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放射光共鳴・非共鳴非弾性散乱による異常金属の電荷ダイナミックスの研究

Research Project

Project/Area Number 19014021
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

水木 純一郎  Japan Atomic Energy Agency, 量子ビーム応用研究部門, 副部門長 (90354977)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石井 賢司  日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (40343933)
福田 竜生  日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (80354984)
遠藤 康夫  日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 客員研究員 (00013483)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywords強相関電子系 / 酸化物超伝導体 / X線非弾性散乱 / ペロブスカイト酸化物 / 鉄系超伝導体 / 格子振動 / 電荷ストライプ / 放射光X線 / 巨大磁気抵抗効果
Research Abstract

異常金属物質の代表である遷移金属酸化物は、高温超伝導や超巨大磁気抵抗効果、多重強秩序性など多彩な物性、機能を示し、これらの物性発現機構を解明し制御することを目的として、共鳴非弾性X線散乱(RIXS)による電子励起状態の観測、また最近発見された鉄系超伝導体を対象とした非共鳴非弾性散乱による格子振動の観測によって超伝導発現に重要な電子相関に関する詳細な情報を解析した。この結果、(LaSr)xNiO4,(LaBa)xCuO4で観測されている静的電荷の縞状構造(charge stripe state)からの電荷揺らぎと考えられる電荷励起状態の観測に初めて成功した。Charge stripe構造の周期に対応する運動量のところから発達する電荷励起を観測したもので、今後理論計算との比較により電子相関に関する定量的な議論や超伝導特性との関係が議論できるものと期待される。また、鉄系超伝導体:LaFeAO_<1-y>F_y,PrFeAsO_<1-y>を対象とした多結晶X線非弾性散乱による格子振動の状態密度観測を行った。第一原理計算との比較により、Fe-As結合が関わる格子振動のみ計算より約30%もバネ定数が小さいことが明らかとなった。この考察において、Fe原子に磁気モーメントの存在を考慮することによって実験との定量的な一致が得られることがわかり、スピン-格子相互作用の重要性が示唆される結果が得られた。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Charge Excitations in the Stripe-Ordered La_<5/3>Sr_<1-3>NiO_4 and La_<2-x>(Ba,Sr)_xCuO_4 Superconducting Compounds2009

    • Author(s)
      S. Wakimoto
    • Journal Title

      Physical Review Letters 102

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Momentum-resolved charge excitations in high-T_c cuprates studied by resonant inelastic X-ray scattering2008

    • Author(s)
      K. Ishii
    • Journal Title

      Journal of Physics nd Chemistry od Soldids 69

      Pages: 3118-3124

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lattice Dynamics of LaFeAsO1-xFx and PrFeAsO1-y via Inelastic X-Ray Scattering and First-Principles Calculation2008

    • Author(s)
      T.Fukuda
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan 77

    • NAID

      130005436178

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Momentum-dependent charge excitations of a two-leg ladder: Resonant inelastic x-ray scattering2007

    • Author(s)
      K. Ishii, K. Tsutsui, T. Tohyama, T. Inami, J. Mizuki, et. al.,
    • Journal Title

      Physical Review B 76

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ストライプ秩序を持つLa_<2-x>Sr_xNiO_4及びLa_<2-x>Ba_xCuO_4の共鳴X線非弾性散乱2009

    • Author(s)
      水木純一郎
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2009-03-27
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 共鳴非弾性X線散乱を用いたSr_<14-x>Ca_xCU_<24>O_<41>(X=0,6)の電荷励起スペクトルの温度変化の観測2009

    • Author(s)
      吉田雅洋
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2009-03-27
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 共鳴非弾性X線散乱実験によるY_<1-x>Ca_xVO_3の電荷励起の観測2009

    • Author(s)
      池内和彦
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2009-03-27
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Charge dynamics in Y_<1-x>Ca_xVO_3 investigated by resonant inelastic x-ray scattering2009

    • Author(s)
      K. Ikeuchi
    • Organizer
      Emergent Phenomena of Correlated Materials
    • Place of Presentation
      沖縄県
    • Year and Date
      2009-03-06
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Temprature dependence of charge excitation spectra in Sr_<14-x>Ca_xCu_<24>O_<41> (x=0,6) by resonant inelastic x-ray scattering2009

    • Author(s)
      M. Yoshida
    • Organizer
      4th JAEA Synchrotron Radiation Research Symposium : X-Ray and High Magnetic Field
    • Place of Presentation
      兵庫県
    • Year and Date
      2009-03-06
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Charge excitations in the orbital ordering YVO_3 investigated by Resonant Inelastic X-ray Scattering2008

    • Author(s)
      Kazuhiko Ikeuchi
    • Organizer
      International Symposium on Anomalous Quantum Materials (ISAQM2008) and the 7th Asia-Pacific Workshop
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2008-11-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Sr_<14>Cu_<24>O_<41>の共鳴非弾性X線散乱:電荷励起スペクトルの温度変化2008

    • Author(s)
      吉田雅洋
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手県盛岡市
    • Year and Date
      2008-09-22
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] La_<1-x>Sr_xMnO_3の共鳴非弾性X線散乱における偏光依存性2008

    • Author(s)
      石井賢司
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手県盛岡市
    • Year and Date
      2008-09-21
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Charge dynamics in YVO_3 investigated by resonant inelastic x-ray scattering2008

    • Author(s)
      K. Ikeuchi
    • Organizer
      25th international conference on Low Temperature Physics (LT25)
    • Place of Presentation
      オランダ
    • Year and Date
      2008-08-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 軌道秩序系バナジウム酸化物の共鳴非弾性X線散乱2008

    • Author(s)
      池内和彦、Ignace Jarrige、佐藤智宏、石井賢司、稲見俊哉、水木純一郎、その他
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪(近畿大)
    • Year and Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Ni置換La2CuO4の共鳴非弾性X線散乱2008

    • Author(s)
      石井賢司、池内和彦、ジャリッジ・イニアス、水木純一郎、その他
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪(近畿大)
    • Year and Date
      2008-03-24
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 共鳴非弾性X線散乱によるCa_<2+x>Y_<2-x>Cu_5O_<10>の電荷励起2008

    • Author(s)
      石井賢司、池内和彦、稲見俊哉、水木純一郎、その他
    • Organizer
      日本放射光学会
    • Place of Presentation
      草津(立命館大)
    • Year and Date
      2008-01-13
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 辺共有一次元銅酸化物Ca_<2+x>Y_<2-x>Cu_5O_<10>の共鳴非弾性X線散乱2007

    • Author(s)
      石井賢司、池内和彦、稲見俊哉、水木純一郎、その他
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] YVO_3の共鳴非弾性X線散乱II2007

    • Author(s)
      池内和彦、佐藤智宏、Ignace Jarrige、石井賢司、稲見俊哉、水木純一郎、その他
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Momentum-resolved charge excitations in high-TC cuprates studied by resonant inelastic x-ray scattering2007

    • Author(s)
      K. Ishii et a1.,
    • Organizer
      Spectroscopic in Novel Superconductors
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-08-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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