イベント
第136回先端計測オープンセミナー
「KEK-PF広エネルギー帯域VUV-SXビームラインBL-2 MUSASHIにおける電子分光研究」
堀場弘司 准教授 高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所
「複合アニオン酸化物エピタキシャル薄膜の作製と物性」
近松彰 助教 東京大学 理学部
2019年1月24日 (木) 15:00-17:00
会場/Venue：
千現地区 研究本館8階 中セミナー室
Sengen Main Bldg. 8F Middle Seminar Room
Sengen Main Bldg. 8F Middle Seminar Room
講演者/Speaker：
- 堀場弘司准教授 准教授 高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所/HORIBA Koji, Associate Professor, High Energy Accelerator Research Organization, Institute of Materials Structure Science
- 近松彰 助教 東京大学 理学部/CHIKAMATSU Akira, Assistant Professor, Department of Chemistry, Graduate School of Science, Tokyo University
表題/Title：
- KEK-PF広エネルギー帯域VUV-SXビームラインBL-2 MUSASHIにおける電子分光研究
Electron spectroscopic studies at wide-energy-range VUV-SX synchrotron beamline BL-2 MUSASHI at KEK Photon Factory
- 複合アニオン酸化物エピタキシャル薄膜の作製と物性
Fabrication and properties of mixed-anion oxide epitaxial thin films
講演要旨/Abstract：
- KEK物構研フォトンファクトリーでは、機能性材料の電子分光研究のための新しいビームラインBL-2 MUSASHI（Multiple Undulator beamline for Spectroscopic Analysis of Surface and Hetero-Interface）を建設し、2015年度より全国共同利用ビームラインとしての運用を開始している。本ビームラインでは長直線部に真空紫外（VUV）と軟X線（SX）用の2台のアンジュレータをタンデム配置することで、30 - 2,000 eVの非常に広いエネルギー範囲において高エネルギー分解能かつ高フラックスの放射光ビームを利用できる。エンドステーションにはレーザー分子線エピタキシー＋in situ 角度分解光電子分光（ARPES）装置が設置されており［１］、機能性材料、特に薄膜表面・界面におけるARPESをはじめとした様々な軟X線分光測定が可能となっている。
[1] K. Horiba et al., Rev. Sci. Instrum. 74, 3406 (2003).
In order to reveal the electronic structure of functional materials, we have constructed a new beamline BL-2 MUSASHI (Multiple Undulator beamline for Spectroscopic Analysis of Surface and Hetero-Interface) at Photon Factory, KEK. By the combination of the two undulators and a variable-included-angle varied-line-spacing plane-grating monochromator, the relatively wide-energy-range (30–2,000 eV) light while maintaining high flux and high energy-resolution is available in this beamline. As an endstation, in situ angle-resolved photoemission (ARPES) spectrometer combined with a laser molecular beam epitaxy (MBE) system [1] is installed. By utilizing the advantage of the beamline, we can measure polarization-dependent ARPES, soft x-ray ARPES, core-level photoemission spectrocscopy (PES), resonant PES, and X-ray absorption spectroscopy on the functional materials, especially the surface and interface of oxide thin films. Recent experimental results carried out at MUSASHI beamline are presented.
[1] K. Horiba et al., Rev. Sci. Instrum. 74, 3406 (2003).
- 複合アニオン酸化物は遷移金属酸化物の酸素イオンの一部を別のアニオンに置き換えた物質であり、これまで超伝導や高イオン伝導など多彩な物性が発見されている。近年、遷移金属酸化物への簡便なアニオンドープ方法として、固体試薬を反応剤として用いたトポタクティック合成法が開発された。この合成法を薄膜試料に適用すると、バルク試料と比べて反応性が向上するとともに、エピタキシャル関係の維持やヘテロ接合といった薄膜特有の性質を付加することができる。本講演では、これまで我々が作製した新しい複合アニオン酸化物薄膜の合成法および構造、物性、電子状態について紹介する。
Transition metal oxides exhibit fascinating physical and chemical properties, including superconductivity, ferroelectricity, and photocatalytic abilities. Since these properties are strongly affected by bonding interactions between the d orbital of transition metal cations and the p orbital of oxide anions, moderate replacement of O2- by another anion can drastically change the characters. One of the most excellent methods to obtain mixed-anion oxides is topochemical synthesis using reagents, where guest species can be introduced into a host crystalline structure without destroying the initial crystalline matrix. Though this method has mainly been applied to powder bulk samples, the reaction on thin-film samples is expected to have several advantages over bulk: considerably higher reactivity owing to the larger surface area/volume ratio, stabilization of the crystal framework by epitaxial effect, and modification of physical properties by epitaxial strain. In this talk, I will introduce various anion doping into transition-metal oxide epitaxial thin films.