FeSは反強磁性で常温で半導体であるが、鉄サイトに規則的に欠陥が入ったFe₇S₈はフェリ磁性を示す金属であり、硫黄をセレンに変えたFe₇Se₈も同様にフェリ磁性を示す金属である。またFe₇Se₈においてFeをCoに変えたCo₇Se₈はパウリ常磁性を示す。FeSは電子相関の強い局在モーメント系として考えられている。一方、金属的な電気伝導性を示すFe₇S₈やFe₇Se₈について、その磁気異方性についてはスピンハミルトニアンによる解析が成功しているが、中性子散乱などでは磁気モーメントが縮んでおり、Fe3d電子の遍歴性が強いことを示している。Fe₇S₈とFe₇Se₈の電子比熱係数をバンド計算と比較すると有効質量が増強されており電子相関の影響を示唆する。特にその度合は硫化物において顕著である。

　Fe₇S₈とFe₇Se₈の内殻スペクトルには明瞭なサテライト構造は見られない。FeS、Fe₇S₈およびFe₇Se₈の価電子帯の共鳴光電子分光においてFeSわよびFe₇S₈のサテライト構造が共鳴増大し、また定始状態スペクトルにおいてフェルミ準位直下の構造とFe3dバンドのピークとで共鳴曲線が異なった。これらの結果は、セレン化物に比べ硫化物におけるFe3d電子の局在性が強いことを示し、電子相関が重要であることを示す。正・逆光電子分光の結果、FeSではフェルミ準位におけるスペクトルの強度は弱く、半導体的な電気伝導性を反映し、Fe₇S₈やFe₇Se₈ではフェルミ準位での状態が大きく金属的な伝導性を反映した。Fe₇S₈、Fe₇Se₈の価電子帯についてスピン分解光電子分光を行ったところフェルミ準位近傍の構造は、負にスピン偏極していた。これはフェルミ準位において少数スピンの寄与が大きいことを示し、Fe3d-t_2g↓バンドがフェルミ準位近傍で大きな強度を持つことを示す。

　FeSとFe₇S₈の違いについては、バンド的な見かたと鉄の欠陥によりホールドーブされたモット絶縁体という見かたの双方から論じた。局所スピン密度近似(LSDA)によるバンド計算ではFeSのバンドギャップは開かず半金属的な電子構造を示す。共鳴光電子分光でサテライトが観測されたことから、電子相関がFeSの狭いバンドギャップを開けるのに重要であると考えられた。電子構造を詳細に検討するためにバンド計算による状態密度と光電子スペクトルとの比較を試みた。Fe₇S₈やFe₇Se₈の光電子スペクトルにおけるFe3dのバンド幅は、理論に比較して約70%程度に狭まっており、高結合エネルギー側では実験スペクトルの強度は理論に比べて強かった。一方、フェルミ準位近傍ではバンド計算の状態密度に比較してFe₇S₈やFe₇Se₈のスペクトル強度は抑えられていた。これは電子相関を考えない場合に電子比熱係数が増強しているということとは矛盾し、電子相関が重要であることを示している。

　Co₇Se₈とFe₇Se₈比較すると、Co₇Se₈の方がunit cellの体積が小さく軌道の重なりが大きくなる。バンド計算と実験スペクトルとを比較すると、Co3dバンドの幅も実験でより狭まっており、電子比熱係数がFe₇Se₈よりもCo₇Se₈において強く増強されていることと一貫していた。

　FeSについて配置間相互作用を考慮したクラスター計算を行った結果、FeSは電荷移動型の絶縁体となった。クラスター計算を行うと、高結合エネルギーに電荷移動サテライトが現われ、一電子的には説明できない実験スペクトルの構造を説明する。しかし全体としてバンド計算の方がスペクトル形状をよく説明し、このことはクラスター計算の方がバンド計算よりも実験スペクトルを説明したNiSとは対照的である。FeSの電子構造を記述する上でバンド描像の方がよい出発点を与えることが示された。

　今回のサンプルの中で最も遍歴性が強いFe₇Se₈についてLSDAによる状態密度に対して自己エネルギー補正を行った。自己エネルギーを導入することにより、多体効果を考慮することができる。本研究では、局所的な自己エネルギーのモデル関数を仮定してスペクトル関数を計算し、実験スペクトルをあわせた。その結果バンド幅が狭まり、高結合エネルギー側にはインコヒーレント部分としてスペクトル強度が移り、実験スペクトルとの一致がかなり改善された。しかしフェルミ準位近傍で実験スペクトル強度が抑えられていることについては、局所的な自己エネルギーでは説明できない。

　遍歴強磁性体MnSbおよびMnAsは、強磁性と結び付いた構造相転移や大きな磁気光学効果を持つことなどで知られてきた。本研究では分子線エビタキシーで作成したMnAs/GaAs(001)、MnAs/GaAs(001)、MnSb/GaAs(001)およびMnSb(0001)/GaAs(111)の薄膜単結晶について、スピン角度分解光電子分光を行った。サンプルの磁化は、超高真空槽中でサンプルの磁気光学Kerr効果(MOKE)を測定し、ヒステリシス曲線を描くことで確認した。

　MnSb(0001)において-A方向の測定を行った結果、点からA点に向かってフェルミ準位近傍の少数スピンバンドの強度が減少した。これはバンド計算との比較から、点においてフェルミ準位の下にあった少数スピンバンドが-A方向においてフェルミ準位を横切って非占有状態に移るためと考えた。バンド計算によると占有状態において多数スピンバンドの本数が少数スピンバンドより多い。実験でも占有状態は正にスピン偏極しており、多数スピンの構造の方が少数スピンの構造に比べてスペクトルの幅が広い。計算によるバンドの結合エネルギーと比較すると観測されたバンドはより深い結合エネルギーのところに位置していた。

　MnAsにおいて、Mn3p→3dの光吸収共鳴の近くでスピン偏極度が増大し、Mn3dの共鳴増大が多数スピンにおいて顕著に起こっていることを示した。これは内殻ホールを埋める価電子帯のMn3dが強くスピン偏極しているためと考えられる。MnAsにおいては、アニールを行った結果LEEDパターンが観察された。-L方向で観測された多数スピンおよび少数スピンのバンド分散と計算されたバンド分散とを比較すると、一致がかなり良い。とくにL点近傍のフェルミ準位直下に少数スピンの顕著なピークが観測されたが、これはバンド計算によるバンド構造と一致した。交換分裂を実験的に見積もり、バンド計算による交換分裂と比較したところ実験値が大きくなった。

　Mn3pの内殻レベルにおいて多数スピンのスペクトルと少数スピンのスペクトルとで交換分裂が見られたが、As3dの内殻レベルにおいては明瞭に見られなかった。

　スピン角度積分で価電子帯の共鳴光電子分光を行うと、サテライト構造はいずれの化合物についても見られなかった。これは、両化合物においてMn3d電子の遍歴性が強いことを示す。MnAsとMnSbとを比較するとMnAsにおけるMn3dの位置はMnSbに比較して深くなった。またMn3p→Mn3dの光吸収共鳴領域においてMnAsとMnSbのふるまいが異なっており、MnAs中の3d電子の遍歴性はMnSbに比べて弱いことを示していると解釈した。