多元化合物の高エネルギー励起スペクトルの理論的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15540344
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 岡田 耕三 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (70194355)
• Keywords: X線吸収スペクトル / X線発光スペクトル / 強相関電子系 / 軌道縮退 / Hund結合

Research Abstract

Y_<2-X>Ca_<2+x>Cu_5O_<10>,Sr_2CuO_3の酸素1s共鳴発光スペクトル(RXES),酸素1s吸収スペクトル(XAS)の理論解析を行い,電荷移動励起,dd励起,Zhang-Rice一重項励起について調べた。特に,Zhang-Rice一重項バンドを1次元ハバード模型へマッピングし角度分解光電子スペクトル・逆光電子スペクトルの計算を行うことにより,XAS,RXESの形状を準粒子バンド描像に基づいて行うことができることを示した。
La_<0.5>Sr_<0.5>MnO_3の酸素1s XASの理論解析をクラスター模型を用いて行い,スペクトルのX線入射角度依存性とMn3dスピン・軌道秩序との関係を議論した。酸素上の正孔分布と隣接Mn間のスピン磁気秩序状態との相関が顕著であることが分かり,このことが酸素1s XASのX線入射角度依存性として観測されていることを明らかにした。
Y_2BaNiO_5の酸素1s XASの計算を行い,軌道縮退および原子内交換相互作用(Hund結合)の役割を明らかにした。Ni-O間の軌道混成が非常に強いにもかかわらず,原子内交換相互作用のために反強磁性秩序化傾向および正孔の局在化傾向が極めて強くなっており,そのことが酸素1s XAS形状に現れ得る事を示した。また,酸素1s XESでは隣接Ni間スピン交換に伴う非弾性散乱ピークが観測され得ることを予言した。

Research Products

• [Publications] K.Okada: "Localized nature of valence-hole states in Ca_<2+x>Y_<2-x>Cu_5O_<10> shown by O 1s XAS"Physica Scripta. (in press).
• [Publications] K.Okada: "Theory of core-level resonant x-ray emission spectroscopy in cuprates"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 136. 173-177 (2004)