大型放射光施設 SPring-8

大阪大学大学院基礎工学研究科物性物理科学分野の菅滋正教授と関山明助手、日本原子力研究所関西研究所斎藤祐児研究員および(財)高輝度光科学研究センターは、大型放射光施設( SPring-8)の共用ビームラインの一つ軟Ｘ線個体分光ビームラインBL25SUに整備された世界トップの性能を実現した超高分解能軟Ｘ線分光器と高分解能光電子分光実験装置を用いて、現在注目を集めている、固体（CeRu₂Si₂ 及び CeRu₂）の真のバルク電子状態を解明するのに世界で初めて成功しました。
　光電子分光とは物質に高エネルギーの光を入れた時に出てくる外部光電子のエネルギーを測定することによって、物質の電子状態を調べる手法です。そのために高温超伝導体を始めとして多くの物質で研究が進んでいます。しかし、これまで全世界に普及している装置では、高いエネルギーで分解能が足りなかったり、あるいは、低いエネルギーで分解能は充分発揮できるものの固体の表面しか観測できないというとても大きな制約がありました。多くの固体物質では表面と内部（バルク）の電子状態が大きく異なっているために、最も知りたい固体内部の情報が得られないという欠点がありました。
　新しい方法では1キロ電子ボルト付近でこれまでのほぼ10倍のエネルギー分解能での測定が可能になりました。そのため固体の表面ではなく、バルクの真の電子状態を探れるという特徴を持っています。これまでの光電子分光の弱点をほとんど克服できるこの方法は、特に現在世界的に注目を集めている新しい希土類化合物や、超伝導体、あるいは、新奇な物理的性質を示す種々の遷移金属化合物など、いわゆる強相関電子系の電子状態の研究に画期的飛躍をもたらすであろうと期待されています。
　また、SPring-8はこれまで高輝度のＸ線光源として注目され成果を上げて来ましたが、高輝度軟Ｘ線光源としても世界最強であることが証明されたと言えましょう。

　本研究成果は英国の科学雑誌「Nature」に平成12年1月27日発表されました。

（論文）
"Probing bulk states of correlated electron systems by high-resolution resonance photoemission"
（日本語訳：高分解能共鳴光電子分光による相関電子系のバルク状態の探査）
A. Sekiyama, T. Iwasaki, K. Matsuda, Y. Saitoh, Y. Onuki and S. Suga
Nature 403, 396-398 (2000), published online 27 January 2000.