2003 年度実績報告書

遷移金属酸化物の電子励起状態の理論

研究課題

研究課題/領域番号	12046205
研究機関	東北大学
研究代表者	前川禎通東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60005973)
研究分担者	小椎八重航東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20273253) 石原純夫東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30292262) 遠山貴巳東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (70237056)
キーワード	遷移金属酸化物 / モット・ギャップ / X線共鳴散乱 / 光電子分光 / 電子励起
研究概要	遷移金属酸化物の電子状態及び電子物性を理解しコントロールするには、電子の内部自由度であるスピン・電荷・軌道に基づく素励起を明らかにするとともに、それらを観測するための新しい観測方法の確立が重要である。特に近年著しい進展を遂げている放射光を利用したX線共鳴散乱法に注目が集まっている。当研究は、理論的にこれらの素励起の性質を明らかにするとともに、このような新しい観測方法によりどのような研究が可能かを追求することを目的とした。すでに、光電子分光実験の精度が著しく改良され、この方法を用いて得られる電子状態に対する情報が大変豊富になってきている。我々は角度分解光電子分光法を用いた強相関電子系の電子状態の研究に必要な観測理論を構築し、特に銅酸化物の電子状態について様々な情報を蓄積してきた。当研究において、角度分解光電子分光スペクトルを通して素励起の特徴を引き出すとともに、共鳴非弾性X線散乱法(RIXS)を用いてこれらの素励起を観測する理論を完成させた。特に、銅酸化物において、K及びL吸収端に注目し、それぞれに対応する共鳴非弾性X線散乱法では、モット・ギャップの分散数及び3d状態間の遷移が検出できる。- 現在、当理論を用いて、種々の銅酸化物に対するK及びL吸収端共鳴非弾性X線散乱実験の解析が日本及びアメリカで進行中である。これにより、銅酸化物のモット・ギャップの性質が明らかになるとともに、電子ドープ系とホールドープ系の高温超伝導体の相違についての知見が得られるものと思われる。

研究成果
(10件)

すべてその他

すべて文献書誌 (10件)

[文献書誌] K.Tsutsui: "Mott Gap Excitations and Resonant Inelastic X-Ray Scattering in Doped Cuprates."Phys.Rev.Lett.. 91(11). 117001(4) (2003)
[文献書誌] J.Martinek: "Kondo Effect in Quantum Dots Coupled to Ferromagnetic Leads."Phys.Rev.Lett.. 91(12). 127401(4) (2003)
[文献書誌] S.E.Barnes: "Bilayer splitting in overdoped high-Tc cuprates."Phys.Rev.B. 67. 224513(5) (2003)
[文献書誌] T.Tohyama: "Doping dependence of chemical potential and entropy in hole- and electron-doped high-Tc cuprates."Phys.Rev.B. 67. 092509(3) (2003)
[文献書誌] T.Tohyama: "Thermodynamic and thermoelectric properties of high-temperature cuprate superconductors in the stripe phase."Phys.Rev.B. 67. 180502(4) (2003)
[文献書誌] W.Koshibae: "Electronic State of a CoO2 Layer with Hexagonal Structure : A Kagome Lattice Structure in a Triangular Lattice"Phys.Rev.Lett.. 91. 257003 (2003)
[文献書誌] W.Koshibae: "Effect of spin and orbital on thermopower in strongly correlated electron systems."J.Mag.Mag.Matr.. 258-259. 216-218 (2003)
[文献書誌] T.Inami: "Orbital excitations in LaMnO_3 studied by resonant inelastic x-ray scattering."Phys.Rev.B. 67. 045108(6) (2003)
[文献書誌] T.Hatakeyama: "Orbital ordering and fluctuation in perovskite titanates."Physica B. 329-333. 763-764 (2003)
[文献書誌] H.Kondo: "Theoretical study of orbital excitations by resonant inelastic X-ray scattering in doped manganites."Physica B. 329-333. 761-762 (2003)

2003 年度 実績報告書

遷移金属酸化物の電子励起状態の理論

研究代表者

前川 禎通 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60005973)

研究成果

[文献書誌] K.Tsutsui: "Mott Gap Excitations and Resonant Inelastic X-Ray Scattering in Doped Cuprates."Phys.Rev.Lett.. 91(11). 117001(4) (2003)

[文献書誌] J.Martinek: "Kondo Effect in Quantum Dots Coupled to Ferromagnetic Leads."Phys.Rev.Lett.. 91(12). 127401(4) (2003)

[文献書誌] S.E.Barnes: "Bilayer splitting in overdoped high-Tc cuprates."Phys.Rev.B. 67. 224513(5) (2003)

[文献書誌] T.Tohyama: "Doping dependence of chemical potential and entropy in hole- and electron-doped high-Tc cuprates."Phys.Rev.B. 67. 092509(3) (2003)

[文献書誌] T.Tohyama: "Thermodynamic and thermoelectric properties of high-temperature cuprate superconductors in the stripe phase."Phys.Rev.B. 67. 180502(4) (2003)

[文献書誌] W.Koshibae: "Electronic State of a CoO2 Layer with Hexagonal Structure : A Kagome Lattice Structure in a Triangular Lattice"Phys.Rev.Lett.. 91. 257003 (2003)

[文献書誌] W.Koshibae: "Effect of spin and orbital on thermopower in strongly correlated electron systems."J.Mag.Mag.Matr.. 258-259. 216-218 (2003)

[文献書誌] T.Inami: "Orbital excitations in LaMnO_3 studied by resonant inelastic x-ray scattering."Phys.Rev.B. 67. 045108(6) (2003)

[文献書誌] T.Hatakeyama: "Orbital ordering and fluctuation in perovskite titanates."Physica B. 329-333. 763-764 (2003)

[文献書誌] H.Kondo: "Theoretical study of orbital excitations by resonant inelastic X-ray scattering in doped manganites."Physica B. 329-333. 761-762 (2003)

2003 年度実績報告書

前川禎通東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60005973)