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論文

Devil's staircase transition of the electronic structures in CeSb

黒田 健太*; 新井 陽介*; Rezaei, N.*; 國定 聡*; 櫻木 俊輔*; Alaei, M.*; 木下 雄斗*; Bareille, C.*; 野口 亮*; 中山 充大*; et al.

Nature Communications (Internet), 11, p.2888_1 - 2888_9, 2020/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:42.38(Multidisciplinary Sciences)

Solids with competing interactions often undergo complex phase transitions. Among them, CeSb is the most famous material where a number of the distinct magnetic phases called devil's staircase appear. We observed the electronic structure evolution across the devil's staircase transitions using bulk-sensitive angle-resolved photoemission spectroscopy.

論文

Quasi-one-dimensional magnetic interactions and conduction electrons in EuCu$$_5$$ and EuAu$$_5$$ with the characteristic hexagonal structure

松田 進弥*; 太田 譲二*; 仲井間 憲李*; 伊覇 航*; 郷地 順*; 上床 美也*; 中島 美帆*; 天児 寧*; 本多 史憲*; 青木 大*; et al.

Philosophical Magazine, 100(10), p.1244 - 1257, 2020/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:45.37(Materials Science, Multidisciplinary)

Single crystal samples of EuCu$$_5$$ and EuAu$$_5$$ have been successfully prepared. Using those samples, magnetic and electronic anisotropy has been clarified. Magnetic moment in the ferromagnetic state points to the hexagonal $$c$$-axis for both compounds. Electronic anisotropy was found in both electrical resistivity and Fermi surface topology. These anisotropic characteristics are accounted for by the unique hexagonal structure.

論文

Characterization of F$$^{+}$$-irradiated graphite surfaces using photon-stimulated desorption spectroscopy

関口 哲弘; 馬場 祐治; 下山 巖; Nath, K. G.

Surface and Interface Analysis, 38(4), p.352 - 356, 2006/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:8.09(Chemistry, Physical)

部分電子収量(PEY)法と光刺激イオン脱離(PSID)法とを組合せた新しいX線吸収端微細構造(NEXAFS)分光法の開発を行った。その開発された検出器を用いてF$$^{+}$$イオン照射により表面修飾を施したグラファイト最表面における結合配向を調べた。PEY法により測定されたフッ素1s内殻励起準位の角度依存NEXAFSスペクトルには大きな偏光角度依存は認められなかった。それに対し、飛行時間質量分析法によりF$$^{+}$$イオンを検出し、その収量を縦軸とするNEXAFSスペクトルを得た。F$$^{+}$$イオン収量スペクトルは吸収スペクトルと異なり=C-Fサイトに由来する$$sigma$$*(C-F)励起において強度増強された。またそのピークのみピーク面積が顕著に偏光角度に依存した。イオン脱離と二次電子放出のそれぞれの観測深さを見積もり考察を行った。イオン収量XAFSは表面敏感であり、電子収量XAFSはバルク敏感であると結論した。またH$$^{+}$$イオンやF$$^{+}$$イオンの収量XAFSスペクトルも表面構造や解離・脱離過程に関して有用な知見を与えることもわかった。

論文

Mechanism of state-specific enhancement in photon-stimulated desorption as studied using a polarization-dependent technique

関口 哲弘; 馬場 祐治; 下山 巖; Wu, G.*; 北島 義典*

Surface Science, 593(1-3), p.310 - 317, 2005/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:12.3(Chemistry, Physical)

回転型飛行時間質量分析装置(R-TOF-MS)を用いて、分子固体表面最上層で起こる結合解離と脱離過程における分子配向効果を研究した。凝縮塩化ベンゼンの質量スペクトル,電子収量法,イオン収量法による高分解能NEXAFSスペクトルの偏光角度依存性を報告する。凝集分子ではCl 2s$$rightarrow$$$$sigma$$*$$_{C-Cl}$$共鳴励起でCl$$^{+}$$イオン収量が増加する現象に関して顕著な配向効果が観測された。下層による緩和に表面上の分子の結合方向が大きく影響を受けることから、この配向効果には電荷中性化緩和が重要な役割を果たしている。$$pi$$*$$_{C=C}$$共鳴励起では偏光依存性を全く示さなかった。このことから離れた原子を内殻励起しても「遠い」結合には直接解離が起こらず、おもに2次電子により解離が引き起こされるものと考察する。

論文

Direct and indirect processes in photon-stimulated ion desorption from condensed formamide

池浦 広美*; 関口 哲弘; 馬場 祐治; 今村 元泰*; 松林 信行*; 島田 広道*

Surface Science, 593(1-3), p.303 - 309, 2005/11

 被引用回数:5 パーセンタイル:27.34(Chemistry, Physical)

われわれが近年開発した脱離イオン種をプローブとする(XAFS)分光法の基礎データ拡充のため、ホルムアミド分子の凝縮系試料の実験を行った。分子内のC, N, O元素におけるXAFS測定が可能でありC-H, N-H結合を区別して最表面の配向構造分析することが可能であることが示された。さまざまなX線励起エネルギー,生成物種,励起偏光角度について測定した飛行時間質量スペクトルから生成物が放出される際の初期運動エネルギーを求め、イオン脱離機構を調べた。運動エネルギーは発生メカニズム(直接解離/間接解離機構)を大きく反映すること、また多成分存在することが示された。

論文

Structure of sub-monolayered silicon carbide films

馬場 祐治; 関口 哲弘; 下山 巖; Nath, K. G.

Applied Surface Science, 237(1-4), p.176 - 180, 2004/10

 被引用回数:7 パーセンタイル:38.81(Chemistry, Physical)

炭化ケイ素(SiC)はシリコンに代わる次世代の半導体物質として期待されている。SiC薄膜の製造法の一つに、有機ケイ素化合物を用いた蒸着法が知られており、ミクロンオーダーの厚みを持つSiC薄膜が合成されている。本研究では、ナノメートルオーダーの厚みを持つ極薄SiCの構造を調べるため、テトラメチルシランを放電気体として用いたイオンビーム蒸着法により1原子層以下のSiCをグラファイト上に堆積させ、その電子構造を放射光光電子分光法,X線吸収微細構造法により調べた。その結果、0.1ナノメーターの厚みの蒸着層を850$$^{circ}$$Cまで加熱すると、バルクのSiCと異なった二次元構造を持つSiCが生成することがわかった。この物質のX線吸収微細構造スペクトルの偏光依存性を測定したところ、Si原子周辺に$$pi$$*軌道的な性質を持つ軌道が存在し、この$$pi$$*軌道が表面に垂直であることがわかった。このことから、得られたSiC膜は、グラファイトと同様な二次元状の構造をとることが明らかとなった。

論文

High-resolution resonance photoemission study of Ce$$MX$$ ($$M$$=Pt, Pd; $$X$$=P, As, Sb)

岩崎 剛之*; 関山 明*; 山崎 篤志*; 岡崎 誠*; 角野 宏治*; 宇都宮 裕*; 今田 真*; 斎藤 祐児; 室 隆桂之*; 松下 智裕*; et al.

Physical Review B, 65(19), p.195109_1 - 195109_9, 2002/05

 被引用回数:23 パーセンタイル:72.01(Materials Science, Multidisciplinary)

低い近藤温度を持つCeMX (M=Pt, Pd; X=P, As, Sb)の Ce 3d-4f共鳴光電子分光を高いエネルギー分解能にて行い、Ce 4d-4f共鳴光電子分光の結果と比較を行った。実験結果は、低い近藤温度の物質においても表面とバルク電子状態が大きく異なることを示した。Ce 4f成分の寄与のない価電子帯スペクトルは、同じ構造をもつLaMXのバンド計算を用いて説明できた。実験で得られたCe 4f成分は、不純物アンダーソンに基づいたNCA(noncrossing approximation)計算によってよく再現でき、表面とバルクのCe 4f電子状態の違いを説明するのにもっと重要な要因がCe 4f準位シフトであることがわかった。さらに、CeMXのCe 4f状は、p-d反結合状態と優先的に混成することがわかった。

報告書

アクチノイド化学のための相対論DV-DS分子軌道法

平田 勝

JAERI-Research 96-033, 16 Pages, 1996/06

JAERI-Research-96-033.pdf:0.69MB

相対論DV-DS分子軌道法のアクチノイド化学研究への応用を硝酸ウラニルを例にとって示した。同法の解説を行ったあと、この化合物の電子状態計算の結果として、中心のウラン原子と最近接の酸素原子の電荷分布と結合電子数分布を求めたほか、価電子帯における軌道成分と化学結合性の特徴を明らかにした。

論文

Core-level electronic structures of rare-gas atoms implanted in transition metals studied by XPS and XAES

馬場 祐治; 山本 博之; 佐々木 貞吉

Surface Science, 287-288, p.806 - 810, 1993/00

 被引用回数:10 パーセンタイル:53.14(Chemistry, Physical)

X線光電子分光法やオージェ電子分光法等において観測される内殻軌道のエネルギーシフト(化学シフト)は、化学結合の形成による内殻軌道のポテンシャルシフト(始状態シフト)と内殻イオン化にともなう軌道電子の再配列の結果生じるエネルギー緩和(終状態シフト)の2つの要因で起こる。本研究では後者の軌道エネルギー緩和の効果を調べるため、遷移金属中に捕捉された希ガス原子の内殻光電子スペクトル、オージェ電子スペクトルのエネルギーシフトを種々の系について解析した。その結果、希ガス原子の内殻イオン化過程における軌道緩和エネルギーは、気相や表面吸着した希ガス原子に比べはるかに大きいことを見出した。また軌道エネルギー緩和の要因となる内殻正孔の遮蔽は、主として母体遷移金属のd電子により引き起こされること、希ガスの原子半径が大きいほど軌道緩和エネルギーが増大すること等を明らかにした。

論文

Ion bombardment effects on chemical states and electrical properties of some oxides

馬場 祐治; 佐々木 貞吉; 山本 博之; 笹瀬 雅人*; 鷹野 一朗*; 磯部 昭二*

Proc. of the Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, p.275 - 285, 1992/00

TiO$$_{2}$$及びV$$_{2}$$O$$_{5}$$表面の化学状態及び電気的特性におよぼすイオン照射効果について検討した。Ar$$^{+}$$イオン照射により、これらの酸化物表面は、低次の酸化物(Ti(II),Ti(III)及びV(III)に還元される。また照射に伴いフェルミレベル近くにMetal3dに奇因するバンドの出現が認められるとともに、TiO$$_{2}$$表面の電気伝導度1$$times$$10$$^{17}$$ions/cm$$^{2}$$の照射量まで、照射量に比例して増大した。以上の結果にもとづき、イオン照射による表面電気伝導度変化の機構を、電子構造変化との関連において議論した。

論文

金属-水素結合の電子分光学的研究; X$$_{alpha}$$法によるTiH$$_{2}$$,VH$$_{2}$$,ZrH$$_{2}$$,NbH$$_{2}$$の電子状態計算

佐々木 貞吉; 曽我 猛

表面科学, 3(1), p.17 - 26, 1982/00

CaF$$_{2}$$(フルオライト)型の結晶構造をもつ標記の金属水素化物の電子状態を、DV-X$$_{alpha}$$クラスター法で計算した。クラスターとして〔Me$$_{6}$$H$$_{8}$$$$^{n}$$$$^{+}$$(n=2.6~4.0)および〔Me$$_{4}$$H$$_{8}$$〕を採用した。〔Me$$_{4}$$H$$_{8}$$$$^{n}$$$$^{+}$$クラスターについては、バンド計算の結果と類似するレベル構造がえられた。しかし、UPSの実測スペクトルとは一致しない。一方、〔Me$$_{4}$$H$$_{8}$$〕クラスターはEb=4~8eVにMe-H結合のレベル構造を導くことができ、そのプロファイルはMeH$$_{2}$$のUPSスペクトル、X-ray emissionスペクトル等に類似する。このときのMeおよびHのCharge stateは、それぞれ+(1.3$$pm$$0.1)、-(0.65$$pm$$0.05)と決定された。Me-H結合は、Med+Hls(4~6eV)、Mes+Hls(5~8eV)混成軌道よりなる。また、MeH$$_{2}$$における価電子帯領域のXPSスペクトルを計算するとともに、Me-H系の結合状態解明にXPSをどのように活用しうるか、その可能性をも論じた。

論文

Electronic structure of molybdenum dioxide calculated by the X$$_{alpha}$$ method

佐々木 貞吉; 曽我 猛; 足立 裕彦*

Physica Status Solidi (B), 113, p.647 - 655, 1982/00

 被引用回数:17 パーセンタイル:64.34(Physics, Condensed Matter)

抄録なし

報告書

BeOおよびSiCの電子状態と価電子帯XPSスペクトル

曽我 猛; 佐々木 貞吉

JAERI-M 9769, 19 Pages, 1981/10

JAERI-M-9769.pdf:0.54MB

高温構造材料として工学的に広く用いられているBeO、$$alpha$$-SiC(ともにWurutzite型)と$$beta$$-Sic(Zinc-blend型)に対する電子状態を、DX-X$$_{alpha}$$分子軌道法で計算し、価電子帯XPSスペクトルの解析を行った。クラスターとしてWurutzite型には[Be$$_{4}$$O$$_{4}$$]、[Si$$_{4}$$C$$_{4}$$]、Zinc-blend型には[Si$$_{5}$$C$$_{4}$$]$$^{n}$$$$^{-}$$を採用した。BeOではその絶縁性と一致する価電子帯レベル構造を得た。また、$$alpha$$-SiC、$$beta$$-sICについては半導体的性質を裏付けるレベル構造が得られた。さらに、$$alpha$$-SiCの価電子帯XPSスペクトルは$$beta$$-SiCのそれと類似し、実測スペクトルとも良好な一致を示すことか確められた。しかし、Si原子の有効荷電には大きな差違が認められ($$alpha$$-Sicでは+1.56、$$beta$$-Sicではでは+0.75)、$$alpha$$-SiCの方がイオン性結合のより大きい材料であることを明らかにした。

論文

Electronic structure and X-ray photoelectron spectra of rutile-family dioxides calculated by DV-X$$alpha$$ cluster method

佐々木 貞吉; 曽我 猛

Physica B; Condensed Matter, 111B(2-3), p.304 - 318, 1981/00

TiO$$_{2}$$,VO$$_{2}$$,CrO$$_{2}$$,MnO$$_{2}$$,NbO$$_{2}$$,TcO$$_{2}$$およびRuO$$_{2}$$の電子構造を〔Me$$_{2}$$O$$_{1}$$$$_{0}$$$$^{1}$$$$^{2}$$$$^{-}$$のクラスター計算から求めた。MOレベルの計算結果は、X線光電子スペクトルの測定データと良好な一致をみた。他方、X線光電子スペクトルの定量的解釈のためには、O2P光電子の光イオン化断面積が従来考えられていた値の2.8倍になることを明らかにした。また、ギャップエネルギーと、絶縁体(TiO$$_{2}$$)から金属的良導体(RuO$$_{2}$$)までの電気電導度との関係式を提案し、室温におけるTcO$$_{2}$$の電気電導度は10~50$$Omega$$$$^{-}$$$$^{1}$$cm$$^{-}$$$$^{1}$$になると予測した。

論文

Optical study of electronic structure of graphite

佐藤 好毅

Journal of the Physical Society of Japan, 24(3), p.489 - 492, 1968/00

 被引用回数:21

抄録なし

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