2002 年度実績報告書

放射光共鳴X線散乱法による軌道秩序相転移の臨界現象

研究課題

研究課題/領域番号	14038202
研究機関	東北大学
研究代表者	村上洋一東北大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60190899)
研究分担者	中尾裕則東北大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (70321536) 松村武東北大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00312546) 廣田和馬東北大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (90272012)
キーワード	軌道秩序 / 軌道揺らぎ / 臨界現象 / 四極子秩序 / 共鳴X線散乱 / 放射光 / 相転移 / 遷移金属酸化物
研究概要	我々は、強相関電子系における軌道秩序の研究を行うために、放射光を利用した共鳴X線散乱法(RXS)を開発してきた。本手法を利用して、これまでに3d電子系だけでなく、4f電子系も含めた多くの軌道秩序系の軌道状態の観測に成功した。本科研費研究においては、RXSを、利用した軌道秩序の臨界現象の観測を目指して、以下の3つの系に集中した。それぞれ、ホールドープ、バンド幅圧力というパラメーターを変えることにより、軌道状態を不安定化させ、それによって増大した(臨界)揺らぎの観測を行った。 1)Y_<1-x>Ca_xTiO_3系において、x(ホール濃度)の増加と共に、軌道秩序がどのように消失していくかを調べた。その結果、Ti K端でのプリエッジでのRXS強度は、x=0.15付近で急激に減少することが観測された。この濃度は強磁性状態が消失する濃度と一致している。さらにxを増加させると、RXS強度は徐々に減少し、x=0.4付近でほぼ消失する。この濃度は絶縁体-金属(IM)転移の起こる濃度と一致していることが分かった。すなわち本研究により、軌道秩序と磁気秩序・IM転移の関連が明らかになった。 2)RTiO_3(R=Y,Sm,Gd,Nd,La)の軌道秩序研究を行った。特に、よりバンド幅を広げた、金属絶縁体転移直上の系であるLaTiO_<3.02>に対してもRXS測定を行い、Mott転移と軌道秩序の関連性を明らかにした。 3)高圧・低温の極限条件下でのRXS法を利用して、EA_2CuCl_4の圧力下での軌道秩序の研究を行った。その結果、約4Gpaの圧力下で軌道秩序の融解が起こっていることを明らかにした。

研究成果

(13件)

すべてその他

すべて文献書誌 (13件)

[文献書誌] H.Nakao, Y.Murakami et al.: "Observation of Antiferroquadrupole Ordering in CeB_6 by using Resonant X-ray Scattering Technique"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 103-105 (2002)
[文献書誌] T.Matsumura, Y.Murakami et al.: "Observation of the antiferroquadrupolar order in DyB_2C_2 by resonant x-ray scattering"Phy.Rev.B. 65. 094420 (2002)
[文献書誌] T.Matsumura, Y.Murakami et el.: "Resonant X-ray Studies of the Quadrupolar Orderings in RB_2C_2(R=Dy,Ho)"J. Phys. Soc. Japan. 71. 91-93 (2002)
[文献書誌] T.Inami, Y.Murakami et al.: "Symmetry breaking in the metal-insulator transition of BaVS_3"Phys. Rev. B. 66. 073108 (2002)
[文献書誌] 有馬孝尚, 村上洋一: "電荷・軌道秩序のプローブとしての共鳴X線散乱法"固体物理. 37. 615-626 (2002)
[文献書誌] 藤井保彦, 村上洋一他: "MaV_2O_3におけるスピン-亀荷-格子系の協力・競合現象-放射光・中性子の相補的利用-"固体物理. 37. 627-641 (2002)
[文献書誌] H.Nakao, Y.Murakami et al.: "Quantitative determination of the atomic scattering tensor in orbitally ordered YTO_3 by using a resonant x-ray scattering technique"Phys. Rev. B. 66. 184419 (2002)
[文献書誌] Y.Wakabayashi, Y.Murakami et al.: "Resonant X-ray Study on the Bi-Layered Perovskite Mn Oxide LaSr_2Mn_2O_7"J. Phys. Soc. Japan. 72. 618-626 (2003)
[文献書誌] T.Masuda, Y.Murakami et al.: "The appearance of the spin-Peierls phase under pressure in Cu_<1-x>MgxGeO_3"Phys. Rev. B. 67. 024423 (2003)
[文献書誌] M.Mito, Y.Murakami et al.: "Pressure effects on an organic radical ferromagnet : 2,5-difluorophenyl-α-nitronyl nitroxide"Phys. Rev. B. 67. 024427 (2003)
[文献書誌] H.Sawa, Y.Murakami et al.: "Low-Temperature Structure of the Quarter-Filled Ladder Compound a'-NaV_2O_5"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 385-388 (2002)
[文献書誌] N.Ogawa, Y.Murakami, K.Miyano: "Charge-density-wave phase reconstruction in the photoinduced dynamic phase transition in K_<0.3>MoO_3"Phys. Rev. B. 65. 155107 (2002)
[文献書誌] 下村理, 水木純一郎, 澤博, 村上洋一: "放射光X線散乱を利用した構造物性実験への招待"固体物理. 37. 711-725 (2002)

2002 年度 実績報告書

放射光共鳴X線散乱法による軌道秩序相転移の臨界現象

研究代表者

村上 洋一 東北大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60190899)

研究成果

[文献書誌] H.Nakao, Y.Murakami et al.: "Observation of Antiferroquadrupole Ordering in CeB_6 by using Resonant X-ray Scattering Technique"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 103-105 (2002)

[文献書誌] T.Matsumura, Y.Murakami et al.: "Observation of the antiferroquadrupolar order in DyB_2C_2 by resonant x-ray scattering"Phy.Rev.B. 65. 094420 (2002)

[文献書誌] T.Matsumura, Y.Murakami et el.: "Resonant X-ray Studies of the Quadrupolar Orderings in RB_2C_2(R=Dy,Ho)"J. Phys. Soc. Japan. 71. 91-93 (2002)

[文献書誌] T.Inami, Y.Murakami et al.: "Symmetry breaking in the metal-insulator transition of BaVS_3"Phys. Rev. B. 66. 073108 (2002)

[文献書誌] 有馬孝尚, 村上洋一: "電荷・軌道秩序のプローブとしての共鳴X線散乱法"固体物理. 37. 615-626 (2002)

[文献書誌] 藤井保彦, 村上洋一他: "MaV_2O_3におけるスピン-亀荷-格子系の協力・競合現象-放射光・中性子の相補的利用-"固体物理. 37. 627-641 (2002)

[文献書誌] H.Nakao, Y.Murakami et al.: "Quantitative determination of the atomic scattering tensor in orbitally ordered YTO_3 by using a resonant x-ray scattering technique"Phys. Rev. B. 66. 184419 (2002)

[文献書誌] Y.Wakabayashi, Y.Murakami et al.: "Resonant X-ray Study on the Bi-Layered Perovskite Mn Oxide LaSr_2Mn_2O_7"J. Phys. Soc. Japan. 72. 618-626 (2003)

[文献書誌] T.Masuda, Y.Murakami et al.: "The appearance of the spin-Peierls phase under pressure in Cu_<1-x>MgxGeO_3"Phys. Rev. B. 67. 024423 (2003)

[文献書誌] M.Mito, Y.Murakami et al.: "Pressure effects on an organic radical ferromagnet : 2,5-difluorophenyl-α-nitronyl nitroxide"Phys. Rev. B. 67. 024427 (2003)

[文献書誌] H.Sawa, Y.Murakami et al.: "Low-Temperature Structure of the Quarter-Filled Ladder Compound a'-NaV_2O_5"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 385-388 (2002)

[文献書誌] N.Ogawa, Y.Murakami, K.Miyano: "Charge-density-wave phase reconstruction in the photoinduced dynamic phase transition in K_<0.3>MoO_3"Phys. Rev. B. 65. 155107 (2002)

[文献書誌] 下村理, 水木純一郎, 澤博, 村上洋一: "放射光X線散乱を利用した構造物性実験への招待"固体物理. 37. 711-725 (2002)

2002 年度実績報告書

村上洋一東北大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60190899)