2015 Fiscal Year Annual Research Report
３ｄ遷移金属化合物のスピン・電荷励起と非弾性X線散乱の理論
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26287079
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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, 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, その他部局等, 研究員 (60466414)
兼下 英司 仙台高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60548212)
筒井 健二 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, その他部局等, 研究員 (80291011)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 共鳴非弾性Ｘ線散乱 / 強相関電子系 / 3d遷移金属化合物 / 計算物理学的手法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非弾性Ｘ線散乱は一般には電荷励起を探る手段だが、中間状態でスピン・軌道相互作用が働くＬ吸収端共鳴非弾性Ｘ線散乱 (RIXS) ではスピン励起も観測される。そのため、3d 遷移金属化合物のスピンダイナミクスの研究に L 吸収端 RIXS が活用されている。H27 年度は、H26年度に引き続き、銅酸化物高温超伝導体の L 吸収端 RIXS で見られる電荷励起の解明のため、厳密対角化法を用いて RIXS スペクトルの計算を実行した。特に、中間状態におけるコアホールとキャリアのクーロン相互作用がスペクトルに与える効果、入射Ｘ線のエネルギー変化による共鳴条件の変化が与えるスペクトルへの影響を、電子ドープ系とホールドープ系を対比しながら明らかにした。コアホールによるクーロン相互作用と 3d 電子間のクーロン相互作用の大小によって、スペクトル強度分布が発光的になるか、ラマン的になるかが決定されることを見出した。さらに、銅酸化物高温超伝導体の酸素 K 吸収端 RIXS によって電荷励起がどのように現れるべきか検討を開始した。鉄系超伝導体の反強磁性相の研究では非共鳴非弾性Ｘ線散乱の運動量を調整すると、特定の 3d 軌道の成分が明瞭に観測できることを、平均場近似と乱雑位相近似を用いた計算によって明らかにした。H26 年度に引き続き、FeTe系の電子状態の特徴や FeTe、FeSe 系の電子励起が L吸収端 RIXS によってどのように現れるか検討した。それらの成果は、国内外の会議において招待講演などによって報告した。また、連携研究者との情報交換、議論を様々な機会を捉えて行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に引き続き、最重要課題である銅酸化物高温超伝導体の L 吸収端 RIXS の理論を構築していく中で、新たな発見があり、研究は目的達成に向けて順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、銅酸化物高温超伝導体の L 吸収端RIXS の理論構築を中心課題にして研究を継続する。また、多軌道 3d 遷移金属化合物の L 吸収端 RIXS の研究の大幅なスピードアップも図りたい。実験研究者との情報交換をこれまでどうり密に行っていく。
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| Causes of Carryover |
旅費が想定よりもわずかに安くなったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
成果発表のための旅費の一部として使用する。
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