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軟X線ラマン散乱による強相関電子系物質のMott転移近傍における電子相関の研究

研究課題

研究課題/領域番号 13740191
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関東京理科大学

研究代表者

樋口 透  東京理科大学, 理学部・応用物理学科, 助手 (80328559)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード軟X線ラマン散乱 / 強相関電子系物質 / 電子相関 / 電子状態 / ハバードバンド / バルク / d-d遷移 / 電荷移動型遷移 / Mott転移
研究概要

ドープしたMott絶縁体La_<1-x>Sr_xTiO_3の金属-絶縁体転移を生じる。x=0ではMott絶縁体、x>0.05では金属である。ドープ量を変えたことによる転移は、輸送特性の報告から、電子相関の寄与によるものと考えられていたが、その証拠は得られていなかった。本年度の研究では、軟X発光スペクトルに観測されるd-d遷移による軟X線ラマン散乱を解析することにより、転移前後の電子相関と結晶場分裂の大きさを実験的に見積もることに成功した。電子相関は、t_<2g>励起により生じたd-d遷移の軟X線ラマン散乱構造のラマンシフトにより見積もられる。結晶場分裂は、e_g励起により生じたd-d遷移の軟X線ラマン散乱構造のラマンシフトにより見積もられる。電子相関の値は4.0eVであり、転移前後での変化は見られなかった。また、電子相関の大きさは、光電子分光と逆光電子分光から、見積もられる上下ハバードのエネルギー差と一致していることが確かめられた。結晶場分裂の大きさは、X線吸収スペクトルの結果と一致し、転移前後で変化が見られた。その他、軟X線発光スペクトルに観測されるDrude-peakは、Mott絶縁体において消滅していることから、準粒子バンドからハバードバンドへのSpectral-weight-transferを示唆する結果を得ている。これらの結果は、DMFT(dynamical-mean-field-theory)によって計算された事実を裏付けている。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] T.Higuchi, S.Yamaguchi, K.Kobayashi T.Takeuchi, S.Shin, T.Tsukamoto: "Electronic structure in the bulk state of protonic conductor CaZrO_3 by resonant soft-X-ray emission spectroscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. L938-L940 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Higuchi, S.Nozawa, T.Tsukamoto, R.Eguchi, H.Ishii, Y.Tezuka, S.Yamaguchi, K.Kanai, S.Shin: "Unoccupied electronic structure in the surface state of lightly-doped SrTiO_3 by resonant-inverse photoemission spectroscopy"Phys.Rev.B. 66. 151302-1-151302-4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Higuchi, T.Tsukamoto, S.Yamaguchi Y.Tezuka, S.Shin: "Electronic structure of 4d transition metal compound ZrF_4 by resonant-photoemission spectroscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. 2090-2093 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Higuchi, T.Tsukamoto, S.Yamaguchi, Y.Tezuka, S.Shin: "Ti-O hybridization effect of lightly La-doped SrTiO_3 by resonant-photoemission spectroscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. 5674-5675 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Higuchi, T.Tsukamoto, S.Yamaguchi, N.Sata, K.Hiramoto, M.Ishigame, S.Shin: "Protonic Conduction in the Single Crystal of Sc-doped SrZrO_3"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. 6440-6442 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Higuchi, T.Takeuchi, T.Tsukamoto, Y.Harada, Y.Taguchi, Y.Tokura, S.Shin: "Electron correlation energy of La_xSr_<1-x>TiO_3 by high-resolution soft-X-ray emission spectroscopy"Nucl.Instrum.Methods B. 199. 386-390 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Higuchi, T.Tsukamoto, S.Yamaguchi, Y.Ishiwata, N.Sata, M.Ishigame, S.Shin: "Direct evidence of p-type SrTiO_3 by high-resolution X-ray absorption spectroscopy"Physical Review B. 65. 033201-1-4 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T. Higuchi, M. Tanaka, K. Kudoh, T. Takeuchi, Y. harada, S. Shin, T. Tsukamoto: "Electronic structure of Bi_4Ti_3O_<12> thin film soft-x-ray emission spectroscopy"Japanese Journal of Applied Physics. 40. 5803-5805 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasegawa, T.Higuchi, M.Tanaka, T.Tsukamoto, S.Shin, H.Takei: "Electronic Structure of Delafossite-Type Metallic Oxide PdCoO_2"Metarials Transactions. 42. 961-964 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Higuchi, T.Tsukamoto, S.Yamaguchi, Y.Tezuka, S.Shin: "Ti-O Hybridization Effect of Nd-doped SrTiO_3 by Resonant-Photoemission Spectroscopy"Japanese Journal of Applied Physics. 40. L201-202 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T. Higuchi, T. Tsukamoto, N. Sato, K. hiramoto, M. Ishigame, S. Shin: "Protonic Conduction in the Single Crystals of SrZr_<0.95>M_<0.05>O_3(M=Y, Sc, Yb, Er)"Japanese Journal of Applied Physics. 40. 4162-4163 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tanaka, T.Higuchi, K.Kudoh, T.Tsukamoto: "Growth of Bi_4Ti_3O_<12> Thin Film by Two-Dimensional RF Magnetron Sputtering with TiO_2 and Bi_2O_3 Targets"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 3/15掲載 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2020-05-15  

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