福谷研究室

表面・界面における電子・スピン・プロトンダイナミクス

概要

表面や界面は,しばしばバルク物質にはない特異な性質を持ちます.これは,3次元物質であるバルクに比べて,次元性や対称性が低下し,異なる電子的性質を持つことに起因しています.界面(超)伝導や表面磁性,触媒効果がその典型的な例です.中でも,クリーンなエネルギー媒体である水素の生成や貯蔵,さらにセンシングにおいて,固体表面は重要な役割を果たします.当研究室では,表面と水素を精密に観測するために,2光子光電子分光とスピン偏極水素の開発を進め,表面でのスピン転換・分子生成,表面磁性・超伝導など種々の表面現象の機構解明を目指して研究を進めています.

*最近の進展
・パラジウム中水素の量子拡散の観測に成功(小澤)
・水素のスピン偏極, TOFの取得に成功(中津)
・高速のオルソーパラ転換測定に成功(植田)
・水素吸蔵による酸化物の金属絶縁体転移を観測(松澤,小澤)
・水素ドープによる電子状態の変調を第一原理計算を用いて計算(加藤)
・メスバウアー分光法を用いて酸化鉄表面の磁性を解明(河内)
・2光子光電子分光でTiO2の電子励起状態の観測に成功(長塚 w/芦原研)

研究テーマ(画像クリックで詳細表示)

【プロトンのダイナミクスと超伝導探索】

表面を利用したプロトン移動制御
   

プロトンの量子拡散観測と準安定水素化物の新規伝導現象の発見
   

【スピンのダイナミクスと表面磁性】

①水素分子の核スピン3重項-1重項転換
   

②スピン偏極水素の開発と表面磁性観測
   

③深さ分解メスバウアー分光によるノンコリニア磁性の検証
   

 

【レーザー2光子光電子分光による電子ダイナミクスの解明】