平成１８年　４月１０日 独立行政法人日本原子力研究開発機構

ウラン化合物の電子状態の直接観測に成功

独立行政法人日本原子力研究開発機構【】(以下、「原子力機構」と言う)は、東京大学【総長　小宮山宏】、京都産業大学【学長　坂井東洋男】、大阪大学【総長 宮原秀夫】と共同して研究を行い、大型放射光施設SPring-8の放射光を用いることにより、ウラン化合物の電子状態の直接観測と、その理論的な解釈に世界で初めて成功した。これは、原子力機構・量子ビーム応用研究部門・先端物質電子構造研究グループの藤森伸一研究員らによる成果である。 　ウラン化合物は超伝導や複雑な磁性などの多様な物性を示しており、それらの性質の起源である電子状態の統一的な理解は、物性物理学上の大きな課題である。今回の成果を利用することにより、今後、ウラン化合物の電子状態に対する理解が大きく進展し、また、長年の謎であるウラン化合物における超伝導機構の解明が進むことが期待される。 　ウラン化合物の物理的性質を理解するには、その性質を特徴付ける電子 -5f電子-1) がどのようなエネルギーと運動量の関係（バンド構造およびフェルミ面2））を持っているかを知ることが鍵となる。今回、原子力機構では、世界トップレベルの性能を持つ原子力機構専用ビームラインSPring-8 BL23SUにおいて、ウラン化合物UFeGa5（ウラン鉄ガリウム5）に対して放射光を用いた角度分解光電子分光実験3)を行い、従来の実験手法では観測が困難であった5f電子のバンド構造とフェルミ面を直接的に得ることに成功した。また、これらの実験結果は、5f電子が結晶中を動き回る遍歴電子として仮定した相対論的バンド理論4)によって非常に良く説明することができた。ウラン化合物のバンド構造とフェルミ面が直接的に観測され、それらが理論的に良く説明されたのは、今回が世界で初めてである。 　本成果は、米国物理学会の学術誌"Physical Review B"の3月17日の電子版に掲載された。また、近日刊行の印刷版（第73巻第12号）にも掲載される予定である。 　・放射光角度分解光電子分光によるウラン化合物の電子状態の直接観測　東京大学、京都産業大学、大阪大学との共同研究 　・補足説明 　・用語説明

以　上

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