収束電子回折法による電荷・軌道秩序状態の観察

1.収束電子回折法による電子密度分布解析法について、継続して改良を加えた。これまでわれわれが独自に開発してきた解析ソフトウェア(MBFIT)に、より自由な束縛条件を導入できるようにソースコードの変更を追加した。2.LaCrO_3の菱面体晶相について、われわれが開発してきた収束電子回折法による電子密度分布解析を適用した。前年度すでに[11-1]方向からの投影電子密度分布を得ているが、今年度は複数の入射データを複合的に解析を行うことで3次元的な変形電子密度分布を得ることに成功した。Cr原子からO原子への明瞭な電荷移動が確認された。3.前年度から引き続いてLaMnO_3の軌道秩序相の電子密度分布解析を行った。この相では、Mn^<3+>の3d電子のうちe_g(3z^2-r^2)軌道に属する電子がMnまわりの酸素八面体のヤーンテラー歪みを伴って秩序配列することが、共鳴X線散乱等により報告されている。収束電子回折強度データを用いて価電子分布に特に敏感な低散乱角領域(sinθ/λ<0.3)の反射の結晶構造因子を精密化し、原子の球状電子密度分布を仮定した計算値から大きく値がずれる反射を見出した。この結果から変形電子密度分布を得て、Mn原子の3d電子の軌道秩序に直接対応する異方的な電子密度を観察することに世界で初めて成功した。

1.収束電子回折法による電子密度分布解析法について、継続して改良を加えた。これまでわれわれが独自に開発してきた解析ソフトウェア(MBFIT)に、より自由な束縛条件を導入できるようにソースコードの変更を追加した。2.LaCrO_3の菱面体晶相について、われわれが開発してきた収束電子回折法による電子密度分布解析を適用した。前年度すでに[11-1]方向からの投影電子密度分布を得ているが、今年度は複数の入射データを複合的に解析を行うことで3次元的な変形電子密度分布を得ることに成功した。Cr原子からO原子への明瞭な電荷移動が確認された。3.前年度から引き続いてLaMnO_3の軌道秩序相の電子密度分布解析を行った。この相では、Mn^<3+>の3d電子のうちe_g(3z^2-r^2)軌道に属する電子がMnまわりの酸素八面体のヤーンテラー歪みを伴って秩序配列することが、共鳴X線散乱等により報告されている。収束電子回折強度データを用いて価電子分布に特に敏感な低散乱角領域(sinθ/λ<0.3)の反射の結晶構造因子を精密化し、原子の球状電子密度分布を仮定した計算値から大きく値がずれる反射を見出した。この結果から変形電子密度分布を得て、Mn原子の3d電子の軌道秩序に直接対応する異方的な電子密度を観察することに世界で初めて成功した。