光物性測定器開発研究部門（極端紫外光研究施設）
木 村 真 一（准教授） （2002 年 4 月 1 日着任）
A -1).専門領域：物性物理学，放射光科学
A -2).研究課題：
a). 機能性固体・薄膜の電子状態の分光研究
b).物質科学に向けた低エネルギー放射光を使った新しい分光法の開発 c). 新しい量子ビームを使った分析技術の開発
A -3).研究活動の概略と主な成果
a). 機能性固体・薄膜の電子状態の分光研究：磁性と伝導が複雑に絡み合うことにより新しい機能性が現れる固体・薄 膜について，低温・高圧・高磁場下の赤外・テラヘルツ分光と高分解能三次元角度分解光電子分光により，機能性 の起源である電子状態を詳細に決定している。また，それらの実験条件に合わせた第一原理電子状態計算を組み合 わせることで，機能性固体・薄膜の電子状態の総合的な情報を得ている。本年度実施した研究内容は，以下の通り である。
. ①結晶異方性が高い磁気転移温度の起源と成っているCeT2Al10 (T = Fe, Ru, Os) の電子構造 . ②重い電子系 C eIn3の低温高圧下テラヘルツ分光による局在から遍歴に至る電子状態 . ③低温・高圧下で異常な伝導を示す α-(BEDT-TTF)2I3の高圧下テラヘルツ分光 . ④巨大磁気抵抗物質電子ドープ E uO 単結晶超薄膜試料の育成と電子状態の評価 . ⑤低温・高圧下テラヘルツ分光による SmS の絶縁体金属転移の起源
b).低エネルギー放射光を使った新しい分光法の開発：これまでに開発してきた U V S OR - I I 軌道対称性・波数分離角度 分解光電子分光（B L 7U），三次元角度分解光電子分光（B L 5U），高圧下赤外・テラヘルツ顕微分光（B L 6B）は順 調に結果を出している。現在，B L 1B にテラヘルツコヒーレント放射光を利用するビームラインを設置し，B L 1U の コヒーレント高次高調波と組み合わせたテラヘルツポンプ・光電子プローブ分光などの新しい分光法の開発を進め， 物質科学への応用を図る。
c). 新しい量子ビームを使った分析技術の開発：高エネルギー加速器研究機構で開発中の新規光源コンパクト E R Lから の大強度テラヘルツ光を使った近接場分光や励起光としての利用，また，加藤グループと共同して，スピン偏極電 子源を使った高エネルギー分解能スピン・角度分解逆光電子分光法の開発を進めている。
B -1). 学術論文
S. KIMURA, T. IIZUKA, H. MIYAZAKI, A. IRIZAWA, Y. MURO and T. TAKABATAKE, “Electronic-Structure-Driven Magnetic Ordering in a Kondo Semiconductor CeOs2Al10,” Phys. Rev. Lett. 106, 056404 (4 pages) (2011).
S. KIMURA, T. IIZUKA, H. MIYAZAKI, T. HAJIRI, M. MATSUNAMI, T. MORI, A. IRIZAWA, Y. MURO, J. KAJINO and T. TAKABATAKE, “Optical Study of Charge Instability in CeRu2Al10 in Comparison with CeOs2Al10 and CeFe2Al10,” Phys. Rev. B 84, 165125 (7 pages) (2011).
S. KIMURA, Y. MURO and T. TAKABATAKE, “Anisotropic Electronic Structure of the Kondo Semiconductor CeFe2Al10 Studied by Optical Conductivity,” J. Phys. Soc. Jpn. 80, 033702 (4 pages) (2011).
Y. ZHANG, L. X. YANG, M. XU, Z. R. YE, F. CHEN, C. HE, H. C. XU, J. JIANG, B. P. XIE, J. J. YING, X. F. WANG, X. H. CHEN, J. HU, M. MATSUNAMI, S. KIMURA and D. L. FENG, “Nodeless Superconducting Gap in AxFe2Se2 (A = K, Cs) Revealed by Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy,” Nat. Mater. 10, 273–277 (2011).
T. HIRAHARA, G. BIHLMAYER, Y. SAKAMOTO, M. YAMADA, H. MIYAZAKI, S. KIMURA, S. BLUGEL and S. HASEGAWA, “Interfacing 2D and 3D Topological Insulators: Bi(111) Bilayer on Bi2Te3,” Phys. Rev. Lett. 107, 166801 (5 pages) (2011).
S. R. PARK, W. S. JUNG, G. R. HAN, Y. K. KIM, C. KIM, D. J. SONG, Y. Y. KOH, S. KIMURA, K. D. LEE, N. HUR, J. Y. KIM, B. K. CHO, Y. S. KWON, J. H. HAN and C. KIM, “Intrinsic Quasi-Particle Dynamics of Topological Metallic States,” New J. Phys. 13, 013008 (11 pages) (2011).
S. TANAKA, M. MATSUNAMI and S. KIMURA, “Observation of Anomalous Peaks in the Photoelectron Spectra of Highly Oriented Pyrolytic Graphite: Folding of the Band due to the Surface Charge Density Wave Transition,” Phys. Rev. B 84, 121411(R) (5 pages) (2011).
F. NAKAMURA, Y. KOUSA, A. A. TASKIN, Y. TAKEICHI, A. NISHIDE, A. KAKIZAKI, M. D’ANGELO, P. LEFEVRE, F. BERTRAN, A. TALEB-IBRAHIMI, F. KOMORI, S. KIMURA, H. KONDO, Y. ANDO and I. MATSUDA, “Topological Transition in Bi1–xSbx Studied as a Function of Sb Doping,” Phys. Rev. B 84, 235308 (8 pages) (2011).
M. MATSUNAMI, M. TAGUCHI, A. CHAINANI, R. EGUCHI, M. OURA, A. SAKAI, S. NAKATSUJI and S. SHIN,
“Kondo Resonance in PrTi2Al20: Photoemission Spectroscopy and Single-Impurity Anderson Model,” Phys. Rev. B 84, 193101 (4 pages) (2011).
H. YAMAOKA, T. KAMBE, T. SATO, Y. ISHIDA, M. MATSUNAMI, R. EGUCHI, Y. SENBA and H. OHASHI,
“Electronic State of Organic Molecular Magnet: Soft X-Ray Spectroscopy Study of α-TDAE-C60 Single Crystal,” Phys. Rev. B 84, 161404(R) (4 pages) (2011).
H. OKAMURA, R. KITAMURA, M. MATSUNAMI, H. SUGAWARA, H. HARIMA, H. SATO, T. MORIWAKI, Y. IKEMOTO and T. NANBA, “Optical Conductivity and Electronic Structure of CeRu4Sb12 under High Pressure,” J. Phys. Soc. Jpn. 80, 084718 (9 pages) (2011).
P. A. BHOBE, A. CHAINANI, M. TAGUCHI, R. EGUCHI, M. MATSUNAMI, T. OHTSUKI, K. ISHIZAKA, M. OKAWA, M. OURA, Y. SENBA, H. OHASHI, M. ISOBE, Y. UEDA and S. SHIN, “Electronic Structure of an Antiferromagnetic Metal: CaCrO3,” Phys. Rev. B 83, 165132 (7 pages) (2011).
H. YAMAOKA, I. JARRIGE, N. TSUJII, M. IMAI, J. LIN, M. MATSUNAMI, R. EGUCHI, M. ARITA, K. SHIMADA, H. NAMATAME, M. TANIGUCHI, M. TAGUCHI, Y. SENBA, H. OHASHI, N. HIRAOKA, H. ISHII and K. D. TSUEI,
“Electronic Structure of YbGa1.15Si0.85 and YbGaxGe2–x Probed by Resonant X-Ray Emission and Photoelectron Spectroscopies,” Phys. Rev. B 83, 104525 (10 pages) (2011).
T. OHTSUKI, A. CHAINANI, R. EGUCHI, M. MATSUNAMI, Y. TAKATA, M. TAGUCHI, Y. NISHINO, K. TAMASAKU, M. YABASHI, T. ISHIKAWA, M. OURA, Y. SENBA, H. OHASHI, T. HASEGAWA and S. SHIN, “Role of Ti 3d Carriers in Mediating the Ferromagnetism of Co: TiO2 Anatase Thin Films,” Phys. Rev. Lett. 106, 047602 (4 pages) (2011).
K. ISHIZAKA, T. KISS, T. YAMAMOTO, Y. ISHIDA, T. SAITOH, M. MATSUNAMI, R. EGUCHI, T. OHTSUKI, A. KOSUGE, T. KANAI, M. NOHARA, H. TAKAGI, S. WATANABE and S. SHIN, “Femtosecond Core-Level Photoemission Spectroscopy on 1T-TaS2 Using a 60-eV Laser Source,” Phys. Rev. B 83, 081104(R) (4 pages) (2011).
K. IMURA, S. KANEMATSU, K. MATSUBAYASHI, H. S. SUZUKI, K. DEGUCHI and N. K. SATO, “Discontinuous Transition from a Real Bound State to Virtual Bound State in a Mixed-Valence State of SmS,” J. Phys. Soc. Jpn. 80, 113704 (4 pages) (2011).
Y. R. JANG, J. B. HONG, B. H. MIN, M. A. JUNG, Y. Y. SONG, H. J. OH, K. J. LEE, M. H. JUNG, S. KANEMATSU, K. IMURA, K. DEGUCHI, N. K. SATO and Y. S. KWON, “Interplay of the Superconductivity and Magnetism in Eu0.7Na0.3Fe2As1.4P0.6,” Supercond. Sci. Technol. 24, 085017 (9 pages) (2011).
B -2). 国際会議のプロシーディングス
N. YAMAMOTO, M. SHIMADA, M. ADACHI, H. ZEN, T. TANIKAWA, Y. TAIRA, S. KIMURA, M. HOSAKA, Y. TAKASHIMA, T. TAKAHASHI and M. KATOH, “Ultrashort coherent terahertz radiation from ultrashort dips in electron bunches circulating in a storage ring,” Nucl. Instrm. Methods Phys. Res.,Sect. A 637, S112–S115 (2011).
N. K. SATO, K. DEGUCHI, K. IMURA, N. KABEYA, N. TAMURA and K. YAMAMOTO, “Correlation of Ferromagnetism and Superconductivity in UCoGe,” AIP Conf. Proc. 1347, 132–137 (2011).
K. DEGUCHI, T. FURUKAWA, S. BAN, K. IMURA, K. MATSUBAYASHI and N. K. SATO, “Construction of a Magnetometer Using a Piezo Actuator,” J. Phys. Soc. Jpn. 80, SA108 (3 pages) (2011).
N. KABEYA, K. IMURA, K. DEGUCHI and N. K. SATO, “Thermal Expansion Measurements Using the Strain Gauge Technique with Kelvin Double Bridge,” J. Phys. Soc. Jpn. 80, SA098 (3 pages) (2011).
K. IMURA, S. KANEMATSU, K. DEGUCHI, H. S. SUZUKI, K. MATSUBAYASHI and N. K. SATO, “Thermoelectric Power Investigation on SmS,” J. Phys. Soc. Jpn. 80, SA077 (3 pages) (2011).
B -3). 総説，著書
木村真一 ,.「固体中の電子は人間社会と同じ？」,.「放射光が解き明かす脅威のナノ世界」,. 講談社ブルーバックス,. pp.. 119–121. (2011).
松波雅治 ,.「光電子分光と光反射分光を組み合わせた強相関電子系の研究」,.放射光 .24, 109–112 (2011).
B -4). 招待講演
S. KIMURA, “Novel Kondo semiconductors CeM2Al10 (M = Fe, Ru, Os): Anisotropic Kondo effect and CDW-driven magnetic ordering,” SFB/TRR seminar, Stuttgart University, Stuttgart (Germany), March 2011.
S. KIMURA, “Novel Kondo semiconductors CeM2Al10 (M = Fe, Ru, Os): Anisotropic Kondo effect and CDW-driven magnetic ordering,” Berichte aus der Physik, Max-Planck-Institut für Chemishe Physik fester Stoffe, Dresden (Germany), March 2011. S. KIMURA, “Infrared and Terahertz Synchrotron Radiation,” SESAME-JSPS School, Amman (Jordan), November 2011.
松波雅治 ,.「光電子分光と光反射分光を組み合わせた強相関電子系の研究」,.第２４回日本放射光学会年会・合同シンポジウ ム,.つくば ,.2011年 1月.
松波雅治，木村真一 ,.「UV SOR における低エネルギーアンジュレータビームラインの現状」,. ISSP-W orkshop「東京大学アウ
木村真一 ,.「強相関希土類化合物の量子臨界点近傍の電子状態の低エネルギー分光研究」,. 物性研究所談話会 ,. 柏 ,. 2011年 9月.
木村真一 ,.「固体の機能性を生み出す電子構造の分光研究」,.名工大−自然科学研究機構合同講演会第三回講演会 ,.名古屋 ,. 2011年 10月.
木村真一 ,.「大強度テラヘルツ光の利用」,.第１８回 F E L とHigh.Power.R adiation 研究会 ,.岡崎 ,.2011年 12月.
B -6). 受賞，表彰
木村真一 ,.平成２０年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞（研究部門）.(2008). 木村真一 ,.平成２０年度森田記念賞.(2008).
木村真一 ,.第５回日本放射光学会若手奨励賞.(2001). 松波雅治 ,.第１５回日本放射光学会奨励賞.(2011).
B -7). 学会および社会的活動 学協会役員等
日本放射光学会評議員.(2006–2008,.2009–2011). 日本放射光学会会計幹事.(2009–2011). 日本放射光学会行事幹事.(2005–2006). 日本放射光学会渉外幹事.(2003–2004).
日本放射光学会行事委員.(2003–2004,.2007–2010). 日本物理学会名古屋支部委員.(2007–.).
V UV ・SX高輝度光源利用者懇談会幹事.(2006–2007,.2008–2010). UV SOR 利用者懇談会世話人.(2000–2001).
学会の組織委員等
7th International Workshop on Infrared Microscopy and Spectroscopy with Accelerator Based Sources, Member of International Advisory Committee (Melbourne, Australia, November 2013).
The 11th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation, Member of Scientific Program Committee (Lyon, France, July 2012).
6th International Workshop on Infrared Microscopy and Spectroscopy with Accelerator Based Sources, Member of International Advisory Committee (Trieste, Italy, September 2011).
第２５回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム,.組織委員，プログラム委員，実行委員.(2011). 分子研研究会「大強度テラヘルツ光の発生と利用研究」,.代表者.( 岡崎 ,.2010).
第２４回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム,.組織委員，プログラム委員，実行委員.(2010).
2nd UVSOR Workshop on Low-Energy Photoemission of Solids Using Synchrotron Radiation (LEPES 09), Co-Chair, (Okazaki, Japan, October 2009).
11th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure, Member of International Program Committee (Nara, Japan, October 2009).
5th International Workshop on Infrared Microscopy and Spectroscopy with Accelerator Based Sources, Member of International Advisory Board (Banff, Canada, September 2009).
第２３回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウムプログラム委員.(2009).
平成２１年度総研大国際シンポジウム「総研大学術ネットワークの構築」実行委員.( 葉山 ,.2009).
3rd Asia Oceania Forum for Synchrotron Radiation Research, Member of Program Advisory Committee, (Melbourne, Australia, December 2008).
第２１回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム組織委員,.実行委員.(2007).
4th International Workshop on Infrared Microscopy and Spectroscopy with Accelerator Based Sources, Co-chair, Member of International Advisory Board (Awaji Island, Japan, September 2007).
UVSOR Workshop on Terahertz Coherent Synchrotron Radiation, Co-Chair (Okazaki, Japan, September 2007).
第２０回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム組織委員長，プログラム委員，実行委員.(2006).
第３回次世代光源計画ワークショップ—先端的リング型光源が開くサイエンス— 実行委員長.（日本放射光学会主 催 ,.岡崎 ,.2006年 8月）.
第１９回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム組織委員長，プログラム委員，実行委員.(2005).
次世代光源計画ワークショップ—未来光源が開くサイエンス— 実行委員長.（日本放射光学会主催 ,.岡崎 ,.2005年 8月）. International Workshop on Infrared Microscopy and Spectroscopy with Accelerator Based Sources 2005, Member of International Advisory Board (Rathen, Germany, June 2005).
第１８回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウムプログラム委員.(2004).
第１７回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム組織委員，プログラム委員.(2003). 第１６回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム組織委員，プログラム委員 (2002). 第１５回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウムプログラム委員.(2001).
第１４回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム組織委員，プログラム委員.(2000). 第１３回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウムプログラム委員.(1999).
文部科学省，学術振興会，大学共同利用機関等の委員等
高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所放射光共同利用実験審査委員会委員.(2009–2010,.2011–2012). 東京大学放射光連携研究機構物質科学ビームライン課題審査委員会委員.(2009–2010,.2011–2012).
（財）高輝度光科学研究センター・利用研究課題選定委員会分科会委員.(2003–2010).
（財）高輝度光科学研究センター・ナノテク支援課題審査委員会委員.(2003–2008). 学会誌編集委員
Proceedings of 11th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure, Special Issue of Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, Guest Editor, Elsevier (2010).
真空誌編集委員.(2007–.).
Proceedings of 4th International Workshop on Infrared Microscopy and Spectroscopy with Accelerator-Based Sources, Special Issue of Infrared Science and Technology Vol. 51, Elsevier, Guest Editor (2008).
B -8). 大学での講義，客員
総合研究大学院大学物理科学研究科 ,.「物性科学概論」,.2011年 7月. 総合研究大学院大学物理科学研究科 ,.「極端紫外光分光学」,.2011年 12月. 東京大学物性研究所 ,.嘱託研究員,.1995年 4月–..
B -10).競争的資金
科研費基盤研究 (B),.「室温強磁性半導体を目指した酸化ユーロピウムの基礎研究」,.木村真一.(2010 年 –2012 年 ).
科研費基盤研究 (B),.「強相関 4f 電子系の量子臨界点における電子状態の光学的・光電的研究」,.木村真一.(2006年 –2008年 ).
（財）光科学技術研究振興財団助成金 ,.「リング型電子加速器からの大強度テラヘルツ光の発生と制御」,. 木村真一. (2006年 – 2007年 ).
科研費特定領域研究（公募研究）「モッ,. ト転移系有機超伝導体の高圧・高磁場下の電子状態」,.木村真一.(2004年 –2005年 ). 科研費若手研究 ( A ) ,.「電子相関が強い系の多重極限環境下における物性発現メカニズムの分光研究」,. 木村真一. (2002 年 – 2004年 ).
科研費萌芽研究 ,.「シンクロトロン放射光を使ったテラヘルツ顕微分光法の開発」,.木村真一.(2002 年 ).
科学技術振興事業団さきがけ研究２１「赤外磁気光学イ,. メージング分光による局所電子構造」,.木村真一.(1999年 –2002 年 ).
C ). 研究活動の課題と展望
物質の電子構造を明確にすることは，物性の理解を深め，新しい機能性を創りだすのに重要である。そのため，電子構造を 観測するための重要な手段の１つとして，放射光の高輝度性とエネルギー・偏光可変性を使った新しい分光法である３次元 角度分解光電子分光（BL 5U）・軌道対称性・波数分離角度分解光電子分光（BL 7U）・低温高圧下赤外・テラヘルツ分光（BL 6B） を開発して，機能性固体の電子構造研究を行なってきた。今後は，さらに詳細な電子構造を調べることを目的として，高エ ネルギー分解能スピン・角度分解逆光電子分光やテラヘルツポンプ・光電子プローブ分光の開発を進め，物質科学へ展開 していきたい。
