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内殻励起状態の第一原理計算法の開発とX線分光スペクトルへの適用

Research Project

Project/Area Number 18036001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

五十嵐 潤一  茨城大学, 理学部, 教授 (20127179)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 学  群馬大学, 工学部, 助教授 (50250816)
Project Period (FY) 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords第一原理計算 / 内殻励起スペクトル / 多重散乱 / 三体相関 / 共鳴非弾性X線散乱 / 電荷励起 / La_2CuO_4 / NiO
Research Abstract

内殻励起スペクトルの第一原理計算の確立をめざして、内殻正孔ポテンシャルの遮蔽効果を研究し、以下の成果を得た。
1.La_2CuO_4のCu K吸収端近傍における共鳴非弾性X線散乱(RIXS)は、中間状態に存在する正孔ポテンシャルを遮蔽するためCu 3d電子の電荷励起が形成されるところから生じる。Tight-binding模型を用いて内殻正孔ポテンシャルによる多重散乱を取り入れた計算を行い、RIXSの機構を解明した。遮蔽効果を取り入れた第一原理計算を行うための第一歩と位置づけられる。
2.NiOのNi K吸収端におけるRIXSスペクトルをTight-binding模型を用いてハートレーフォック近似及び乱雑位相近似(RPA)を用いた計算を行い、そのスペクトルの全容を解明した。実験との定量的一致をみるためにはRPA効果を取り入れることが必要であることも明らかになった。この研究成果も、第一原理計算の有力な方法であるLDA+U法やGWA法を用いた計算への第一歩と考えられる。
3.La_2CuO_4のCu K吸収端RIXスペクトルの低エネルギー損失領域に、2マグノン励起から来ると思われるピークが観測されている。これは、内殻正孔ポテンシャルによるスピン交換相互作用の変調と見るとことができる。このスペクトルを記述する定式化を提案し、ハイゼンベルグ模型にたいする1/S展開(Sはスピンの大きさ)を適用して具体的にスペクトルを求め、光学領域のラマン散乱スペクトルとの違いを明確にし、その機構を解明した。

Report

(1 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2006 Other

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Resonant X-Ray Scattering on the M-Edge Spectra from Triple-k Structure Phase in U_<0.75>Np_<0.25>O_2 and UO_22006

    • Author(s)
      T.Nagao
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. Suppl.75

      Pages: 247-249

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Electric Quadrupole Contribution to Resonant X-Ray Scattering : Application to Multipole Ordering Phase in Ce_<1-X>La_xB_62006

    • Author(s)
      T.Nagao
    • Journal Title

      Physical Review B 74・10

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Theory of Resonant Inelastic X-Ray Scattering at the K Edge in La_2CuO_4 : Multiple Scattering Effects2006

    • Author(s)
      J.Igarashi
    • Journal Title

      Physical Review B 74・24

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 遷移金属化合物におけるK吸収端共鳴X線散乱の機構-軌道秩序との関係-2006

    • Author(s)
      五十嵐潤一
    • Journal Title

      日本物理学会誌 61・5

      Pages: 351-356

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Analysis of Resonant X-Ray Scattering at the K Edge in NiO

    • Author(s)
      M.Takahashi
    • Journal Title

      Physical Review B (掲載予定)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Two-magnon Excitations in Resonant Inelastic X-Ray Scattering from Quantum Antiferromagnets

    • Author(s)
      T.Nagao
    • Journal Title

      Physical Review B (掲載予定)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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