放射光X線共鳴非弾性散乱による5d遷移金属酸化物の磁気励起の観測

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23740246
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 石井 賢司 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (40343933)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: X線散乱 / 非弾性散乱 / 磁気励起 / 強相関電子系

研究概要

本研究では、5d 遷移金属の一つであるイリジウムの酸化物を測定対象として、放射光X線を用いた共鳴非弾性散乱によって磁気励起が観測可能であることを示した。新たな光学素子を導入することで実現した最高70 meV の高エネルギー分解能を活用することでSr_2_IrO_4 やSr_3Ir_2O_7 における磁気励起の分散関係、および、その温度依存性を観測することに成功し、強い二次元性を持った磁気相互作用の効果を明らかにすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Inelastic x-ray scattering studies of electronic excitations (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishii, Takami Tohyama, and Jun'ichiro Mizuki
  • 雑誌名: Journal Physical Society of Japan 巻: Vol. 82 ページ: 021015-1-24
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.82.021015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Instrumental upgrades of the RIXS spectrometer at BL11XU at SPring-8
  • 著者名/発表者名: K. Ishii, I. Jarrige, M. Yoshida, K. Ikeuchi, T. Inami, Y. Murakami, and J. Mizuki
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: (accepted and to be published)
  • DOI: DOI:10.1016/j.elspec.2012.12.003
  • 査読あり
• [学会発表] Symmetry of d-d excitations in inelastic x-ray scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ishii el al.
  • 学会等名: JAEA Synchrotron Radiation Research Symposium "Magnetism in Quantum Beam Science"
  • 発表場所: 兵庫県佐用町
  • 年月日: 2013-03-12
• [学会発表] Recent RIXS results on charge and orbital excitations and their connection to future NIXS (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ishii
  • 学会等名: RIKEN Workshop "High-Resolution Spectroscopy with X-Rays"
  • 発表場所: 埼玉県和光市
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] Momentum-resolved electronic excitations probed with resonant inelastic x-ray scattering (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ishii
  • 学会等名: JAEA Symposium on Synchrotron Radiation Research 2012
  • 発表場所: 兵庫県佐用町
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] 低エネルギー電子励起観測に向けた共鳴非弾性X線散乱分光器の高度化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石井賢司, 他
  • 学会等名: 第25回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2012-01-09