スピン軌道結合が強い系の素励起と共鳴X線散乱の理論

• 研究課題/領域番号: 15K05157
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 長尾 辰哉 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (00237497)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: スピン軌道相互作用 / 共鳴非弾性X線散乱 / イリジウム酸化物 / 銅酸化物 / 磁気励起分散 / エキシトン励起 / 磁気励起 / 遍歴電子描像 / マグノン励起 / 銅酸化物高温超伝導体

研究成果の概要

スピン軌道相互作用(SOI)の強いイリジウム酸化物の秩序状態における素励起の性質を調べるため、共鳴非弾性X線散乱(RIXS)スペクトルを理論解析した。電子の遍歴性が強い場合に適した取り扱いに基づいたRIXSスペクトル解析の定式化に成功し、フント結合と電子間クーロン相互作用に起因する、新奇な磁気分散のバンド分裂の存在を予言したり、SOIが比較的弱い系の散乱強度が異常を示す可能性を発見するなど、様々な成果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Resonant Inelastic X-Ray Scattering at the Ir L-edge in Na2IrO3 (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Igarashi and Tatsuya Nagao
  • 雑誌名: J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: 212 ページ: 44-49
  • DOI: 10.1016/j.elspec.2016.08.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Collective excitations in Na2IrO3 (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Igarashi and Tatsuya Nagao
  • 雑誌名: Journal of Physics: Condensed Matter 巻: 28 号: 2 ページ: 026006-026006
  • DOI: 10.1088/0953-8984/28/2/026006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of broken symmetry on resonant inelastic x-ray scattering from undoped cuprates (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Igarashi and Tatsuya Nagao
  • 雑誌名: Journal of Physics: Condensed Matter 巻: 27 号: 18 ページ: 186002-186002
  • DOI: 10.1088/0953-8984/27/18/186002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Sr3Ir2O7における磁気・軌道励起の理論 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長尾辰哉、五十嵐潤一
  • 学会等名: 日本物理学会2018年年会
• [学会発表] CaIrO3における磁気構造および励起状態の解析と共鳴X線散乱 (2017)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐潤一、長尾 辰哉
  • 学会等名: 日本物理学会年回
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Theory of elementary excitations probed by RIXS in iridates (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao
  • 学会等名: ESRF User meeting 2017
  • 発表場所: ESRF, Grenoble, France
  • 年月日: 2017-02-24
  • 国際学会
• [学会発表] Weak coupling theory of resonant inelastic x-ray scattering in layered iridates (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao
  • 学会等名: 10th International Conference on Inelastic X-ray Scattering
  • 国際学会
• [学会発表] Itinerant electron theory of resonant inelastic x-ray scattering in iridate (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao
  • 学会等名: Joint 13th Asia Pacific Physics Conference and 22th Australian Institute of Physics Congress
  • 発表場所: Brisbane Convention and Exhibition Centre, Brisbane, Australia
  • 年月日: 2016-12-04
  • 国際学会
• [学会発表] CaIrO3の磁気励起の理論 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長尾 辰哉、五十嵐潤一
  • 学会等名: 日本物理学会分科会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2016-09-15
• [学会発表] イリジウム系における共鳴非弾性X線散乱の理論 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長尾 辰哉
  • 学会等名: SPring8シンポジウム2016サテライト理論研究会
  • 発表場所: 関西学院大学三田キャンパス
  • 年月日: 2016-08-29
  • 招待講演
• [学会発表] Sr3Ir2O7の素励起の理論 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長尾辰哉
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Theory of magnetic excitations probed by RIXS in iridates (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao
  • 学会等名: The 13th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: Stoney Brook University, New York, USA
  • 年月日: 2015-09-28
  • 国際学会
• [学会発表] 層状イリジウム酸化物における軌道磁気励起の理論 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長尾辰哉、五十嵐潤一
  • 学会等名: 日本物理学会2015年分科会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-19
• [学会発表] Na2IrO3における軌道磁気励起の遍歴電子描像による解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長尾辰哉、五十嵐潤一
  • 学会等名: 日本物理学会2015年分科会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16