ウラン化合物の電子状態を直接観察 2007/12/25(火) 09:02:42

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ウラン化合物の電子状態を直接観察
【その他】発信：2007/12/25(火) 09:02:42

　　日本原子力研究開発機構（原子力機構）、東京大学、京都産業大学、大阪大学の研究グループは、大型放射光施設『ＳＰｒｉｎｇ－８』を利用し、ウラン化合物の電子状態を直接観察するとともに、その理論的な解釈に世界で初めて成功した。

　ウラン化合物は超伝導や複雑な磁性などの物性を示すだけに、性質の起源である電子状態の統一的理解は大きな課題となっていた。

　　ウラン化合物の物理的性質を理解するためには、性質を特徴づける電子”５ｆ電子”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）を持っているかが鍵となるという。同グループは、ウラン化合物（ウラン鉄ガリウム５：ＵＦｅＧａ５）に放射光による角度分解光電子分光実験を行い、５ｆ電子のバンド構造およびフェルミ面を直接的に得ることができた。しかもこの結果は、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によって非常によく説明できることを明らかにした。

　　今後、長年謎とされているウラン化合物お超伝導機構の解明し拍車がかかるものと期待される。

　※相対論的バンド理論＝結晶中の電子のエネルギーと運動量の関係を計算する理論。ウランの５ｆ電子は光速に近くなる場合もあるため、現実に近い電子状態を計算するには、相対論的効果を取り入れることが重要となる。

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