| 研究課題/領域番号 |
17540329
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
佐藤 仁 広島大学, 放射光科学研究センター, 助教授 (90243550)
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| 研究分担者 |
澤田 正博 広島大学, 放射光科学研究センター, 助手 (00335697)
伊賀 文俊 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助教授 (60192473)
田中 新 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助手 (70253052)
谷口 雅樹 広島大学, 大学院理学研究科, 教授 (10126120)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| キーワード | 金属-非金属転移 / Ti_2O_3 / XAS / LD / 3d電子配置 |
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| 研究概要 |
最近、分担者である田中は、Ti_2O_3およびVO_2で生じる金属-非金属転移(MIT)の機構について新しい統一的なモデルを提案した[1]。Ti_2O_3の場合約450Kで非金属相(低温側)から金属相(高温側)に転移する。このときTiイオン対の電子配置(3d;3d)が、(a_<1g>↑;a_<1g>↓)(非金属相)から、(a_<1g>↑;e_g(π)↑)(金属相)に変化し、この変化がMITの原因であるとした。VO_2の転移もほぼ同様なシナリオで説明される。更に、電子配置の変化は、Ti 2p-3d吸収スペクトル(XAS)の線二色性(LD)に顕著に現れることも指摘した。
本研究では、Ti_2O_3単結晶を育成し、300K(非金属相)から520K(金属相)の間で、Ti2p-3dXAS/LD実験を、広島大学旅射光科学研究センター、HiSOR、BL14で行った。Ti 2p XASには{電子状態の異方性を反映して、顕著なLDが観測された。LD強度は。MIT温度近傍において変化し、金属相では、非金属相の約60%になる。このことは、電子配置が変化したことによる異方性の減少としてとらえることができる。300、520Kでの,Ti2pスペクトルの解析からそれぞれ、(a_<1g>↑;a_<1g>↓):(a_<1g>↑;e_g(π)↑)=0.55:0.45、0.15:0.85であると結論された。LDの温度変化は450K付近で滑らかに観測され、3d電子配置の変化はMITに伴うものである。このことは両相で、3d電子配置に著しい変化があることを示しており、田中のモデルを支持する[1]。同時にO 1sスペクトルからも、Ti 3d状態にも変化があることを見いだした。また、Ti 2p発光スペクトルでは、金属相でのみ弾性散乱ピークが観測されることを明らかにした。
[1]A.Tanaka, J.Phys.Soc.Jpn.73,152(2004).
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