光電子分光とは？
波長の短い光、あるいは紫外線やX線を固体に当てると、固体中の電子が光のエネルギーを受け取って固体の外に飛び出す「外部光電効果」という現象がおきます。
実は固体の性質、例えば「電気を流すか流さないか」「どんな色をしているか」というのは固体中の電子の振る舞いで大部分が決まってきますので、固体中の電子の動きを知ることは大変重要になってきます。
光電子分光は、外部光電効果で外に飛び出してきた電子の運動エネルギーと数を計測して固体(実は気体も可能ですが)の電子状態を調べる実験手法なのです。
詳しく、あるいはもっとやさしく説明したページが(まだ建設中のページも多いですが)「光電子分光のやさしい解説」ですので、もっと知りたいかたはそちらも参照してください。
関山研における光電子分光の特徴
光電子分光は日本各地だけでなく世界中で行われていますが、関山研で行う光電子分光の特徴としては・主に強相関電子系と呼ばれる遷移金属酸化物や希土類化合物の(表面ではなく)固体内部の電子状態を調べるべく通常よりも高いエネルギー(短い波長)あるいは極端に低いエネルギーの光を用いた光電子分光を行う
・その為にSPring-8をはじめとする世界のシンクロトロン放射光施設に行って実験を行う
・単に試料を測定するだけでなく、新たな光電子分光の実験手法を開発し、世界最先端の実験を行う
ということがあります。元々光電子分光は固体表面の電子状態に敏感な実験ですので固体表面の研究にもよく用いられます。
関山研究室ではこの10年で、高エネルギー軟X線によるバルク敏感高分解能光電子分光の実現、バルク敏感軟X線光電子分光の実現といった、それまではまわりから実現性が危ぶまれていた手法を開発して、光電子分光に新潮流をもたらしました。
現在より高いエネルギー光である硬X線による高分解能光電子分光も盛んになっていますが、上記の研究成果はこのような流れの元になったとも言えます。
もちろん今でも世界最先端の光電子分光を行い、日々成果を出しております。
