複雑な秩序変数をもつ系における共鳴ｘ線散乱の理論

• 研究課題/領域番号: 23540402
• 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, 理工学研究科, 准教授 (00237497)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 磁気励起 / 多極子秩序 / 共鳴X線散乱 / 構造因子 / 銅酸化物高温超伝導体 / イリジウム酸化物 / 共鳴X線弾性散乱 / 共鳴X線非弾性散乱 / 磁気形状因子 / 射影法 / マグノン励起 / 動的構造因子 / 共鳴非弾性X線散乱 / 電気磁気効果

研究概要

共鳴X線散乱(RXS)には弾性過程、非弾性過程があり、それぞれ物質の基底状態、励起状態の性質を調べるのに適している。本研究では、特に秩序変数が複雑な系を対象に、定量性をもったRXSスペクトル解析用の理論を構築した。非弾性過程に対し、複数の自由度が活性な系、秩序の相関が短距離な系を、弾性過程に対しては多極子秩序系を対象とした。これらを銅やIrの酸化物、希土類化合物に適用した結果、実験結果を再現したり、重要な予言に成功し、これらの物質の性質に対する理解の進展に大きく寄与した。

研究成果

• [雑誌論文] Interplay between Hund's Coupling and Spin-Orbit Interaction on Elementary Excitations in Sr2IrO4 (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Igarashi and Tatsuya Nagao
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 号: 5 ページ: 053709-053709
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.053709
  • NAID: 210000133068
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Magnetic excitation in resonant inelastic x-ray scattering of Sr2IrO4:A localized spin picture (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Igarashi and Tatsuya Nagao
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89 号: 6
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.064410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong coupling theory of spin and orbital excitations in Sr2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Igarashi and T. Nagao
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol. 88, No. 10 号: 10
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.104406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elementary excitations probed by L-edge resonant inelastic x-ray scattering in systems with weak and intermediate electron correlations (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Igarahi and Tatsuya Nagao
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 号: 1
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.014407
  • 査読あり
• [雑誌論文] 軟X線RIXSで探る銅酸化物高温超伝導体の磁気励起 (2013)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐潤一, 長尾辰哉
  • 雑誌名: 日本放射光学会誌(放射光) 巻: 巻 26, No. 3 ページ: 173-179
  • NAID: 10031159053
  • URL: http://www.Jssrr.Jp/journal/26-3.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] 軟X線RIXSで探る銅酸化物高温超伝導体の磁気励起 (2013)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐潤一、長尾辰哉
  • 雑誌名: 日本放射光学会誌『放射光』 巻: 26
  • NAID: 10031159053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radial Integrals for the magnetic form factor of the 5d electrons of rare earth elements (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, T. Nagao, and M. Ito
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section A 巻: Vol. 68, No. 5 号: 5 ページ: 589-594
  • DOI: 10.1107/s0108767312027614
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of L-edge resonant inelastic x-ray scattering for magnetic excitations spectra in two-leg laddercuprate (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao, Jun-ichi Igarashi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 85 号: 22
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.224436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiferroquadrupole order and magnetic field induced octupole in CeB6 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumura
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85 号: 17
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.174417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic excitations in L-edge resonant x-ray scattering from one-dimensional cuprates (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Igarashi and T. Nagao
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol. 85, No. 6 号: 6
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.064422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic excitations in L-edge resonant x-ray scattering from cuprates compounds (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Igarashi and T. Nagao
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol. 85, No. 6 号: 6
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.064421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radial Integrals for the magnetic form factor of the 5d electrons of rare earth elements (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, T. Nagao, and M. Ito
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section A 巻: Vol. 67, No. 5 号: 5 ページ: 473-480
  • DOI: 10.1107/s010876731102633x
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray magnetic diffraction and magnetic Compton scattering of Pd-Co and Pt-Fe (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Ito, T. Nagao(11人中6番)
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section A 巻: Vol. 67
  • URL: http://Journals.iucr.org/a/issues/2011/a1/00/issconts.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray magnetic diffraction and magnetic compton scattering of Pd-Co and Pt-Fe (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Ito, A. Sato, R. Yamaki, M. Naito, K. Kobayashi, Tatsuya Nagao, K. Suzuki, H. Sakurai, M. Itou, Y. Sakurai
  • 雑誌名: Acta Crystallorgraphica Section A 巻: 67
  • 査読あり
• [学会発表] Sr2IrO4における軌道磁気励起の理論 (2014)
  • 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
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] 共鳴非弾性X線散乱によるSr2IrO4における軌道磁気励起の解析 (2014)
  • 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
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Sr2IrO4における素励起の理論‐フント結合とスピン軌道相互作用の競合 (2014)
  • 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
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 共鳴非弾性ｘ線散乱によるSr2IrO4における軌道磁気励起の解析 (2014)
  • 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
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス、神奈川県平塚市
• [学会発表] Sr2IrO4における素励起の理論-フント結合とスピン軌道相互作用の競合 (2014)
  • 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
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス、神奈川県平塚市
• [学会発表] Revisit of the magnetic excitation spectrum in L-edge RIXS (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nagao and J. Igarashi
  • 学会等名: The 8th International Conference on Inelastic X-ray Scattering
  • 発表場所: Stanford University, CA, USA
  • 年月日: 2013-08-13
• [学会発表] Elementary Excitations probed by Resonant Inelastic X-ray Scattering in Sr2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nagao and J. Igarashi
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2013-08-07
• [学会発表] 二次元銅酸化物のマグノン歴気の共鳴非弾性X線散乱による解析 (2013)
  • 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
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 遷移金属L吸収端共鳴非弾性X線散乱を用いた遍歴電子系における素励起の研究 (2013)
  • 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
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Sr2IrO4における軌道磁気励起の理論 (2013)
  • 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
  • 発表場所: 徳島大学、徳島県徳島市
• [学会発表] Revisit of the magnetic excitation spectrum in L-edge RIXS (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao
  • 学会等名: The 8-th International Conference on Inelastic X-ray Scattering
  • 発表場所: Stanford University, CA, USA
• [学会発表] Elementary Excitations Probed by L Edge Resonant Inelastic X-Ray Scattering in Sr2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: University of Tokyo, Hongo
• [学会発表] 二次元銅酸化物のマグノン励起の共鳴非弾性X線散乱による解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長尾辰哉、五十嵐潤一
  • 学会等名: 日本物理学会年会
  • 発表場所: 広島大学、東広島市
• [学会発表] 遷移金属L吸収端共鳴非弾性X線散乱を用いた遍歴電子系における素励起の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐潤一、長尾辰哉
  • 学会等名: 日本物理学会年会
  • 発表場所: 広島大学、東広島市
• [学会発表] Theory of Resonant Inelastic X-ray Scatteing for Magnetic Excitations in Cuprates (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nagao and J. Igarashi
  • 学会等名: The 12th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: Palais dec Congres, Saint Malo, France
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] L吸収端共鳴非弾性X線散乱による磁気励起の理論 (2012)
  • 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
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] L吸収端共鳴非弾性X線散乱による梯子スピン系の磁気励起の解析 (2012)
  • 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
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Theory of magnetic excitations in resonant inelastic x-ray scatteing from cuprates (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nagao
  • 学会等名: RIXS/REXS Workshop
  • 発表場所: Stanford University, CA, USA
  • 年月日: 2012-01-18
  • 招待講演
• [学会発表] Theory of Resonant Inelastic X-Ray Scattering for Magneitc Excitations in Cuprates (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao
  • 学会等名: The 12th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: Palais des Congres, Saint Malo, France
• [学会発表] L吸収端共鳴非弾性X線散乱による磁気励起の理論 (2012)
  • 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2012年年会
  • 発表場所: 関西学院、兵庫県西宮市
• [学会発表] L吸収端共鳴非弾性X線散乱による梯子スピン系の磁気励起の解析 (2012)
  • 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2012年年会
  • 発表場所: 関西学院、兵庫県西宮市
• [学会発表] Theory of magnetic excitations in resonant inelastic x-ray scattering from cuprates (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao
  • 学会等名: RIXS/REXS Workshop(招待講演)
  • 発表場所: Stanford University, Stanford, California, USA
• [学会発表] GaFeO3における共鳴X線散乱によるパリティ奇過程の解析 (2011)
  • 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
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 共鳴非弾性X線散乱から見る銅酸化物における磁気励起 (2011)
  • 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
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] X-ray magnetic diffraction and magnetic Compton scattering of Pd-Co and Pt-Fe (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Ito, T. Nagao(11人中6番)
  • 学会等名: XXII Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Municipal Conference Center, Madrid, Spain
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] Theoretical analysis of resonant x-ray scattering from transition-metal compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Igarashi and T. Nagao
  • 学会等名: Syncrotron User Meeting 2011
  • 発表場所: Diamond Light Source Ltd., Oxfordshire, UK
  • 年月日: 2011-08-07
  • 招待講演
• [学会発表] Resonant x-ray scattering in magnetoelectric GaFeO3 (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nagao and J. Igarashi
  • 学会等名: Syncrotron User Meeting 2011
  • 発表場所: Diamond Light Source Ltd., Oxfordshire, UK
  • 年月日: 2011-08-07
• [学会発表] GaFeO3における共鳴X線散乱によるパリティ奇過程の解析 (2011)
  • 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2011年秋の分科会
  • 発表場所: 富山大学、富山市
• [学会発表] 共鳴非弾性X線散乱から見る銅酸化物における磁気励起 (2011)
  • 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2011年秋の分科会
  • 発表場所: 富山大学、富山市
• [学会発表] Theoretical analysis of resonant x-ray scattering from transition metal compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Igarashi, Tatsuya Nagao
  • 学会等名: Synchrotron User meeting 2011(招待講演)
  • 発表場所: Diamond Light Source Ltd.,Oxfordshire, UK
• [学会発表] Resonant x-ray scattering in magnetoelectric GaFeO3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nagao
  • 学会等名: Synchrotron User meeting 2011
  • 発表場所: Diamond Light Source Ltd., Oxfordshire, UK
• [学会発表] X-ray magnetic diffraction and magnetic compton scattering of Pd-Co and Pt-Fe (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahisa Ito, Tatsuya Nagao et al.
  • 学会等名: Congress of the Int. Union of Crystallography
  • 発表場所: Municipal Conference Center, Madrid, Spain