収束電子回折法による電荷・軌道秩序状態の観察

使用会聚电子衍射法观察电荷和轨道有序态

• 批准号: 12740199
• 负责人: 津田 健治
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740199/
• 关键词: 収束電子回折法; 電子密度分布; 動力学回折理論; エネルギーフィルター電子顕微鏡; 電荷・軌道秩序; 遷移金属酸化物; ナノスケール精密結晶構造解析; ペロブスカイト型構造; 精密結晶構造解析; ペロブスカイト構造; エネルギーフィルター透過電子顕微鏡

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. Beam electron reflection method for electron density distribution analysis This is the only way to open up a solution (MBFIT) and add it to a constraint. 2. The electron density distribution of LaCrO_3 rhombohedral crystals is analyzed by electron beam reflection method. The projected electron density distribution in the previous year's [11-1] direction was obtained. The analysis of the incident electron density in this year's [11-1] direction was successful. Cr atoms are separated from O atoms and charge transfer is clearly identified. 3. Analysis of electron density distribution of orbital order phase of LaMnO_3 in previous years The phase of Mn^<3+> 3d electrons is determined by the orbital structure of Mn^<3+> 3d electrons and the orbital structure of Mn ^<3 +> 3d electrons. The electron reflection intensity of the beam is used to refine the crystal structure factor of the reflection in the low scattering angle region (sinθ/λ<0.3), and the spherical electron density distribution of the atom is calculated. As a result, the electron density distribution of Mn atoms was obtained, and the orbital order of Mn atoms was directly related to the electron density of Mn atoms.

项目成果

T.Hashimoto et al.: "Determination of the space group of LaCrO_3 by convergent-beam electron diffraction"J.Electrochem.Soc.. 147・12. 4408-4410 (2000)

T. Hashimoto等：“通过会聚束电子衍射测定LaCrO_3的空间群” J.Electrochem.Soc. 147・12 (2000)。

K.Saitoh, K.Tsuda, M.Terauchi, M.Tanaka: "Distinction between the space groups having rotation and screw axes, which are combined with 2 fold rotation axes, using the coherent convergent-beam electron diffraction method"Acta Crystallographica. A57・3. 219-

K.Saitoh、K.Tsuda、M.Terauchi、M.Tanaka：“使用相干会聚束电子衍射方法区分具有旋转轴和螺旋轴的空间群，这些空间群与 2 个折叠旋转轴相结合”《晶体学报》。 A57・3。

K.Tsuda et al.: "Convergent-Beam Electron Diffraction Study of the Low-Temperature Ferromagnetic Insulator Phase of La_<1-x>Sr_xMnO_3 (x=0.11,0.12)"J.Phys.Soc.Jpn.. 70・4(印刷中). (2001)

K. Tsuda 等：“La_<1-x>Sr_xMnO_3 (x=0.11,0.12) 低温铁磁绝缘体相的会聚束电子衍射研究” J.Phys.Soc.Jpn.. 70・4 （正在出版）。

K.Omoto, K.Tsuda, M.Tanaka: "Simulations of Kikuchi Patterns due to thermal diffuse scattering on MgO crystals"J.Electron Microsc. 51・1(印刷中). (2002)

K.Omoto、K.Tsuda、M.Tanaka：“由于 MgO 晶体上的热漫散射而产生的菊池图案的模拟”J.Electron Microsc. 51·1（印刷中）。

K.Tsuda et al.: "Electron diffraction study of the phase transformation of α'-NaV_2O_5"J.Phys.Soc.Jpn.. 69・7. 1935-1938 (2000)

K.Tsuda 等：“α-NaV_2O_5 相变的电子衍射研究”J.Phys.Soc.Jpn.. 69・7 (2000)。