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多重項動的平均場を考慮したX線分光理論解析枠組の新規構築と強相関電子系への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J11952
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性I(理論)
研究機関大阪府立大学

研究代表者

播木 敦  大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード強相関電子系 / 光電子分光 / 動的平均場理論 / 遷移金属化合物 / 光物性 / 物性理論
研究実績の概要

本研究は,3d遷移金属化合物などの強相関電子系に対する内殻X線分光実験で近年観測されているスペクトル微細構造の定量解析から,微視的電子状態に関する新規知見を獲得しうる理論解析枠組の構築を目標としている.この枠組みは現実的な結晶構造のもとで動的平均場(DMF)を考慮するもので,従来のスペクトル解析に用いられてきたクラスタ模型などの不純物模型では考慮できなかった,物性に直結する多電子状態を有効的に取り込んだ解析ができることが大きな特徴である.今年度は(1)新規枠組を用いて,応用よりの物質の内殻X線光電子分光(XPS)の解析を進めつつ,(2)共鳴X線発光分光(RXES)など種々の分光過程で観測されている微細構造解析に枠組を適用した.
(1)巨大磁気抵抗や多彩なスピン・軌道・電荷秩序を示すことで知られるLa1-xSrxMnO3(LSMO)のMn 2p XPSでは,キャリアドーピングや温度変化に敏感な主ピーク微細構造が観測されている.DMFを考慮した枠組でこの主ピーク構造を解析し,LSMOが示す軌道・スピン秩序との関係を微視的立場から初めて明らかにした.この成果は,Mn 2p XPS が長距離秩序のパターンやMn間のスピン・軌道の相関を調べる有効な手段となることを示す意義があるものと考える.また,前年度に引き続きスピンクロスオーバー現象で知られるLaCoO3のCo 2p XPSの解析を進め,終状態における非局所電荷移動遮蔽がCo間のスピン状態に強く依存することを見出し,Co 2p XPS がスピン状態を調べる有効な手法になることを提案した.
(2)LSMOや3d遷移金属酸化物の典型物質である NiOやCoOに対する高分解能RXES(L端)実験スペクトルを新規枠組で定量的に再現し,RXES過程においても従来の一不純物模型では考慮できない 3d バンドの効果が本質的に重要であることを示した.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Theory of Spin-State Selective Nonlocal Screening in Co 2p X-ray Photoemission Spectrum of LaCoO32015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI, Akihiro YAMANAKA, and Takayuki UOZUMI
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 7 ページ: 073706-073706

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.073706

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-Pressure Synthesis, Crystal Structure, and Unusual Valence State of Novel Perovskite Oxide CaCu3Rh4O122014

    • 著者名/発表者名
      Ikuya Yamada, Mikiko Ochi, Masaichiro Mizumaki, Atsushi Hariki, Takayuki Uozumi, Ryoji Takahashi, and Tetsuo Irifune
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 53 号: 14 ページ: 7088-7091

    • DOI

      10.1021/ic501341x

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Core-Level Photoemission Study for 3d Systems with a Dynamical Mean-Field Approach under Realistic Crystal Structures2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Hariki and Takayuki Uozumi
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc

      巻: 3

    • DOI

      10.7566/jpscp.3.017002

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Theory of core-level X-ray photoemission spectroscopy for transition metal compounds considering dynamical mean field2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI and Takayuki UOZUMI
    • 学会等名
      International Conference on Electron Structure and Spectroscopy 2015
    • 発表場所
      ニューヨーク,USA,Stony Brook大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 内殻X線分光を用いたLa1-xSrxMnO3 のスピン・軌道・電荷秩序状態の理論研究2015

    • 著者名/発表者名
      播木敦,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学,大阪府吹田市
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Co 2p 内殻 X 線光電子分光の非局所構造に注目した Co 化合物のスピン状態の理論研究2015

    • 著者名/発表者名
      播木敦,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学,大阪府吹田市
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dynamical mean-filed approach to core-level X-ray photoemission spectroscopy for transition metal compounds2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI and Takayuki UOZUMI
    • 学会等名
      Ψk Conference 2015
    • 発表場所
      サンセバスチャン,スペイン,Kursaal Congress Centre
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical Study for the Well Screened State in Core-level X-ray Photoemission Spectroscopy for Transition Metal Compounds2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI and Takayuki UOZUMI
    • 学会等名
      International workshop on strongly correlations and angle-resolved photoemission spectroscopy
    • 発表場所
      パリ,フランス
    • 年月日
      2015-07-05 – 2015-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical Study for the Well Screened State in Core-level X-ray Photoemission Spectroscopy for Transition Metal Compounds2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI and Takayuki UOZUMI
    • 学会等名
      Strongly correlations and angle-resolved photoemission spectroscopy 2015 (CORPES15)
    • 発表場所
      パリ,フランス,Couvent des Cordeliers
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動的平均場を考慮した3d遷移金属化合物の内殻光電子分光解析における3dバンド効果の系統性2015

    • 著者名/発表者名
      播木敦,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学,東京都
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X 線光電子分光によるLaCu3Cr4O12 における温度誘起サイト間電荷移動の直接観測2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤高志,播木敦,魚住孝幸,張守宝,島川祐一
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学,東京都
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ペロブスカイト化合物の内殻光電子分光における軌道選択的な非局所遮蔽機構2015

    • 著者名/発表者名
      山中彬弘,播木敦,井辺洋平,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学,東京都
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Yb1-xZrxB12 の硬X 線光電子分光2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤仁,R. Awabaikeli,長崎俊樹,伊賀文俊,石井克弥,和田徹,林健人,三村功次郎,安斎太陽,市木勝也,播木敦,上田茂 典,島田賢也,近藤晃弘,金道浩一,高畠敏郎,生天目博文,谷口雅樹
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学,東京都
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Core-level photoemission study for 3d systems by means of dynamical mean-field approach2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI and Takayuki UOZUMI
    • 学会等名
      Autumn School on Correlated Electrons: DMFT at 25: Infinite Dimensions
    • 発表場所
      ユーリッヒ,ドイツ
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 格子歪みを考慮したペロブスカイト化合物のX 線分光解析2014

    • 著者名/発表者名
      山中彬弘,播木敦,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学,愛知県
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 動的平均場を考慮した3d 遷移金属酸化物X 線分光の理論2014

    • 著者名/発表者名
      魚住孝幸,播木敦
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学,愛知県
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 硬X 線光電子分光でみたA サイト規則化ペロブスカイト酸化物CaCu3B4O12(B=Ti-Co)の電子状態2014

    • 著者名/発表者名
      水牧仁一朗,播木敦,魚住孝幸,齊藤高志,島川祐一
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学,愛知県
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Core-level photoemission study for 3d systems by means of dynamical mean-field approach2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI and Takayuki UOZUMI
    • 学会等名
      School on UV and X-ray Spectroscopes of Correlated Electron Systems (SUCCESS14)
    • 発表場所
      レ・ズッシュ,フランス
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Core-level X-ray photoemission study for 3d-systems by means of dynamical mean-field framework2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI and Takayuki UOZUMI
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES14)
    • 発表場所
      グルノーブル,フランス
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] New theoretical framework for core-level spectroscopy based on dynamical mean-field theory and its application to 3d systems2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI and Takayuki UOZUMI
    • 学会等名
      The New Generation in Strongly Correlated Electron Systems 2014 (NGSCES14)
    • 発表場所
      ニース,フランス
    • 年月日
      2014-06-16 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical Study on Electronic Structure of La2−xSrxCuO4 and Nd2−xCexCuO4 by Means of Cu 2p Core-Level Photoemission Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi HARIKI and Takayuki UOZUMI
    • 学会等名
      4th International Conference on Superconductivity and magnetism (ICSM2014)
    • 発表場所
      アンタルヤ,トルコ
    • 年月日
      2014-04-27 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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