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遷移金属酸化物の電子状態と異常X線散乱の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 12046214
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

五十嵐 潤一  群馬大学, 工学部, 教授 (20127179)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 学  群馬大学, 工学部, 助教授 (50250816)
Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2001: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2000: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords遷移金属酸化物 / 共鳴X線散乱 / ヤーンテラー歪み / 軌道秩序 / K吸収端
Research Abstract

1.NiOにたいして、tight-binding法を用いた共鳴X線磁気散乱スペクトルの詳しい計算を行い、K-吸収端およびpre-edge領域におけるスペクトルの機構を明らかにした。主ピークについては、双極子遷移により遷移金属の4p状態が同一サイトおよびまわりのサイトの3d状態と相互作用することから生じること、また、pre-edgeピークについては、四重極遷移により軌道モーメントをもつ3d状態から生じることを明らかにした。計算結果は最近の実験結果をよく再現している。
2.YTiO_3に引き続いて、YVO_3にたいして、ab-initioバンド計算を用いて共鳴X線散乱スペクトルの計算を行った。実験ではK-吸収端近傍のエネルギー領域においてV-3d軌道秩序に対応して禁制スポットに散乱強度があらわれ、軌道秩序の反映として解釈されることが多いが、詳しい計算により、この解釈は根拠が無く、このスペクトルは結晶の歪みから生じていることを明らかにした。ヤーンテラー歪みとGdFeO_3型歪みはそれぞれ違う役割を果していることを導き、実験スペクトルとよく一致する結果を得た。Vの4p状態が関与しており、その空間的にひろがった性質のため、周りの酸素の電子状態に敏感であることがその原因である。
3.遷移金属酸化物の場合とは異なる共鳴X線散乱の機構を探る目的で、CeB_6の四重極相(四重極モーメントが秩序化)におけるL_<III>-吸収端近傍のエネルギー領域での共鳴X線散乱スペクトルの解析を詳しく行った。秩序変数に対応する禁制スポットの強度は四重極モーメントの向きに付随する電荷分布の異方性がクーロン相互作用をとおして5d電子に変調を与えることにより生じる、ということを明らかにし、実験結果をよく説明した。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All Other

All Publications (11 results)

  • [Publications] M.Albrecht: "Local-Orbital Based Correlated ab initio Band Structure caculations in Insulating Solids"J. Phys. Soc. Jpn.. 70・4. 1035-1044 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] J.Igarashi: "Mechanism of Resonant X-ray Magnetic Scattering in NiO"Phys. Rev. B. 63. 184430 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] M.Takahashi: "Effect of Crystal Structure to Resonant X-Ray Scattering on YTiO3"Phys. Rev. B. 64. 075110 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Okabe: "Mode-Coupling Approaches to the Critical Dynamics of Isotropic Antiferromagnets"J. Phys. Soc. Jpn.. 70・8. 2454-2461 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Nagao: "Resonant X-Ray Scattering from the Quadrupolar Ordering Phase of CeB_6"J. Phys. Soc. Jpn.. 70・10. 2892-2895 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Nagao: "Rainan Scattering in the Quadrupolar Ordering Phase of CeB_6"J. Phys. Soc. Jpn.. 71・2. 618-624 (2002)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] M.Takahashi: "Pre-K-Edge Structure on Anomalous X-Ray Scattering in LaMnO_3"J.Phys.Soc.Jpn.. 69・6. 1219-1225 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] J.Igarashi: "Resonant X-Ray Magnetic Scattering from CoO"J.Phys.Soc.Jpn. 69・12. 4087-4094 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] M.Takahashi: "Pre-K-Edge Structure of Resonant X-Ray Scattering in LaMnO_3"J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom. (印刷中). (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] M.Albrecht.J.Igarashi: "Local-Oribital Based Correlated ab initio Band Structure Calculations in Insulating Solids"J.Phys.Soc.Jpn.. 70・4(印刷中). (2001)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] J.Igarashi: "Mechanism of Resonant X-Ray Magnetic Scattering in NiO"Phys.Rev.B. (印刷中). (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-04-01   Modified: 2018-03-28  

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