2017 Fiscal Year Annual Research Report
Theory of Spin and Charge Dynamics and Inelastic X-Ray Scattering in 3d Transition-Metal Compounds
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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, 計算科学研究機構, 研究員 (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(定常) (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。H29年度は、強相関効果によって超伝導が基底状態となったとき、スピン・電荷励起とL吸収端RIXSへの超伝導ギャップの現れ方の特徴の解明を目指し、一次元拡張ハバード模型におけるスピン・電荷励起スペクトル、L吸収端RIXSスペクトルを厳密対角化法で計算した。電荷密度波状態と超伝導状態での比較を行い、超伝導状態に特徴的な振る舞いがRIXSスペクトルに現れることを見出した。この成果は日本物理学会で2回発表し、論文を執筆中である。また、SPring-8の実験と協力しながら、La系と多層型Bi系銅酸化物高温超伝導体の酸素K吸収端RIXSの比較や、銅L吸収端の電荷励起の特徴の比較をd-p模型やt-t'-J模型の理論結果を基礎に議論した。成果の一部は、日本物理学会で報告するとともに現在論文を執筆中である。さらに、4本足梯子二次元t-t'-J模型の動的スピン・電荷構造因子を「京」コンピュータを用いて計算し、銅酸化物高温超伝導体に対する非弾性中性子散乱実験やRIXS実験との比較を行った。日本物理学会で発表するとともに、現在論文を投稿中である。また、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、関連する励起ダイナミクスに関する研究の行い、様々な機会で成果を報告した。さらに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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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Observation of momentum-dependent charge excitations in hole-doped cuprates using resonant inelastic x-ray scattering at the oxygen K edge2017
Author(s)
K. Ishii, T. Tohyama, S. Asano, K. Sato, M. Fujita, S. Wakimoto, K. Tustsui, S. Sota, J. Miyawaki, H. Niwa, Y. Harada, J. Pelliciari, Y. Huang, T. Schmitt, Y. Yamamoto, and J. Mizuki
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 96
Pages: 115148 (1-8)
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Possible Tomonaga-Luttinger spin liquid state in the spin-1/2 inequilateral diamond-chain compound K3Cu3AlO2(SO4)42017
Author(s)
M. Fujihala, H. Koorikawa, S. Mitsuda, K. Morita, T. Tohyama, K. Tomiyasu, A. Koda, H. Okabe, S. Itoh, T. Yokoo, S. Ibuka, M. Tadokoro, M. Itoh, H. Sagayama, R. Kumai, and Y. Murakami
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 7
Pages: 16785 (1-6)
DOI
Peer Reviewed
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