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動的平均場を考慮した内殻励起非局所応答の解析と強相関電子状態

研究課題

研究課題/領域番号 16K05407
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Ⅰ
研究機関大阪府立大学

研究代表者

魚住 孝幸  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80295724)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード内殻X線分光 / 動的平均場 / 強相関電子系 / 非局所応答 / X線光電子分光 / 共鳴X線発光分光 / X線分光理論 / 偏光依存性 / ベイズ推定 / X線光電子分光 / 非局所遮蔽 / 共鳴X線発光分光 / 高分解能X線吸収 / X線分光 / 物性理論 / 磁性 / 光物性
研究成果の概要

本研究計画は,強相関系と呼ばれる物質群の電子状態を調べることを目的に,有力な研究手法のひとつであるX線分光法の微細構造解析を可能にする理論的枠組みを構築し,具体系への応用を通じて実証と拡張を行うものである.従来の解析枠組みを基本に,電子間の相互作用を効果的に記述する動的平均場を考慮することで,特に3d遷移金属酸化物を対象として2p内殻光電子分光における非局所遮蔽機構に起因するスペクトル微細構造を系統的に明らかにした.また,特に共鳴X線発光分光の偏光依存性に注目しつつ,希土類系に対する第一原理的取り扱いや,X線分光解析におけるベイズ推定の導入などを行い,いくつかの新しい方向性も見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,新規に構築した動的平均場を考慮したスペクトル解析枠組みを用いることで,3d遷移金属化合物の2p内殻光電子分光に見られる微細構造が,軌道・磁気・電荷状態を反映した非局所電荷応答により説明できることを示した.これは,内殻光電子分光が,従来持たれている共通認識よりもさらに深い物理的内容を含むことを示した点で学術的意義があり,その視点でX線分光を見直すことで,今後の機能性材料開発につながるものと考えられ,その点において社会的意義がある.また,初めての試みである,X線分光解析へのベイズ推定の導入は,スペクトル微細構造解析による電子状態研究の枠組みをさらに強固なものにすると考える.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] LDA+DMFT approach to core-level spectroscopy: Application to 3d transition metal compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Hariki Atsushi、Uozumi Takayuki、Kunes Jan
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.045111

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectral Change in 3d-4f Resonant Inelastic X-ray Scattering of Ce Intermetallics Across the Transition between Kondo Singlet and Localized-Spin State2017

    • 著者名/発表者名
      Sasabe Norimasa、Tonai Hironori、Uozumi Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 9 ページ: 093701-093701

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.093701

    • NAID

      40021314324

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Ce 4f-5d Interaction by Analysis of Partial Fluorescence Yield at the Ce L3 Edge of CeO22017

    • 著者名/発表者名
      Tonai Hironori、Sasabe Norimasa、Uozumi Takayuki、Kawamura Naomi、Mizumaki Masaichiro
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 9 ページ: 093704-093704

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.093704

    • NAID

      210000134493

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orbital- and spin-order sensitive nonlocal screening in Mn 2p X-ray photoemission of La_{1-x}Sr_xMnO_32016

    • 著者名/発表者名
      A. Hariki, A. Yamanaka, T. Uozumi
    • 雑誌名

      Europhysics Letters

      巻: 114 号: 2 ページ: 27003-27003

    • DOI

      10.1209/0295-5075/114/27003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] X線分光解析における電子-正孔対励起の効果2019

    • 著者名/発表者名
      安達孝太,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 内殻X線分光法によるAuCu3型構造Ce金属間化合物の混成強度とスペクトル構造の理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      雀部矩正,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] YbCo2Zn20における2p-4f遷移共鳴X線発光分光によるYb電子状態の研究2019

    • 著者名/発表者名
      河村直己,魚住孝幸,広瀬雄介,下笠諒平,本多史憲,水牧仁一朗,三村功次郎
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ce化合物共鳴X線発光分光による近藤1重項形成プロセスの理論研究2018

    • 著者名/発表者名
      雀部矩正,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 内殻X線分光によるSmB6電子状態研究2018

    • 著者名/発表者名
      雀部矩正,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 不純物模型に基づくX線分光解析の進展と偏光依存性の理論2018

    • 著者名/発表者名
      魚住孝幸
    • 学会等名
      SPRUC理論研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 共鳴X線発光分光における遷移パス分解スペクトル関数と3d系への応用II2018

    • 著者名/発表者名
      魚住孝幸,井上暁
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] c-f混成相互作用に由来するX線分光偏光依存性の理論2017

    • 著者名/発表者名
      雀部矩正, 魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical study on polarization effect in resonant x-ray emission spectroscopy for 3d systems2017

    • 著者名/発表者名
      T. Uozumi, A. Hariki
    • 学会等名
      アメリカ物理学会 March Meeting 2017
    • 発表場所
      Ernest N. Morial Convention Center, New Orleans(USA)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ce金属間化合物の共鳴X線散乱における電子状態研究2017

    • 著者名/発表者名
      雀部矩正,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 共鳴X線発光に対する遷移パス分解スペクトル関数と3d系への応用2017

    • 著者名/発表者名
      井上暁,魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 雀部矩正,魚住孝幸2017

    • 著者名/発表者名
      内殻X線分光におけるYb金属間化合物電子状態の理論研究
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Spectral Change in 3d-4f Resonant Inelastic X-ray scattering of Ce intermetallics2017

    • 著者名/発表者名
      Norimasa Sasabe, Takayuki Uozumi
    • 学会等名
      J-Physics 2017 : International Workshop on Multipole Physics and Related Phenomena (Iwate, Japan)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 内殻X線分光における多極子状態と近藤効果の理論研究2016

    • 著者名/発表者名
      雀部矩正, 魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 多極子状態に由来するX線分光偏光依存性の理論2016

    • 著者名/発表者名
      雀部矩正, 魚住孝幸
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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