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2000 Fiscal Year Annual Research Report

遷移金属酸化物の物質設計の理論

Research Project

Project/Area Number 09440129
Research InstitutionTOHOKU UNIVERSITY

Principal Investigator

前川 禎通  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60005973)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小椎八重 航  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20273253)
石原 純夫  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30292262)
遠山 貴巳  東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (70237056)
高橋 三郎  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60171485)
小山 富男  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30153696)
Keywords遷移金属酸化物 / 銅酸化物絶縁体 / 高温超伝導 / 共鳴非弾性X線散乱 / ハバードバンド / 数値的厳密対角化法
Research Abstract

本研究では共鳴非弾性X線散乱スペクトルの計算を,内殻ホールの軌道を含めたハバード模型に対する数値的厳密対角化法を用いた.a)一次元系:一次元絶縁体Sr_2CuO_3に対する共鳴非弾性X線散乱スペクトルを理論的に明らかにし,実験と比較検討を行った.b)二次元系:二次元反強磁性絶縁体Sr_2CuO_2Cl_2に対する角度分解光電子により,反強磁性体に導入されたホールのスペクトル関数の測定が行われており,交換相互作用程度のバンド幅を持つスペクトルが観測されている.このいわゆるZhang-Rice singletバンドの分散及びスペクトル強度が,t-J模型に次近接格子間の飛び移りを含めたt-t'-t"-J模型によって再現されることが数値計算によって示されている.しかしながら,上部ハバードバンドについては実験的にはあまり明らかになっていない.そこで本研究では3d電子系における長距離の飛び移りの効果が上部ハバードバンドを通してどのように共鳴非弾性X線散乱に現れるかを調べ,実験との比較を行った.
以上の研究により,一次元及び二次元銅酸化物絶縁体のエネルギー・ギャップの特徴が初めて明らかになった.高温超伝導は銅酸化物絶縁体に少量のキャリアをドープすることにより出現する.そのため,モット・ギャップの理解が不可欠である.本研究は,高温超伝導機構解明のための基礎を確立したものである.

  • Research Products

    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] M.Z.Hasana: "Electronic Structure of Mott Insulators Studied by Inelastic X-ray Scattering"Science. 288. 1811-1814 (2000)

  • [Publications] Y.Mizuno: "Nonlinear Optical Response and Spin-Charge Separation in One-Dimensional Mott Insulators"Phys.Rev.B. 62. R4769-R4772 (2000)

  • [Publications] S.Ishihara: "Theory of Orbital Ordering, Fluctuation and Resonant X-ray Scattering in Manganites"Phys.Rev.B. 62・14. R9252-R9255 (2000)

  • [Publications] S.Ishihara: "Orbital Ordering and Resonant X-Ray Scattering in Layered Manganites"Phys.Rev.B. 62・9. 5690-2695 (2000)

  • [Publications] W.Koshibae: "Thermopower in Cobalt Oxides"Phys.Rev.B. 62・10. 6869-6872 (2000)

  • [Publications] G.Khaliullin: "Orbital Liquid in Three-Dimensional Mott Insulator : LaTiO_3"Phys.Rev.Lett.. 85・18. 3950-3953 (2000)

URL: 

Published: 2002-04-03   Modified: 2016-04-21  

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