2014 Fiscal Year Annual Research Report
強相関電子系酸化物での酸素介在磁性電子のＸ線共鳴磁気散乱研究
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24360007
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐々木 聡 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (10162364)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥部 真樹 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教 (10397060)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | Ｘ線共鳴磁気散乱 / Ｘ線ミラー / 放物面多層膜ミラー / 移相子 / 円偏光Ｘ線 / ４軸回折計 / 不対電子密度 / 放射光Ｘ線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射光Ｘ線用放物面多層膜ミラーを導入し、高エネ研 Photon Factory のビームラインBL-6Cに設置した４軸回折計を用いて、Ｘ線共鳴磁気散乱強度を測定した。その結果、Fe K 吸収端において、共鳴磁気散乱因子のエネルギー依存を求めることができた。
Fe3O4はスピネル構造をとる混合原子価化合物であり、Feイオンが入る4配位Aと6配位Bサイトをもつ。そのイオン分配は、逆スピネル型[Fe3+]A [Fe2+]B [Fe3+]B O4であり、AサイトのFe3+とBサイトのFe3+が超交換相互作用で反平行に配置すると考えられている。Fe K前吸収端のピークは3d磁性電子の非占有軌道が関係する電子遷移に由来し，結晶場の対称性や原子価状態に敏感である。本研究では、希土類磁石による磁場中（磁場：0.18 T）に直径0.13 mm のFe3O4球状単結晶をセットし、左右円偏光での強度差に由来する共鳴磁気散乱の非対称度を解析し，共鳴磁気散乱因子f"mを求めた。そのf"mは、軌道のスピン分極に対応しており、up-spinで４配位サイトに対応するeとt2軌道分布と、またdown-spinでは６配位サイトのt2gとeg軌道分布とする電子遷移と関係づけられた。この結果はLSDA計算ともよく一致している。更に、その電子遷移に対応するＸ線で、左右円偏光の回折強度の差を係数としたフーリエ合成を行い、磁性電子に関係する電子密度分布を解析した。
このように、円偏光放射光Ｘ線を用いて、Fe K およびMn K 吸収端での特定の電子遷移に合わせた実験ができることを確認し、結晶構造解析用の３次元データを得た。左右円偏光間での共鳴磁気散乱強度の非対称度の観測から、マグネタイトやBaフェライト中のFe原子の磁性電子の磁気モーメントの分布を求めるとともに、磁性電子密度解析を行った。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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