新規に合成されたPrおよびSm化合物の軟X線光電子分光による電子状態の解明

用软 X 射线光电子能谱阐明新合成的 Pr 和 Sm 化合物的电子态

• 批准号: 18740201
• 负责人: 山崎 篤志
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740201/
• 关键词: 光物性; 強相関; 軟X線; 光電子分光; 硬X線; 充填スクッテルダイト

本年度は計画の最終年度であり,H18年度に実施したSmOs_4Sb_<12>の硬X線光電子分光に続き,以下に述べる実験を行うとともに,Pr,NdおよびSmを充填したスクッテルダイトに対するバルク電子状態についてまとめた.実施した実験は,(1)軟X線光電子分光によるSmOs_4Sb_<12>のフェルミ準位近傍の電子状態の温度変化,(2)硬X線光電子分光によるPrRu_4P_<12>における金属絶縁体転移に伴う価電子帯電子状態変化の観測,(3)軟X線光電子分光によるNdOs_4Sb_<12>の価電子および内殻電子状態の観測,(4)硬X線光電子分光によるPrFe_4P_<12>の電子状態の温度変化である.本研究計画当初は,軟X線を用いた光電子分光のみを計画していたが,よりバルク電子状態に敏感な硬X線による光電子分光が利用可能になり,希土類3d内殻を中心によりバルク敏感な光電子スペクトルを得ることに成功した.特に,PrRu_4P_<12>におけるT=60Kでの金属絶縁体転移に関して,硬X線光電子分光とクラスターモデル計算の結果から伝導電子と4f電子との間の強い混成が転移に寄与している一方で,この混成が金属相から絶縁体相への変化に対しては鈍感である(安定している)ことを見いだした.またPrFe_4P_<12>との比較を通して,この系で見られる異常物性が充填スクッテルダイトの特異な結晶構造に由来していることを明らかにした.H18-19年度の研究から,希土類充填スクッテルダイトにおける結晶構造と異常物性の密接な関わりをSmとPrの両方の系において確認した.上記のような研究結果に対して,第15回真空紫外分光国際会議(VUVXV)において発表すると共に,論文4報にまとめた.

本财年是该计划的最后一年，继2008财年进行的SmOs_4Sb_<12>硬X射线光电子能谱研究之后，我们将进行下述实验，并对填充Pr、Nd和Sm的方钴矿进行研究。进行的实验是：(1)通过软X射线光电子能谱研究SmOs_4Sb_<12>费米能级附近电子态的温度变化，以及(2)通过PrRu_4的硬X射线光电子能谱研究。 P_<12>中伴随金属-绝缘体跃迁的价带电子态变化观察，(3)软X射线光电子能谱观察NdOs_4Sb_<12>的价态和核心电子态，(4)硬X射线光电子能谱观察光谱学这是PrFe_4P_<12>电子态的温度变化。在这个研究项目开始时，只计划使用软X射线的光电子能谱，但使用对块体更敏感的硬X射线的光电子能谱电子状态，被使用，稀土。我们成功地获得了以3D内壳为中心的体敏光电子能谱。特别是，对于PrRu_4P_<12>中T=60K时的金属-绝缘体转变，我们使用了硬X射线光电子能谱和簇模型分析。计算结果表明，虽然传导电子和4f电子之间的强杂化有助于转变，但这种杂化对从金属相到绝缘体相的变化不敏感（稳定）。我们还发现PrFe_4P_<。通过与12>的对比发现，该体系中观察到的异常物理性质源自于填充方钴矿独特的晶体结构。2018-2019年的研究表明，稀土填充方钴矿的晶体结构为我们证实了Sm和Pr体系中晶体结构与反常物理性质之间的密切关系。上述研究成果在第15届国际真空紫外光谱会议（VUVXV）上发表，并发表了四篇论文。

项目成果

Stability of electronic states across metal-insulator transition in PrRu_4P_<12>

PrRu_4P_<12> 金属-绝缘体跃迁过程中电子态的稳定性

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physical Review B (印刷中)
• 作者: A. Yamasaki(第1著者)他18名

Soft X-ray spectroscopy of possibly heavy fermion compound NdOs_4Sb_<12>

可能的重费米子化合物NdOs_4Sb_<12>的软X射线光谱

• 发表时间: 2007
• 期刊: Phys. Rev. B76
• 作者: S.Imada;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Hard and soft x-ray spectroscopy of SmOs_4Sb_<12> -Coexistence of Strongly Mixed Valence and Heavy-Fermion Character-

SmOs_4Sb_<12>的硬和软X射线光谱 -强混合价和重费米子特征的共存-

• 发表时间: 2007
• 作者: A. Yamasaki(第1著者)他18名;A. Yamasaki(第3著者)他9名;A. Yamasaki(第4著者)他8名;A. Yamasaki(第3著者)他9名;A.Yamasaki(第1著者)他15名;A.Yamasaki(第1著者)他13名;A.Yamasaki(第1著者)他15名;A.Yamasaki(第7著者)他10名;A.Yamasaki(第12著者)他13名;A. Yamasaki(登壇者)他15名
• 通讯作者: A. Yamasaki(登壇者)他15名

Hard and soft X-ray spectroscopy of Sm-based heavy-fermion compounds SmFe_4P_<12> and SmOs_4Sb_<12>

Sm基重费米子化合物SmFe_4P_<12>和SmOs_4Sb_<12>的硬、软X射线光谱

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena (印刷中)
• 作者: A. Yamasaki(第1著者)他18名;A. Yamasaki(第3著者)他9名;A. Yamasaki(第4著者)他8名;A. Yamasaki(第3著者)他9名;A.Yamasaki(第1著者)他15名;A.Yamasaki(第1著者)他13名;A.Yamasaki(第1著者)他15名
• 通讯作者: A.Yamasaki(第1著者)他15名

Photoemission study on Sm-based filled skutterudites

Sm基填充方钴矿的光电子研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310
• 作者: A. Yamasaki(第1著者)他18名;A. Yamasaki(第3著者)他9名;A. Yamasaki(第4著者)他8名;A. Yamasaki(第3著者)他9名;A.Yamasaki(第1著者)他15名;A.Yamasaki(第1著者)他13名
• 通讯作者: A.Yamasaki(第1著者)他13名