2016 Fiscal Year Research-status Report
スピン軌道結合が強い系の素励起と共鳴X線散乱の理論
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15K05157
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
長尾 辰哉 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (00237497)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 共鳴非弾性X線散乱 / スピン軌道相互作用 / 磁気励起 / イリジウム酸化物 / 銅酸化物 / 遍歴電子描像 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
主として共鳴X線散乱の理論研究において、メイン(3dまたは5d遷移金属酸化物)と補助の計画のうち、前者が着実に進展しており、後者は発動する必要がなかったため、当該年度の実績を前者に沿って記述する。
スピン・軌道相互作用が強いことの帰結として、通常の長距離秩序を伴わない磁気相(スピン流体)の実現が期待された典型物質(Na2IrO3)に対し、共鳴非弾性X線散乱の実験結果を理論解析した。遍歴電子描像に立脚した理論であるため、磁気励起、軌道励起、連続領域の励起が統一的に記述され、実験結果とも合う成果が得られた。さらに、実験や他の理論では認識されていない、磁気分散の余分な分裂まで予言することができた。
磁気分散の余分な分裂は、この物質における例外的な現象ではなく、スピン・軌道相互作用とフント結合の交互作用による普遍性のある現象であるというのが当該研究を通じた主張であるが、今回の対象とは別の典型物質において、余分な分裂が観測されたという実験結果が2月の欧州放射光共同利用施設(ESRF)のワークショップにおいて発表され、これを予言する形となった当該理論の成果も併せて紹介された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
5d(イリジウム)系に関する研究は世界的にも注目されており、本研究でも注目度の高い物質群を研究対象に選び、解析を進め、遍歴電子描像の多面にわたる有効性を示すことに成功してきた。それらの成果の一部は国内、国外の学会等の口頭発表で対外的に発信してきた。ほぼ順調なペースと言える。遅れの部分は、論文にまとめるに当たり、欧州のあるグループに、当該研究の成果の一部が論文発表としては先を越された形になったため、論文の構成を変更する必要に迫られ、付随して投稿準備に遅れが生じていることによる。幸い、先行国外グループの結果を明白に上回る結論を得ており、先を越されたことにより研究成果が二番煎じになることが避けられたため、純粋に論文発表の遅れだけで現在遅れを取り戻すことに鋭意努力中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
スピン・軌道相互作用の強い系における共鳴非弾性X線散乱に対し、遍歴電子描像に立脚した理論の有用性を示すため、これまでは結果を見通しやすい比較的単純な物質系での展開を行っていた。計画の最終年度を迎えるに当たり、少々複雑な物質系に拡張、適用することを予定している。対象となる物質はもう決まっており、そのための準備も開始している。興味をもたれるのは強い軌道相互作用の影響が、結晶歪み、クーロン相互作用など、他の電子相関の原因と競合する際の物理現象の解明であり、これまでの当該研究の成果から、そのような複雑な系の解析結果にも十分な信頼性が担保され、一刻も早い現象の解明が待たれているためである。
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