2022 Fiscal Year Annual Research Report
Theory of Time-Resolved Inelastic X-Ray Scattering in Correlated Electron Systems
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19H01829
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
遠山 貴巳 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 教授 (70237056)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
曽田 繁利 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 技師 (60466414)
兼下 英司 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (60548212)
筒井 健二 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 上席研究員 (80291011)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 時間分解共鳴非弾性X線散乱 / 相関電子系 / 数値計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
共鳴非弾性Ｘ線散乱(RIXS) は運動量とエネルギーの両方を分解して電荷・スピン・軌道励起の全体像を明らかにすることができる。そのRIXSに時間分解機能を付加しようという実験が、自由電子レーザーの発展と歩調を合わせて世界各地で始まっている。本研究では、今後大きな発展が期待される相関電子系に対する時間分解RIXSに着目し、実験に先立って理論からの提案を行うことを目的としている。最終年度は時間分解RIXSで見る1マグノン磁気励起と関係の深い、時間分解2マグノンラマン散乱の計算を厳密対角化法で実施した。ポンプ光のエネルギーがモットギャップ端にあるエキシトン状態に調整されると、2マグノン励起よりも低エネルギー側に新しい構造が出現することを発見した。これをエキシトンにアシストされた磁気励起と名付けた。最近の実験では、確かにそのエネルギー領域の強度増加していることが報告されている。同様なエキシトンにアシストされた磁気励起が1マグノンの励起スペクトル、すなわち動的スピン構造因子に現れることを見出した。面白いことに、その構造は特定の運動量にのみ現れる。それはエキシトンの状態が異方的なスピン構造を持っていることに起因している。また、梯子型モット絶縁体のポンプ光照射後のスピン構造因子の計算を時間分解動的密度行列繰り込み群法により計算した。ポンプ光がないときの2マグノン励起に対応するようなスピン構造因子の強度の振動構造を見出した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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