathrm{URu_2Si_2}$$ in a paramagnetic phase was revealed using a 3D angle-resolved photoelectron spectroscopy where the electronic structure of the entire Brillouin zone is obtained by scanning both incident photon energy and detection angles of photoelectrons. The quasi-particle bands with enhanced contribution from the $$mathrm{U}~5f$$ state were observed near $$E_mathrm{F}$$, formed by the hybridization with the $$mathrm{Ru}~4d$$ states. The energy dispersion of the quasi-particle band is significantly depend on$$k_z$$, indicating that they inherently have a 3D nature. The band-structure calculation qualitatively explain the characteristic features of the band structure and Fermi surface although the electron correlation effect strongly renormalizes the quasi-particle bands. The 3D and strongly-correlated nature of the quasi-particle bands in$$mathrm{URu_2Si_2}$$ is an essential ingredient for modeling its hidden-order transition.

論文

Manifestation of electron correlation effect in 5$$f$$ states of uranium compounds revealed by 4$$d$$-5$$f$$ resonant photoelectron spectroscopy

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; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*

Physical Review B, 99(3), p.035109_1 - 035109_5, 2019/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:51.19(Materials Science, Multidisciplinary)

In the present study, we have elucidated the nature of the electron correlation effect in uranium compounds by imaging the partial $$mathrm{U}~5f$$ density of states (pDOS) of typical itinerant, localized, and heavy fermion uranium compounds by using the $$mathrm{U}$$ 4$$d$$-5$$f$$ resonant photoemission spectroscopy. Obtained $$mathrm{U}~5$$ pDOS exhibit a systematic trend depending on the physical properties of compounds: Although the coherent peak at the Fermi level can be explained by the band-structure calculation, an incoherent peak emerges on the higher binding energy side ($$lesssim 1~mathrm{eV}$$) in the cases of localized and heavy fermion compounds. The intensity and energy position of the incoherent peak is increased and shifted to a higher binding energy as the localization of the $$mathrm{U}~5$$ state increases. These behaviors are consistent with the prediction of the Mott metal-insulator transition, suggesting that the Hubbard-$$U$$ type mechanism takes an essential role in the $$5f$$ electronic structure of actinide materials.

論文

Electronic structure of URu$$_2$$Si$$_2$$ studied by photoelectron spectroscopy (INVITED)

藤森 伸一; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 山上 浩志; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 5, p.82 - 85, 2018/11

One of the most remarkable properties of actinide compounds is the coexistence of superconductivity and magnetic ordering which has been realized in several strongly-correlated uranium based compounds. In these compounds, both superconductivity and magnetic ordering originate from U 5f states. To understand the origin of the coexistence as well as the mechanism of the superconductivity, it is essential to reveal their U 5f electronic structures. In this presentation, the U 5f electronic structures of heavy Fermion superconductors UPd$$_2$$Al$$_3$$ and URu$$_2$$Si$$_2$$ studied by photoelectron spectroscopy using soft X-rays from SPring-8 BL23SU are presented. For UPd$$_2$$Al$$_3$$, U 4d-5f resonant photoemission experiment was performed, and its partial U 5f spectrum was revealed experimentally. Furthermore, we have applied the three-dimentional ARPES to the hidden order compound URu$$_2$$Si$$_2$$, and revealed its complete 3D electronic structure in the paramagnetic phase. Their electronic structures are discussed based on these results.

論文

Soft X-ray magnetic circular dichroism study on UGe$$_{2}$$

竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 5, p.171 - 174, 2018/11

In order to investigate the electronic and magnetic states of UGe$$_{2}$$ element-specifically, we have performed soft X-ray magnetic circular dichroism experiments at the U N$$_{4,5}$$ and Ge L$$_{2,3}$$ absorption edges. We have detected the XMCD signals at both the U and Ge sites and observed clear hysteresis loops in the ferromagnetic (FM) state at T = 5.5 K. From the branching ratio B, it is found that the occupation number of 5f electrons (n$$^{5f}$$) in UGe$$_{2}$$ is close to 3. In addition, applying the magneto-optical sum rules analysis to the XMCD spectrum at the U N$$_{4,5}$$ edges, the ratio of orbital magnetic moment to the spin magnetic moment (-M$$_{L}$$/M$$_{S}$$) is estimated to be 2.17. These values of B and -M$$_{L}$$/M$$_{S}$$ are comparable compared with the results of other FM superconductors: URhGe and UCoGe

論文

Element-specific observation of the ferromagnetic ordering process in UCoAl via soft X-ray magnetic circular dichroism

竹田 幸治; 斎藤 祐児; 岡根 哲夫; 山上 浩志; 松田 達磨*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦*

Physical Review B, 97(18), p.184414_1 - 184414_7, 2018/05

AA2018-0316.pdf:0.62MB

 被引用回数:1 パーセンタイル:8.26(Materials Science, Multidisciplinary)

We have performed soft X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) experiments on the itinerant-electron metamagnet UCoAl at the U 4$$d$$-5$$f$$ ($$N_mathrm{4, 5}$$) and Co 2$$p$$-3$$d$$ ($$L_mathrm{2, 3}$$) absorption edges in order to investigate the magnetic properties of the U 5$$f$$ and Co 3$$d$$ electrons separately. From the line shape of the XMCD spectrum, it is deduced that the orbital magnetic moment of the Co 3$$d$$ electrons is unusually large. Through the systematic temperature ($$T$$)- and magnetic field ($$H$$)-dependent XMCD measurements, we have obtained two types of the magnetization curve as a function of $$H$$ and $$T$$ (M-H curve and M-T curve, respectively). The metamagnetic transition from a paramagnetic state to a field-induced ferromagnetic state was observed clearly under 15 K at $$H_mathrm{M}$$. The value of the $$H_mathrm{M}$$ and its $$T$$-dependence agree well between the U and Co sites, and the bulk magnetization. Whereas, we have discovered the remarkable differences in the M-H and M-T curves between the U and Co sites. The present findings show clearly that the role of the Co 3$$d$$ electrons should be considered more carefully in order to understand the origin of the magnetic ordering in UCoAl.

論文

Electronic structure of ThRu$$_2$$Si$$_2$$ studied by angle-resolved photoelectron spectroscopy; Elucidating the contribution of U 5$$f$$ states in URu$$_{2}$$Si$$_{2}$$

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:7 パーセンタイル:35.83(Materials Science, Multidisciplinary)

The Fermi surface and band structure of $$mathrm{ThRu}_2mathrm{Si}_2$$ have been studied by angle resolved photoelectron spectroscopy (ARPES) with the incident photon energies of $$hnu$$ = 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 $$mathrm{ThRu}_2mathrm{Si}_2$$ with those of $$mathrm{URu}_2mathrm{Si}_2$$ shows that they have considerably different spectral profiles particularly in the energy range of $$E_mathrm{B} = E_mathrm{F}$$ - 1 eV. Some energy bands with their energy dispersions of about 1 eV observed in $$mathrm{URu}_2mathrm{Si}_2$$ are missing in the ARPES spectra of $$mathrm{ThRu}_2mathrm{Si}_2$$ measured along the same high symmetry line of Brillouin zone, suggesting that U 5$$f$$ states form these bands in $$mathrm{URu}_2mathrm{Si}_2$$. The relationship between the ARPES spectra of $$mathrm{URu}_2mathrm{Si}_2$$ and $$mathrm{ThRu}_2mathrm{Si}_2$$ is very different from the case between $$mathrm{CeRu}_2mathrm{Si}_2$$ and $$mathrm{LaRu}_2mathrm{Si}_2$$ where their intrinsic difference is limited only in the very vicinity of the Fermi energy. The present result argues that the U 5$$f$$ electrons in $$mathrm{URu}_2mathrm{Si}_2$$ have strong hybridization with ligand states, and essentially have an itinerant character.

論文

Electronic structures of U$$X_3$$ ($$X$$=Al, Ga, and In) studied by photoelectron spectroscopy

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; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*

Physical Review B, 96(11), p.115126_1 - 115126_10, 2017/09

 被引用回数:6 パーセンタイル:41.1(Materials Science, Multidisciplinary)

The electronic structures of U$$X_3$$ ($$X$$=Al, Ga, and In) were studied by photoelectron spectroscopy to understand the relationship between their electronic structure and magnetic properties. The band structures and Fermi surfaces of UAl$$_3$$ and UGa$$_3$$ were revealed experimentally by angle-resolved photoelectron spectroscopy (ARPES), and they were compared with the result of band structure calculations. The topologies of the Fermi surfaces and the band structures of UAl$$_3$$ and UGa$$_3$$ were explained reasonably well by the calculation, although bands near the Fermi level ($$E_mathrm{F}$$) were renormalized owing to the finite electron correlation effect. The topologies of the Fermi surfaces of UAl$$_3$$ and UGa$$_3$$ are very similar to each other, except for some minor differences. Such minor differences in their Fermi surface or electron correlation effect might take an essential role in their magnetism.

論文

Electronic structures of uranium compounds studied by soft X-ray photoelectron spectroscopy

藤森 伸一; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 山上 浩志; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 85(6), p.062001_1 - 062001_33, 2016/06

 被引用回数:25 パーセンタイル:83.87(Physics, Multidisciplinary)

The electronic structures of uranium-based compounds are studied by photoelectron spectroscopies with soft X-ray synchrotron radiation. Angle-resolved photoelectron spectroscopy with soft X-rays made it possible to directly observe their bulk band structures and Fermi surfaces. It is shown that the band structure and Fermi surface of itinerant compounds are quantitatively explained by the band-structure calculation treating all U 5$$f$$ electrons as being itinerant. Furthermore, the overall electronic structures of heavy Fermion compounds are also explained by the band-structure calculation although there exist some disagreements which might be originated from the electron correlation effect. This suggests that the itinerant description of U $$5f$$ states is an appropriate starting point for their description. The local electronic structures of uranium site are probed by the core-level photoelectron spectroscopy with soft X-rays. The comparisons of core-level spectra of these compounds with typical itinerant and localized compounds suggest that the local electronic structures of most of itinerant and heavy Fermion compounds are close to U 5$$f^3$$ configuration.

論文

Recent progress of soft X-ray photoelectron spectroscopy studies of uranium compounds

藤森 伸一; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 山上 浩志; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 208, p.105 - 110, 2016/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:11.09(Spectroscopy)

最近のウラン化合物に対する軟X線光電子分光実験をレビューする。軟X線領域ではバルク5f電子状態が得られるため、ウラン化合物の電子状態を理解するうえで重要な研究手段である。また軟X線角度分解光電子分光によってバルクの5f電子状態を反映したバンド構造とフェルミ面を得ることが可能となった。近年の分野の進展についてレビューをする。

論文

Characteristic fermi surface properties of V$$_2$$Ga$$_5$$, CoGa$$_3$$, TiGa$$_3$$, ZrGa$$_3$$, and ZrAl$$_3$$ with different tetragonal structures

照屋 淳志*; 竹田 政貴*; 仲村 愛*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 内間 清春*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*

Journal of the Physical Society of Japan, 84(5), p.054703_1 - 054703_15, 2015/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:32.69(Physics, Multidisciplinary)

A series of metallic compounds with the tetragonal symmetry are investigated to reveal the relationship between the structural dimensionality and the electronic structure. By combining the de Haas-van Alphen experiments and band structure calculations, a flat one-dimensional Fermi surface is revealed in V$$_2$$Ga$$_5$$ which is characterized by a chain like arrangement of atoms. On the other hand, Co$$_3$$Ga with the nearly cubic symmetry has pyramidal Fermi surfaces with flat {111} planes, similar to Ni$$_3$$Ga with the ideal cubic structure.

論文

Electronic structures of ferromagnetic superconductors UGe$$_{2}$$ and UCoGe studied by angle-resolved photoelectron spectroscopy

藤森 伸一; 大河内 拓雄*; 川崎 郁斗*; 保井 晃*; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 山上 浩志; 芳賀 芳範; et al.

Physical Review B, 91(17), p.174503_1 - 174503_9, 2015/05

 被引用回数:21 パーセンタイル:69.82(Materials Science, Multidisciplinary)

軟X線角度分解光電子分光によってUGe$$_{2}$$とCoGeの電子構造を明らかにした。結果をバンド計算と比較し、f電子が遍歴的な性質を持つことを明らかにした。

報告書

瑞浪超深地層研究所における工学技術に関する検討(平成25年度); 掘削影響の修復・軽減技術の開発(委託研究)

深谷 正明*; 畑 浩二*; 秋好 賢治*; 佐藤 伸*; 竹田 宣典*; 三浦 律彦*; 鵜山 雅夫*; 金田 勉*; 上田 正*; 戸田 亜希子*; et al.

JAEA-Technology 2014-040, 199 Pages, 2015/03

JAEA-Technology-2014-040.pdf:37.2MB

超深地層研究所計画における工学技術に関する研究は、大きく分けて、(1)「研究坑道の設計・施工計画技術の開発」、(2)「研究坑道の建設技術の開発」、(3)「研究坑道の施工対策技術の開発」、(4)「安全性を確保する技術の開発」および、(5)「掘削影響の修復・軽減技術の開発」の5項目に分類して進めている。これまでは、「第2段階」の調査研究として、研究坑道掘削工事で取得される計測データや施工データを用いた評価に基づく設計の妥当性についての検討などを中心として進めてきた。本研究は、「掘削影響の修復・軽減技術の開発」の一貫として、深度500m研究アクセス北坑道における再冠水試験のための止水壁に関する検討を実施した。具体的には、止水壁やプラグに関する国内外の文献調査を実施し、この結果を基に、設計条件の検討、解析による止水壁躯体の設計と岩盤安定性の評価、主な部材の材料選定、止水グラウトの検討などを実施した。

報告書

瑞浪超深地層研究所における工学技術に関する検討; 平成24年度(委託研究)

深谷 正明*; 納多 勝*; 畑 浩二*; 竹田 宣典*; 秋好 賢治*; 石関 嘉一*; 金田 勉*; 佐藤 伸*; 柴田 千穂子*; 上田 正*; et al.

JAEA-Technology 2014-019, 495 Pages, 2014/08

JAEA-Technology-2014-019.pdf:82.23MB

超深地層研究所計画では、「研究坑道の設計・施工計画技術の開発」、「研究坑道の建設技術の開発」、「研究坑道の施工対策技術の開発」、「安全性を確保する技術の開発」を目的として、工学技術に関する研究を進めている。本研究では、これら4項目の工学技術研究として、深度500mまでの研究坑道の施工によって取得された計測データを用いて、設計の妥当性の検討や施工管理のための計測結果の分析と課題の抽出、パイロットボーリングから得られた情報の有効性に関する評価を行うとともに、研究坑道掘削工事で適用される技術の抽出と有効性評価を実施し、今後の技術開発の方向性について検討を加えた。

論文

Angle resolved photoelectron spectroscopy study of heavy fermion superconductor UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$

藤森 伸一; 川崎 郁斗*; 保井 晃*; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 山上 浩志; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.011072_1 - 011072_5, 2014/06

この講演では、軟X線放射光を利用した角度分解光電子分光実験の結果についてレビューをする。特に強磁性と超伝導が共存するURhGe及び反強磁性と超伝導が共存するURhGeに対する結果について、バンド計算との比較を行って、これらの化合物におけるU 5f電子状態について議論する。

論文

Itinerant magnetism in URhGe revealed by angle-resolved photoelectron spectroscopy

藤森 伸一; 川崎 郁斗*; 保井 晃*; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳*; 山上 浩志; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; et al.

Physical Review B, 89(10), p.104518_1 - 104518_7, 2014/03

 被引用回数:18 パーセンタイル:66.68(Materials Science, Multidisciplinary)

強磁性超伝導体であるURhGeの常磁性における電子状態を軟X線角度分解光電子分光によって測定した。U 5$$f$$電子状態に起因する分散を持つバンドが観測され、フェルミ面を形成していることが明らかとなった。常磁性状態におけるバンド構造は、U 5$$f$$電子を遍歴として取り扱ったバンド計算で部分的に説明され、遍歴的なU 5f電子の取り扱いが良い出発点であることが明らかとなった。一方で、特に$$E$$$$_{rm B}$$$$<$$0.5eV程度の領域において、定量的な不一致も見いだされた。バンドは分散が小さく、フェルミ面の形状も異なっている。強磁性転移に伴うスペクトル関数の変化がフェルミ順位付近に観測され、この化合物は遍歴強磁性体であることが示唆される。

論文

Separation of magnetic properties at uranium and cobalt sites in UCoAl using soft X-ray magnetic circular dichroism

竹田 幸治; 斎藤 祐児; 岡根 哲夫; 山上 浩志; 松田 達磨*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦; Fisk, Z.

Physical Review B, 88(7), p.075108_1 - 075108_6, 2013/08

 被引用回数:9 パーセンタイル:44.68(Materials Science, Multidisciplinary)

UCoAlは温度T=10K以下で、磁場H=1T以上で磁化の急激な増大を示し、常磁性状態から磁場誘起強磁性状態へのメタ磁性転移を示し、さらに磁場増大に伴い磁化も飽和することなく増大する。磁気コンプトン散乱(MCS)実験からは、メタ磁性転移に伴いスピン磁気モーメント(MS)も観測される。一方で、磁化測定では磁化は磁場印加とともに単調増大するのに対し、MCSの磁場依存性測定からはMSはH=3Tで消失する様子が観測されている。この原因は未解決であり、元素ごとの磁気構造及びその磁場依存性の研究が望まれていた。そこで本研究ではこの磁場誘起強磁性状態について、1Hz円偏光スイッチングを活用し、UとCo元素に対して元素選択磁化測定を行った。その結果、UとCoのMSは互いに逆の方向を向き、かつUとCoの磁場に対する磁気モーメントの増加率が異なることがわかった。これにより、MCSでのMSの消失に対して定性的な説明を与えることができた。さらに、磁場誘起強磁性状態でのUとCoの磁気モーメントの磁場依存性について、食い違いのある二つの偏極中性子散乱実験の先行研究があったが、この研究により決定的な情報を与えることができた。

論文

Observation of bulk band dispersions of YbRh$$_2$$Si$$_2$$ using soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy

保井 晃*; 斎藤 祐児; 藤森 伸一; 川崎 郁斗*; 岡根 哲夫; 竹田 幸治; Lapertot, G.*; Knebel, G.*; 松田 達磨*; 芳賀 芳範; et al.

Physical Review B, 87(7), p.075131_1 - 075131_6, 2013/02

 被引用回数:5 パーセンタイル:28.48(Materials Science, Multidisciplinary)

YbRh$$_2$$Si$$_2$$に対して軟X線角度分解光電子分光(ARPES)測定を行い、その3次元バルク価電子帯構造を明らかにした。15 Kで測定したARPESスペクトルには、Yb$$ ^{3+}$$マルチプレットピークだけではなく、有限のYb$$ ^{2+}$$ピークを持っており、この化合物が価数揺動状態にあることに対応している。これは、$$T_{rm K}$$において、この化合物中のYbの4f電子が遍歴的な性質を持っていることを意味している。分散のないYb 4fバンド以外のバンド構造は、YbRh$$_2$$Si$$_2$$よりもむしろLuRh$$_2$$Si$$_2$$と一致していることが明らかとなった。さらに、Yb 3d-4f共鳴光電子分光スペクトルはYb 5d電子状態が価電子に存在していることを示唆している。これらの結果から、Yb 4fからYb 5d電子状態への電荷移動が重要であることが示唆される。

論文

Electronic structure of heavy fermion uranium compounds studied by core-level photoelectron spectroscopy

藤森 伸一; 大河内 拓雄*; 川崎 郁斗; 保井 晃; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 山上 浩志; 芳賀 芳範; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 81(1), p.014703_1 - 014703_9, 2012/01

 被引用回数:35 パーセンタイル:83.28(Physics, Multidisciplinary)

重い電子系化合物UGe$$_2$$, UCoGe, URhGe, URu$$_2$$Si$$_2$$, UNi$$_2$$Al$$_3$$, UPd$$_2$$Al$$_3$$, UPt$$_3$$及び典型的な遍歴・局在系に対して高分解能内殻光電子分光実験を行い、その電子状態に対する研究を行った。UGe$$_2$$, UCoGe, URhGe, URu$$_2$$Si$$_2$$, UNi$$_2$$Al$$_3$$の内殻スペクトルは遍歴的な化合物の内殻スペクトルに類似しており、これらの化合物ではU 5$$f$$電子はよく混成していることを示している。一方でUPd$$_2$$Al$$_3$$及びPt$$_3$$の内殻スペクトルはこれらのスペクトルとは異なっており、U 5$$f$$電子は電子相関効果が強いことを示している。

論文

Electronic structure of YbCu$$_2$$Ge$$_2$$ studied by soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy

保井 晃; 藤森 伸一; 川崎 郁斗; 岡根 哲夫; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 関山 明*; 摂待 力生*; 松田 達磨; et al.

Physical Review B, 84(19), p.195121_1 - 195121_6, 2011/11

 被引用回数:7 パーセンタイル:35.48(Materials Science, Multidisciplinary)

われわれは、最近になって完全なYb2価物質ではないことがわかった、YbCu$$_2$$Ge$$_2$$のバンド分散及びフェルミ面を、軟X線角度分解光電子分光を用いて3次元的に調べた。それにより、有限の4$$f$$成分を持ったバンドがフェルミ準位にかかっており、フェルミ面の形成に関与していることを明らかにした。そのことは、YbCu$$_2$$Ge$$_2$$は価数揺動物質であるという最近の報告と合致している。また、得られた価電子帯のバンド分散やフェルミ面は局所密度近似(LDA)をもとにした相対論的バンド計算でよく説明できることがわかった。これらの結果から、LDA計算はYbCu$$_2$$Ge$$_2$$をはじめとするYb2価に近い物質の電子状態の理解において、よい出発点であることが示唆される。

論文

Soft X-ray angle-resolved photoemission study of YbCu$$_2$$Ge$$_2$$

保井 晃; 藤森 伸一; 川崎 郁斗; 岡根 哲夫; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 関山 明*; 摂待 力生*; 松田 達磨; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 273, p.012067_1 - 012067_4, 2011/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:66.37

これまでYb2価物質であると考えられてきたYbCu$$_2$$Ge$$_2$$について、Yb4$$f$$電子を含む固体内部の電子構造を調べるために軟X線光電子分光実験を行った。その結果、角度積分スペクトルの結合エネルギーの6$$sim$$12eVにわずかにYb$$^{3+}$$多重項ピークが観測された。これはYbCu$$_2$$Ge$$_2$$は価数揺動物質であることを示している。また、角度分解スペクトルにおいてYb4$$f$$バンドと伝導バンドが"anti-crossing"している様子が確認できた。これは、Ge4$$p$$とCu3$$d$$でできた伝導バンドとYb4$$f$$バンドが混成していることを示す。

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